超越摩爾定律!台灣團隊研究登上國際期刊,將帶給電腦「千萬倍」運算力

科技部 21 日舉辦研究成果發表記者會,宣布台灣物理團隊研發出超越摩爾定律的二維單原子層二極體。

【我們為什麼挑選這篇文章】摩爾定律告訴我們每 18 至 24 個月半導體產業將會有一次突破性的進展。然台積電創辦人張忠謀於 2017 年預言,摩爾定律最多只能撐 10 年左右。在產業苦思尋找超越摩爾定律的製成,台灣團隊一鳴驚人,比台積電還快找到。(責任編輯:陳伯安)

台灣是半導體產業重鎮,即便連台積電,都致力於尋找超越摩爾定律的先進製程,而台灣物理團隊搶先一步, 成功研發出超越摩爾定律的二維單原子層二極體,並在自然通訊雜誌上 發表成果

科技部 21 日舉辦研究成果發表記者會,在科技部、成功大學與國家同步輻射研究中心的支持下,成大物理系教授吳忠霖與國家同步輻射研究中心博士陳家浩組成的國內研究團隊成功研發出二維單原子層二極體,更加輕薄、效率更高,可以超越摩爾定律,並進行後矽時代電子元件的開發,也因此,這項研究成果登上「自然通訊(Nature Communications)」雜誌。

突破 3 奈米製程極限,台團隊竟比台積電更快超越摩爾定律

科技部指出,半導體產業即將面臨積體電路微縮化的 3 奈米製程極限,因此科學家除了改善積體電路中電晶體的基本架構外,也積極尋找具有優異物理特性,且能微縮至小於一奈米原子尺度的電晶體材料。

半導體產業龍頭台積電也積極投入先進製程的研發,盼能找出延續、甚至超越摩爾定律的技術,不過台灣的物理團隊搶先一步, 研發出僅有單原子層厚度且具優異的邏輯開關特性的二硒化鎢二極體 ,科技部直指,將對半導體產業帶來重大貢獻與影響。

科技部解釋,二硒化鎢與石墨烯同屬二維材料,是一種過渡金屬二硫族化合物,能夠在約 0.7 奈米的單化合原子層厚度內展現絕佳的半導體傳輸特性,因此和傳統矽半導體材料相比,除了 厚度上已經超越 3 奈米的製程極限 ,更可完全滿足次世代積體電路所需更薄、更小、更快的需求。

研究結果將帶給電腦比現在高「千萬倍」的運算力

吳忠霖也說,相較於以往只能利用元素摻雜或是加電壓電極等改變電性的方式, 本研究無需金屬電極的加入,是重大突破。

科技部指出,透過這次的研究成果,未來若能將此微縮到極限的單原子層二極體組合成各種積體電路,由於 負責運算的傳輸電子被限定在單原子層內,可以大幅降低干擾並增加運算速度,預期可以超過現今電腦的千萬倍 ,而且所需能量極少,大量運算時,也不會耗費太多能量,並達到節能效果。

科技部最後表示,這項研究成果對於現今的數位科技帶來重大影響,可帶來更大的產業價值,並滿足未來人工智慧晶片與機器學習所需大量計算效能的需求。

TO 編按:摩爾定律是什麼?

摩爾定律是由 Intel 的創辦人高登.摩爾(Gordon Moore)提出。

摩爾認為晶片上的電晶體密度會在 18 至 24 個月後,增加一倍;也就是說,每 1 年半左右半導體產業在製程技術上有一倍以上的躍進。

然台積電創辦人張忠謀於 2017 年預言,因為技術發展問題,摩爾定律恐在 2027 年走到盡頭。

(本文經合作夥伴 中央社 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為 〈超越摩爾定律 台團隊研究大突破登國際期刊 〉。)

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