超越摩爾定律!成大、同步輻射發表「單原子層二極體」

此「單原子層二極體」厚度只有約0.7奈米,可展現絕佳的半導體傳輸特性,相比以往的傳統矽半導體材料,除了厚度上已超越三奈米的製程極限外,可完全滿足次世代積體電路所需更薄、更小、更快的需求!
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Photo Credit: 截自科技部簡報
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本文為科技部提供之新聞稿。

半導體技術蓬勃發展,即將面臨積體電路微縮化的三奈米製程極限,因此科學家除改善積體電路中電晶體的基本架構外,亦積極尋找具有優異物理特性且能微縮至原子尺度(<1 奈米)的電晶體材料。

在科技部、國立成功大學、與國家同步輻射研究中心的支持下,成大物理系吳忠霖教授與同步輻射研究中心陳家浩博士所組成的國內研究團隊,在全球眾多競爭團隊中脫穎而出,成功地研發出僅有單原子層厚度 (0.7 奈米) 且具優異的邏輯開關特性的二硒化鎢(WSe2)二極體,並在「自然通訊 Nature Communications」雜誌上發表研究成果。

此二維單原子層二極體的誕生,更加輕薄,效率更高,除了可超越『摩爾定律』進行後矽時代電子元件的開發,以追求元件成本/耗能/速度最佳化的產業價值外,並可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。

照亮二維材料的明燈:台灣同步輻射光源

二維材料具有許多獨特的物理與化學性質,科學家相信這些性質能為計算機和通信等多方領域帶來革命性衝擊。其中與石墨烯(Graphene)同屬二維材料的二硒化鎢(WSe2),是一種過渡金屬二硫族化合物(Transition Metal Dichalcogenides, 簡稱 TMDs),能夠在單化合原子層的厚度(約 0.7 奈米)內展現絕佳的半導體傳輸特性,相比以往的傳統矽半導體材料,除了厚度上已超越三奈米的製程極限外,可完全滿足次世代積體電路所需更薄、更小、更快的需求。

研究團隊利用同時兼具高亮度/高能量解析/高顯微力的台灣『三高』同步輻射光源,成功觀察到可以利用乘載二維材料的鐵酸鉍(BiFeO3)鐵電氧化物基板,能有效地在奈米尺度下改變單原子層二硒化鎢半導體不同區域的電性。吳忠霖教授表示,相較以往只能利用元素參雜或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,為極重大的突破。

超越『摩爾定律』:更薄、更快、更省電

本研究利用單層二硒化鎢半導體與鐵酸鉍氧化物所組成的二維復合材料,展示了調控二維材料電性無需金屬電極的加入,就能打開和關閉電流以產生 1 和 0 的邏輯訊號,這樣能大幅降低電路製程與設計的複雜度,以避免短路、漏電、或互相干擾的情況產生。此外,由於二維材料的厚度極薄,能如同現今先進的晶圓 3D 堆疊技術一樣,透過堆疊不同類型的二維材料展現不同的功能性。

透過本研究成果,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,因此能大幅地降低干擾並能增加運算速度,預期可超過現今電腦的千倍、萬倍,而且所需的能量極少,大量運算時也不會耗費太多能量達到節能的效果,其各項優點將對現今的數位科技發展帶來重大的影響,也許手機充電一次就能連續使用一個月,而以現階段積極發展的自動駕駛汽車來說,如果所有的感測、運算速度都比現在快上千、萬倍,行駛霹靂車再也不是夢想。


王品集團藉 IT 升級抗疫,雲端化數位體質成致勝關鍵

看臺灣餐飲龍頭王品集團如何善用遠傳的雲端服務打造 IT 升級轉型,找到抗疫的關鍵能力,打造靈活致勝關鍵。
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一場侵襲全球的疫情讓許多產業鏈都重新洗牌,特別是餐飲業在很多市場都變成「慘」業。台灣近期突然升溫的疫情態勢,讓許多企業面臨危機,但也有部分超前部署的業者在衝擊之下快速應變,找到新的營運與服務模式來降低衝擊。且看王品如何善用遠傳的雲端服務打造 IT 升級轉型,找到抗疫的關鍵能力。

機房雲端化降載人力負擔   啟動 IT 轉型奠定數位化創新基礎

臺灣餐飲龍頭王品集團,從 2015 年即開啟了 IT 轉型之路,在完成核心系統整併之後,2016 年開始推動機房雲端化,與遠傳合作把核心的 ERP 和 POS 系統正式轉移到遠傳 FET Cloud 雲端平台,打造更彈性靈活的 IT 架構,也為後續數位化發展奠定強大的基礎,也因為超前部署的數位思維,在去年開始因為疫情帶來餐飲服務模式的衝擊之下,得以快速轉變因應。

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Photo Credit::遠傳提供

王品在 2016 年決定擁抱雲端,即是著眼於唯有卸除繁複的機房維運管理工作, IT 部門才有更多的資源來從事創新與營運優化,成為企業內部推動轉型的推手。為了維持核心系統服務不中斷,王品與遠傳雲端團隊前後經過一年的縝密規劃與累積信任,並透過積極靈活的內部推演,最後只花了比預期少一半的時間,即在前端門市絲毫沒有察覺的情況下,無痛完成 ERP 和 POS 系統的龐大資料搬遷上雲。

核心系統上雲後,有遠傳雲端團隊協助 7x24 的維運管理及監控,並採用遠傳電信的骨幹網路,不僅為王品大幅降載 IT 人力負擔,也同時提升系統效能、穩定度與可靠度。王品集團也在此雲端平台上積極展開各項由內而外的服務創新,包含王品集團官網、「王品瘋美食」APP 及 5 月底甫推出的「王品瘋美食購物網」等電商平台都架設在遠傳 FET Cloud 雲端平台上。

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王品集團靠超前部署 IT 轉型快速轉戰電商   遠傳雲端平台扮演穩定後援

因應全國升級三級警戒、餐廳禁內用衝擊之下,餐飲業被迫加速轉型。王品集團原本就有發展電商的計畫,除了與外送平台合作之外,更火速推出「王品瘋美食購物網」,以王品嚴選的概念,將頂級生鮮食材與旗下餐廳的美味料理透過宅配送到消費者的餐桌,搶攻「宅經濟」商機。

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疫情考驗企業的應變能力,幸好王品早已超前部署雲端化,加上遠傳團隊即時彈性協助擴充雲端資源,多年累積的數位轉型成果在此刻充分展現。這是早期自建自維機房,當有新的服務需求開出時,需從硬體資源擴充開始漫長的導入及上線流程,所難以比擬的速度,也正是 IT 協助企業升級轉型的價值所在。

遠傳以自身轉型經驗出發   助企業找到最合適的 IT 升級轉型模式

遠傳深知數位轉型沒有一步到位的捷徑,而是一場漫長的旅程。身為國內大型企業的代表,遠傳從組織、流程均已踏上數位轉型之路,更結合自家 IT 與「轉型辦公室」的服務能量,將成功經驗「再服務化」,以顧問模式協助企業客戶找到 IT 升級轉型最合適的切入點,並由遠傳專業雲端團隊提供量身訂製的公有/私有/混合雲服務,以及整合大數據、人工智慧、物聯網等「大人物」創新應用的產業解決方案,致力成為企業數位轉型的最佳夥伴。

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