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(中央社記者許秩維台北19日電)台灣師範大學跨國合作研究團隊首次成功發現超潔淨石墨烯中的量子臨界相對論電漿現象,有助於半導體產業微小化製程的優化,研究成果登國際頂尖期刊「科學」。

台師大光電工程研究所助理教授楊承山和美國加州大學柏克萊分校物理系學者合作,發現超潔淨石墨烯中的量子臨界相對論電漿現象,研究成果近期刊登於國際頂尖學術期刊「科學」(Science)。

楊承山說,現在台積電等半導體廠商積極推動微小化製程,並透過二維材料等超薄材料研發,由於電子在二維材料中運動的方式和在一般材料中不同,如能瞭解電子在二維材料中運動的方式,就能有助於製程優化,因此團隊選擇半導體產業常用的二維材料石墨烯研究。

考量一般石墨烯雜訊較多,研究團隊選擇用較無雜訊的超潔淨石墨烯研究,以便更清楚地觀測。

楊承山指出,過去科學界曾推測石墨烯中有量子臨界相對論電漿現象,並用兆赫波儀器來觀測,但儀器體積大,只能觀測雜訊較多的一般石墨烯,因此一直未能成功,團隊則研發兆赫波微小晶片波導光譜系統,整合超潔淨石墨烯和兆赫波,成功觀測到電子的運動方式,這也是全球首次發現超潔淨石墨烯中的量子臨界相對論電漿現象。

透過此研究成果,楊承山表示,未來將有助於二維材料等新穎材料的研發,讓半導體廠商設計晶片的製程更優化並加速應用;團隊研發的兆赫波微小晶片波導光譜系統,未來也可應用在醫院、機場等物品或人體檢測上,另外兆赫波有頻寬大的特性,未來還能與光纖通訊結合,有助於5G通訊發展。

今年才32歲的楊承山,對於研究成果能登上科學期刊非常開心,除了合作夥伴的支持,也感謝啟蒙教師潘犀靈和台師大提供良好的學術環境,並希望研究成果能有助於產業發展和貢獻社會。(編輯:管中維)1080319