蒸鍍鈣鈦礦半導體 引爆次世代電路革命

由韓國浦項科技大學化學工程系Noh Yong-Young教授與Reo Youjin博士領軍的研究團隊，攜手中國電子科技大學Liu Ao與Zhu Huihui教授，成功開發出可能徹底改變次世代顯示器與電子裝置的關鍵技術。這項突破性研究成果已發表於國際頂尖期刊《Nature Electronics》。

每當我們在智慧型手機上觀看影片或玩遊戲時，背後其實有數千個電晶體在默默運作。這些微型元件就像交通號誌般，精準調控電流來顯示影像並確保應用程式流暢執行。

電晶體通常分為n型（電子傳輸）與p型（電洞傳輸）兩類，其中n型元件普遍表現較佳。但要實現低功耗的高速運算，p型電晶體也必須達到相近的效能水準。

為突破此技術瓶頸，研究團隊鎖定具有特殊晶體結構的新型p型半導體材料——錫基鈣鈦礦。這種材料雖被視為高效能p型電晶體的潛力候選，但傳統僅能透過溶液製程（類似墨水浸染紙張的技術）製備，在量產規模與品質穩定性方面面臨挑戰。

研究團隊取得重大突破，成功將熱蒸鍍技術應用於製備高品質的碘化銫錫（CsSnI₃）半導體層。這項廣泛運用於OLED電視與半導體晶片製造的技術，透過高溫汽化材料在基板上形成薄膜。

更關鍵的是，研究人員透過新增微量氯化鉛（PbCl₂），顯著提升鈣鈦礦薄膜的均勻性與結晶度。製作出的電晶體表現優異，電洞遷移率超過30 cm²/V·s，開關電流比達10⁸，效能可媲美已商業化的n型氧化物半導體，意味著能實現快速訊號處理與低功耗切換。

此項創新不僅提升元件穩定性，更能實現大面積元件陣列的製備，一舉克服先前溶液製程的兩大限制。特別值得一提的是，該技術與現有OLED顯示器生產裝置完全相容，具有大幅降低成本和簡化製程的潛力。

Noh Yong-Young教授強調：「由於製程溫度低於300°C，這項技術為智慧手機、電視、垂直堆疊積體電路甚至穿戴式電子裝置中，超薄、可撓曲與高解析度顯示器的商業化應用，開啟了令人振奮的可能性。」

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