新一代尖端量子材料基石 成大物理系成果登上國際期刊
磊晶薄膜製造技術(shù)有助提升半導(dǎo)體元件效能，楊展其研究團(tuán)隊(duì)藉由開發(fā)自懸浮薄膜，提出一個(gè)控制材料側(cè)向磊晶的有效方案。圖：成功大學(xué)提供
「一個(gè)人單打獨(dú)鬥很難成就大事，但一個(gè)同心的團(tuán)隊(duì)就可以」。國立成功大學(xué)前沿量子科技團(tuán)隊(duì)尖端材料發(fā)表創(chuàng)新貢獻(xiàn)。成大物理系副教授楊展其與前沿量子科技研究中心陳宜君、陳則銘特聘教授跨域研究提出並實(shí)證調(diào)控材料側(cè)向磊晶扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的方法，有助設(shè)計(jì)與調(diào)控量子材料的電子結(jié)構(gòu)與晶體幾何排列，開啟調(diào)控磊晶薄膜製造的嶄新方向，研究成果發(fā)表在國際期刊《Nature Communications》，其核心技術(shù)也已通過臺(tái)灣專利核可，美國專利審核中。
成大跨域研究團(tuán)隊(duì) 5 月 10 日晚間於國際期刊《自然通訊》（Nature Communications）發(fā)表「Twisted oxide lateral homostructures with conjunction tunability」一文分享側(cè)向扭曲同質(zhì)磊晶結(jié)構(gòu)的研究成果，其中期刊文章第一與共同第一作者分別為楊展其老師的博士後研究員吳秉駿與博士班學(xué)生魏嘉駿。
楊展其表示，「我很感謝每位學(xué)生在研究的過程中願(yuàn)意無私地互相支援，每一位學(xué)生的專長與貢獻(xiàn)都是成就這個(gè)研究的重要推手，我很以他們?yōu)榘痢Ｒ卜浅８屑に泻献鞯难芯繄F(tuán)隊(duì)，他們都是這項(xiàng)研究的成功關(guān)鍵。」同時(shí)，楊展其也鼓勵(lì)學(xué)生，持續(xù)深造研究領(lǐng)域，勇於追求卓越，因?yàn)椤竿庾吣憔椭朗澜缯娴暮艽螅部梢灾滥愕臉O限、你的成就可以在哪裡」。
楊展其專長研究複雜氧化物與薄膜物理，致力新穎量子材料成長開發(fā)與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)應(yīng)用整合，琢磨精準(zhǔn)調(diào)控單晶薄膜的新穎磊晶技術(shù)已有 10 多年。楊展其表示，近 10 年來，對(duì)於製作具有優(yōu)異材料特性的高質(zhì)量薄膜，磊晶技術(shù)扮演至關(guān)重要的角色。傳統(tǒng)磊晶概念主要建立在材料的垂直堆疊，多數(shù)研究者皆致力於開發(fā)與調(diào)製垂直磊晶結(jié)構(gòu)的功能性質(zhì)，橫向可扭轉(zhuǎn)同質(zhì)磊晶結(jié)構(gòu)的製造與物性操控尚未被實(shí)現(xiàn)在量子材料領(lǐng)域。
新一代尖端量子材料基石 成大物理系副教授楊展其（右三）師生跨域研究成果登上《Nature Communications》。圖：成功大學(xué)提供
量子世代來臨，成大前沿量子科技研究中心聚焦研究量子理論、量子元件與電腦以及量子材料三大領(lǐng)域。此篇研究成果的重要跨域合著者、成大前沿量子科技研究中心副主任陳則銘為成大物理系特聘教授，專長研究量子元件、奈米電子、介觀物理。同為成大物理系特聘教授的陳宜君，專長研究功能性奈米材料、掃描式探針顯微術(shù)、複雜性氧化物、凝態(tài)物理實(shí)驗(yàn)。
在新穎量子材料開發(fā)──控制側(cè)向同質(zhì)扭轉(zhuǎn)磊晶結(jié)構(gòu)的研究中，楊展其研究團(tuán)隊(duì)實(shí)證相同磊晶系統(tǒng)也可具有接結(jié)的夾角調(diào)控、也可透過製程控制不同晶面的側(cè)向接合，更進(jìn)一步推廣至相同材料不同晶向的界面扭轉(zhuǎn)拼接，誘發(fā)出具有新穎物理特性的界面。「透過現(xiàn)代微影技術(shù)的協(xié)助，我們展示了橫向可扭轉(zhuǎn)同質(zhì)結(jié)構(gòu)用以調(diào)控鐵電、反鐵磁與軌域等多項(xiàng)磊晶組合的可行性，也實(shí)證新開發(fā)的製程，具有奈米尺度且精準(zhǔn)的任意圖形化能力，可與現(xiàn)有的半導(dǎo)體製程無縫接軌。以複雜性氧化物出發(fā)，作為量子材料在固態(tài)物理中的重要分支，其對(duì)於奈米電子學(xué)的新興技術(shù)及記憶體開發(fā)運(yùn)用的未來發(fā)展備受各界期待。」
磊晶薄膜製造技術(shù)可有效調(diào)控電晶體特性及薄膜缺陷與品質(zhì)，藉以提升半導(dǎo)體元件效能。其中，橫向磊晶調(diào)控技術(shù)為量子材料開發(fā)與下世代電子元件發(fā)展最大的挑戰(zhàn)之一，楊展其研究團(tuán)隊(duì)藉由開發(fā)自懸浮薄膜，提出一個(gè)控制材料側(cè)向磊晶的有效方案，可近乎隨心所欲地拼接薄膜的長程晶體排列，進(jìn)而操控對(duì)應(yīng)的量子特性與物理性質(zhì)。其研究團(tuán)隊(duì)新穎且具創(chuàng)新貢獻(xiàn)的跨領(lǐng)域研究成果亦曾陸續(xù)登上《Nature Materials》、《Nano Letters》、《Advanced Materials》等國際期刊。
楊展其團(tuán)隊(duì)磊晶技術(shù)研究為科技部愛因斯坦培植計(jì)畫與教育部高教深耕的科研成果，相關(guān)計(jì)畫既追求科學(xué)研究也強(qiáng)調(diào)國際連結(jié)。歷年來從楊展其研究室畢業(yè)的學(xué)生足跡遍布美國、瑞典、瑞士等歐美國家。
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