新一代製程的關鍵:13.5奈米的「極端」紫外光

■從1990年代至今,半導體界持續使用波長為248奈米和193奈米的光源製造電子元件。這段期間科學家和工程師不斷挑戰物理極限,使用相同的波長製造出更精細的元件,至今已經超過二十年。然而,半導體從1997年的250奈米節點到2018年的7奈米節點,很難再繼續微縮了。為了製作更小更快的電子元件,半導體製程需要波長越短的光線。下一個世代的半導體將會使用全新的光源:波長為13.5奈米的極端紫外光。

Read more

指尖上的同步輻射

■同步輻射是電子等帶電粒子加速度時釋放的輻射。這些輻射有亮度高、準直性好和偏振單純等良好性質,被廣泛應用在科學研究中。台灣是世界上少數擁有同步輻射技術的國家之一。位於新竹的台灣光子源是台灣自行設計的同步輻射設施,周長超過半公里,是世界上最亮的光源之一。由於同步輻射設施龐大,通常需要國家級的資金,甚至是跨國合作才有辦法建造。如果能將設施尺寸縮小,同步輻射的應用將更廣泛。本文介紹科學家透過奈米科技和超光速技術,將同步輻射縮小到毫米等級的初步結果。

Read more

量子識別:不用密碼的防偽

■密碼學是門重要的學科,在每個人生活中都佔有一席之地。不只在登入帳號密碼,幾乎在網路上的一舉一動,我們都無意識地進行了加密和解密。在通訊之外,防偽也是加密的重要應用之一,除了密碼外,最典型的例子是鈔票和證件的防偽圖騰。在電子裝置中,生物識別越來越熱門。相較之下,非生物產品因為變化大和容易被分析等因素,尚未出現廣泛使用的防偽標準。因此,英國物理學家提出「量子識別」的概念,並證明其可行性。

Read more

導電紙

利用滾輪將離子凝膠附著在紙上,這些離子凝膠具導電性並且會滲入紙的纖維,經過適當熱處理讓溶劑揮發後,導電物質便能留在紙的纖維中。離子凝膠其實也是由高分子組成,含有導電的有機物(所以雖然說紙本身環保,但添加物還免不了有不環保的物質)。相較於其他在實驗室小規模生產的技術,利用像印刷術的滾輪進行製備能夠大量且快速生產,且離子凝膠的楊氏係數與紙接近,當紙被彎曲或捲起時,這些導電物質還能夠附著在紙上,維持其導電度。

Read more

次10奈米世代的半導體怎麼做?

■在相同的區域放入越多的電子元件,代表同一支手機或電腦裝置能提供更強更快速的服務,因此縮小處理器中電子元件的尺寸是所有半導體大廠共同的目標。能依照國際半導體技術藍圖(ITRS)提升製造能力的公司將能獨佔市場,就像台積電排除三星公司,將在2017和2018年連續獨佔蘋果iPhone手機處理器。若要在未來的半導體節點持續保持領先,科技必須與時俱進。在這個10奈米節點以下的世代,各家製造商正積極尋求增加單位面積上電路效能的方法。

Read more

【2016諾貝爾化學獎】如何將分子變成機器

2016年的諾貝爾化學獎頒給了Jean-Pierre Sauvage (索瓦),Sir J. Fraser Stoddart (史托達特爵士),和Bernard L. Feringa (費倫加),這是因為他們開發出了比頭髮還要細上千倍的分子機器,這是關於他們如何將化學分子連結在一起並設計出各種機器,包括微型電梯,馬達以及微型肌肉的故事。

Read more

【奈米科技】超越理論輻射的極限─近場熱輻射

■熱的傳遞方式包括傳導、對流及輻射。一般來說傳導及對流的效率比輻射高,但當兩物體的間距只有10幾奈米時,熱輻射的效率竟會大幅提升,甚至可以超過傳統熱輻射理論預測的80倍之多。

Read more