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前瞻技術脈動：先進材料與技術（202308）

關鍵字：過渡金屬二硫化物 (TMDs)；深度學習；矽基LED；CMOS感光元件；
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科技產業資訊室 - 技術發展藍圖研析團隊 發表於 2023年8月25日
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圖、前瞻技術脈動：先進材料與技術（202308）
 
在電腦晶片上「生長」原子級薄電晶體
半導體晶片傳統上用塊狀材料製成，因為材料是方形的 3D 結構，因此要堆疊多層電晶體以實現更密集的集成非常困難。麻省理工學院的研究人員展示新技術，可直接在完全製造的矽晶片上有效且高效地「生長」二維過渡金屬二硫化物 (TMDs)材料層，這個新技術能在整個8英寸晶圓上生長出光滑、高度均勻的層，以實現更密集的集成。此方法更適合用於商業應用，其中8英寸或更大的晶圓是關鍵。研究團隊為金屬有機化學氣相沉積製程設計了全新的熔爐，由低溫與高溫兩個腔室組成。除了產生更均勻的層外，這方法也比其他MOCVD製程快得多。而能在8英寸矽晶圓上展示高材料均勻性和質量，對於需要更大晶圓的工業應用尤為重要。
參考資料：Engineers 'grow' atomically thin transistors on top of computer chips. Phys.org, 2023/04/27.
 
深度學習系統從材料的表面探索來了解內部情況
麻省理工學院的研究人員開發了一種新方法，通過觀察材料表面來確定其內部情況。該團隊利用深度學習比較了大量關於材料外部力場和相應內部結構的模擬數據，並利用這些數據生成了一個能夠從表面的數據來預測內部情況的系統。這種技術可以應用於任何類型的材料，包括內部配置復雜的材料。該技術旨在解決工程中常見的問題，即能在不切割材料的情況下觀察材料內部情況，而這可能是昂貴和侵入性的。研究人員希望該系統可以用於非侵入性地辨識材料和生物組織的損傷、裂紋、應力或內部微結構。相關研究成果已經在《Advanced Materials》期刊上發表。
參考資料：Deep-learning system explores materials’ interiors from the outside. MIT News, 2023/04/28.
 
世界上最小的LED能夠將您的手機相機轉換為高解析度顯微鏡
新加坡-MIT研究與技術聯盟(SMART)開發出世界最小的LED取像系統，能將矽基LED與55奈米的CMOS感光元件互相整合，利用LED光源照亮物體，讓光線散射到CMOS感光元件上，再以數位光學的演算法還原出物體形貌。此研究應有助於觀察微小物體，如人體組織樣本和植物種子，也可裝設於現有的智慧型手機上，只需調整手機的軟硬體設備，就讓手機搖身一變成為高解析度的顯微鏡。研究成果已成功發表於《Nature Communications》期刊上。(764個字；圖1)
參考資料：World’s smallest LED could turn your phone camera into a high-res microscope. New Atlas, 2023/05/05.


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