隨著全球半導體競逐進入後摩爾時代，次世代晶片微縮技術迎來重大突破。在國科會「Å世代前瞻半導體技術專案計畫」支持下，國立台灣大學與國立台灣師範大學團隊攜手新加坡學者，全球首創「臨場剖面掃描顯微半導體檢測技術」。這項技術能在電晶體實際運作狀態下，以原子級解析度精準量測金屬與半導體接觸邊緣的電子轉移長度，打破過去僅能依賴理論模擬的限制。此項完全由台灣團隊主導的研究成果，已於2026年7月1日正式登上國際頂尖學術期刊《自然》（Nature），為全球半導體產業的極限微縮提供最關鍵的實驗證據。
突破理論模擬限制，二維半導體接觸界面首獲實證
迎戰人工智慧運算與資料中心對高效能低功耗晶片的龐大需求，半導體元件持續微縮成為科技發展的核心課題。具備原子級厚度與優異閘極控制能力的二維半導體，被視為延續先進邏輯元件微縮的熱門材料。然而電晶體能否成功微縮，不僅取決於通道長度，電子由金屬電極注入半導體通道的接觸邊緣品質更是關鍵。電子轉移長度直接決定接觸電阻大小與電子注入效率，更是決定元件在極限微縮條件下能否維持正常運作的重要指標。過去傳統理論模型無法適用於先進二維半導體體系，導致此關鍵物理量長期缺乏次奈米級的實驗佐證。
架設原子級觀測攝影機，精準掌握電子傳輸行為
奠基於台灣在地深耕近20年的剖面掃描顯微術基礎，台大物理系教授邱雅萍與台師大物理系教授藍彥文及新加坡國立大學教授李連忠團隊合作，成功將臨場操作偏壓功能整合至量測系統。這項創舉如同在金屬與半導體接觸邊緣架設了一台原子尺度的高解析度觀測攝影機。研究團隊以半金屬鉍接觸單層二硫化鉬（MoS₂）電晶體為驗證平台，在超高真空環境中將元件劈裂，使剖面直接暴露於檢測探針端。研究人員首次得以在元件施加偏壓的實際運作過程中，直接觀察電子如何穿越接觸邊緣並精確量測其有效注入的轉移長度。
打造通用分析平台，加速次世代半導體研發週期
此研究首次以原子級空間解析度確認了二維半導體接觸工程支援次世代奈米技術節點的實質可行性。這項技術提供了鑑別不同接觸金屬與材料組合優劣的直接實驗依據，不僅取代高度依賴模擬的傳統篩選方式，更為產業界提供準確的元件接觸品質鑑定方法，將大幅縮短從研發到製程整合的驗證週期。此外團隊亦將此量測方法成功延伸至絕緣層上矽（Silicon on Insulator， SOI）元件，證明該技術具備成為各類先進半導體元件接觸特性通用分析平台的雄厚潛力。此次從檢測技術開發到先進元件驗證皆由台灣學者主導完成，充分展現台灣在前瞻半導體關鍵量測技術的自主研發能量與國際領先實力。
論文連結：https://www.nature.com/articles/s41586-026-10707-0
資料來源：
- 2026/7/16，「國科會學術成果系列記者會」台灣大學物理學系教授邱雅萍簡報資料。
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