「微電子科學」是什麼？如何描繪半導體技術的未來？

編譯／高晟鈞

美國能源部宣布成立三個微電子科學研究中心，以旗下太平洋西北國家研究室（PNNL）為主力，將針對高輻射、極寒領域與高強度磁場等極端環境下運行的電子設備進行開發。

半導體的未來─微電子科學

微電子科學在當今科技發展中扮演著至關重要的角色，特別是在半導體技術的進步方面。微電子科學的研究和創新不僅影響半導體材料的性能，還將影響未來電子設備的大小、速度和能效，從而塑造整個行業的未來方向。在微電子科學中，研究人員不斷探索新材料和製程技術，以提高半導體元件的性能。其中包括，二維材料取代傳統矽基材料的可能性，如何用3D晶片技術作為摩爾定律限制的突破口等等。

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PNNL強大的科學背景與軟硬體設備，將很好地整合從傳統的高效能運算到邊緣運算，再到能源部實驗使用者設施的感測器資料整合的能源效率挑戰。

節能的神經型態運算

受人腦非凡的信息傳輸和處理能力的推動，彈性和節能的神經形態運算成為未來運算開發的方向之一。對此，節能且強大的憶阻器必須的。對此，研究團隊試圖透過建構更強大的類蛋白質分子，合成仿生奈米材料，從而為類腦計算創建具有受控結構、化學和長距離的人工突觸。

加速下一代EUV微影

每年，半導體晶圓上編碼的資訊量都在增加，但製造商已然面臨每個晶片可容納的物理極限。微電子製造商現在正在尋求使用先進的光刻技術在晶片上印製更小的特徵。 對此，研究人員致力於提高極紫外光雷射（ＥEUV）產生的等離子體光子源的效率，試圖減輕材料因極端環境而造成的降解。

微電子科學的發展預示著未來半導體行業將更加智能和集成化。隨著技術的進步，預計將出現更加智能的設備，這些設備能夠支持如自動駕駛、智慧城市和健康監測等更多的應用。

資料來源:Innovations

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