奈米電子實驗室的研究重點放在二維單原子層半導體,包含石墨烯、氮化硼與過渡金屬硫屬化物。我們以四個不同的方向研究此二維單原子層半導體的基礎特性與應用:材料、物理、元件、製程。

1. 材料方面:包含單層單晶、雙層單晶旋轉、垂直異質堆疊結構、水平異質、載子摻雜與磁性摻雜之二維單原子層半導體。

2. 物理方面:包含了拉曼光學、光致發光、高解析電子顯微鏡、電子能量損失譜、低溫電性傳輸或能谷霍爾效應等特性研究。

3. 電子元件方面:包含了從基礎的金半接觸、異質接面、介電屏蔽到元件如場效電晶體、光控場效電晶體、高頻電晶體、光偵測器。進階進入到各類基礎邏輯閘與電路,例如低雜訊放大器、混頻器與倍頻器等。

4. 新穎半導體製程技術開發方面:我們以開發新穎化學氣相沈積與原子層沈積技術作為發展的主軸。在化學氣相沈積方面,與台積電共同合作開發最新的「中性粒子束化學氣相沈積」;在原子層沈積技術方面,與台積電、法商 Air Liquide 三方共同成立研發平台開發「選擇性沈積」技術;此外,亦將這些技術應用在開發成長二維單原子層單晶材料。

本實驗室發展至今已成功地開發出許多針對二維單原子層半導體獨特的材料成長與元件製程技術,並與國外許多研究單位有實質的合作與人員交流 ,歡迎有興趣的學生加入我們的研究行列。