科學月刊姊妹刊物
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方
SciTech Reports
創刊於1982年
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視
野
．
科
技
人
關
懷
1
每月15號出刊
科技報導 444 S c i Te c h
Reports
2018.12月號
scitechreports.blogspot.tw
海上的守護神—新一代中軌道衛星輔助搜救系統- 4 第一流研究- 6 《這個問題，你用數學方式想過嗎？》- 8 屏科大推跨域系統整合產業 實現農畜水產的另類商機- 12 顛覆癌症治療的革命—免疫治療的前世、今生與未來- 16 與自然和諧共生—宜花有機及生態農業之推動- 18 火星之水- 22
澳學者以金屬製作電晶體 可提高產能並降低生產成本 【本刊訊】根據莫爾定律（Moore's law），
成矽化物等步驟，製程不但沒有傳統電
積體電路上每單位面積可容納的矽電晶體
晶體來的繁瑣，還可以大幅減少生產成
（silicon transistors）約隔2年成長1倍；不
本。另一個好處是，若基材可利用下閘極
過由於物理上的限制，此預測說法恐將撐
（bottom-gate）電場有效調節源極到集極
不過2025年。日前，墨爾本皇家理工大學
的發射電流，便可在任何介電質（silicide
（Royal Melbourne Institute of Technology）
formation，可被電極化的絕緣體）上製作
研究團隊於《奈米通訊》（Nano Letters）
ACT裝置，這意味著無論是在超薄玻璃、
期刊發布最新的開發概念──金屬基電子
塑料還是彈性體上，ACT裝置皆可被靈活
場致發射（field emission）氣道電晶體（air
運用，對可穿戴技術的發展也有相當助
channel transistor, ACT），未來20年莫爾定
益。此外，以ACT置換電路中的固態通道
律將可望被維持住。
電晶體，可使電極間的電子流動與在空氣
ACT裝置免除了半導體的裝設，並以2 片朝內的對稱金屬「源極（source）」與 「汲極（drain）」取代；中間以氣溝（air
裡一樣，且輻射並不會改變通道的特性，
科學月刊12月號【諾貝爾獎特別報導】上市！ 當期介紹請見24版
讓這個裝置在具極端的輻射環境裡也相當 適用。
《科技報導》稿約
gap）分離，底部金屬閘門則用以調整電場
當該構想被證明可行後，研究人員以
發射。其中，寬不過35奈米的氣溝設計小
不同的源／汲極配置及材料進行測試，以
本刊為科技新聞刊物，除了提供當月重要的
於電子的平均自由徑（mean-free path），
強化裝置的穩定性，提升元件的效能。其
學界、政策、產 業訊息外，並有學者專家針
後，研究員使用金與鉑，並利用電子束微影
對科技（含醫療）政策、教育、產業相關的時
（electron-beam lithography）與薄膜沉積
事發表評論或提供專業意見。竭誠歡迎關心
（thin-film deposition）技術打造ACT的原
臺灣科技發展的您，就上述方向踴躍投稿。
使電子能在室溫下自由穿梭且不會發生 散射（scatter）。研究第一作者尼藍塔 （Shruti Nirantar）表示，與傳統需採用批 次矽元件（silicon bulk）的電晶體不同，此 裝置利用基材（substrate）「從腳到頭」製 作，如此便能在理想的氣道下建立完整的 3D電晶體網路；這意味著電路中的電晶體 無須再追求微型化（miniaturization），反 而要聚焦在緊密的3D結構上，盡可能讓單 位體積內的電晶體數量最大化。 除了作為半導體的替代品，以金屬與
型。一切看起來相當順利，然而尼藍塔表 示，電極金屬尖端因電場集中而被熔化，
一、 避免學術專業論文寫作格式。
使得發射效率受到影響；目前仍在研究如
二、 字數盡量在 2000至 5000 字內，可附相
何提升集極效能、減少射極壓力，預計可 在2年後找到解決方法。 理論上，ACT擁有比目前半導體元件高
極（collector）並限定氣道空隙，且可免 去摻雜（doping）、熱處理、氧化和形
關圖或表至多5張。
三、 請遵守著作權法，如有著作權爭議（包 括圖片），由作者自行負責。一經投稿， 即視同授權刊載。
1萬倍的工作速度，而尼藍塔也表示，若有
四、 稿件刊出後將致贈當期刊物一本及薄酬
製造的設施與經費支持，商業級的場致發
（稿酬將於刊出當月月底寄發，由第一
射ACT將有可能於未來10年內問世。
氣道設計的裝置還有什麼好處？尼藍塔 解釋，由於僅需設置射極（emitter）與集
寫作時請依照稿約：
新聞來源
Shruti Nirantar et al., Metal–Air Transistors: SemiconductorFree Field-Emission Air-Channel Nanoelectronics, Nano Letters, 2018.
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