隨著科技飛速的發展，半導體技術正面臨前所未有的挑戰。國科會今天(15日)指出，清華大學及中興大學組成的研究團隊，成功開發出新穎的雙模式二維電子元件，不僅突破了傳統矽晶圓的物理限制，還為高效能計算和半導體製程簡化開啟了新的方向。研究成果已在2023年9月發表於國際知名學術期刊《自然電子》(Nature Electronics)。
在國科會「Å世代前瞻半導體專案計畫」及學門計畫支持下，清華大學及中興大學共同組成的研究團隊，成功開發出新穎的雙模式二維電子元件，此元件最大關鍵突破在於實現「記憶體」和「電晶體」兩種模式之間功能自由切換的可行性，這就像是同一個裝置可以在需要時變成存儲裝置或是處理數據的工具。
值得注意的是，此元件首創利用「光」來啟動，光照時可切換到「記憶體模式」，沒有光照射時，元件則保持在「電晶體模式」，就像是被「上鎖」一般，能夠維持穩定的開關運算功能。
不過，光仍有其限制，國立清華大學研發長邱博文指出，未來將研發利用電子來啟動，會更為穩定；且若不考慮光的限制，此元件可以微縮至2奈米以下。他說：『(原音)他的大小極限受限半導體現在的製程，所以現在能做到2奈米，我們就可做到2奈米，這在矽晶圓上做得到，在二維電晶體就做得的，而且表現會更好、更穩定。』
學者指出，此研發對於簡化現有電子元件的設計及能耗，建構更高效的電路和系統，以及處理複雜的計算任務非常重要，將為人工智能技術帶來了新的發展方向。未來更有機會利用大面積陣列化應用於半導體製程中，實現製程簡化與效能提升，並且有望一舉突破半導體微縮化的瓶頸限制。
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