在科技部補助之全國八大微奈米中心評比中,國立成功大學微奈米科技研究中心堪稱位居全國規模最大、影響力最廣、服務與研究績效第一名寶座,每年服務1.5萬人次全國師生、超過50間廠商、100件以上產業檢測報告,更有全國第一個「石墨烯暨二維材料元件中心」。

該中心累積了極為豐富的人才培育經驗與尖端研究成果,成為台灣奈米科技的研究重鎮,近年更積極引進高階設備配合該中心多年累積的研發量能強化高值產學,不僅協助專業半導體與光電廠商開發量產技術,今年更吸引日本大廠實質進駐,開發、提供台灣半導體廠商原物料。此外也藉由科技部價創計畫,以該中心研發的尖端技術成立成大技術延伸公司。

半導體技術蓬勃發展,摩爾定律將受到嚴峻的挑戰,進而改變電晶體之設計,由傳統2D平面設計改為3D結構,延續了半導體技術發展。為了突破積體電路微縮化的三奈米製程極限,具有優異物理特性且能微縮至原子尺度的電晶體材料為開發重點。該中心研發出以二階段合成技術,成長高品質大面積之層狀二維材料二硫化鉬(MoS2)與二硫化鎢(WS2)。並與該中心光學微影、電子束微影、乾溼蝕刻製程,以及原子層沉積系統(全國唯一含臭氧產生系統)進行整合,發展奈米尺度元件先進製程平台。

該中心之奈米材料分析技術團隊提供專業電子顯微檢測分析,並擁有全新雙束型聚焦離子束設備,可進行離子束影像分析與建立3D影像建構解析。此外,新開發的液態電子顯微鏡檢測技術,突破傳統電鏡限制,直接在電子顯微鏡裡進行液態、膠態、濕式或含水式樣品檢測,並成立一新創公司(液鏡科技)進行液態電子顯微檢測技術之開發與應用。

基於開發台灣自有技術等考量,該中心由林光儀帶領團隊研發、自製超寬波長「多光子顯微鏡」,不僅在生醫領域有所發揮,更難得的是還能研究新興的二維半導體材料,對於研究及運用二維材料與元件,提供了嶄新的途徑與應用潛力(Nano Lett.18, 793, 2018)。該團隊研發工作(與中山大學助理教授陳昶孝合作)受到台積電的重視,在該公司處長李連忠今年發表的Nature文章中被引用(Nature 567, 169, 2019; Small 14, 1802351, 2018)。2D半導體被認為是擴展摩爾定律的最佳候選材料之一,歐盟執行委員會已投入10億歐元進行石墨烯研發計畫(Graphene Flagship),而半導體性的2D材料仍方興未艾。