台積電攜手台大提出半導體新材料「鉍」，有何特色？如何更靠近1奈米？|數位時代 BusinessNext

離1奈米更近了！台積電攜手台大提出半導體新材料「鉍」，有何特色？

利用「半金屬鉍」（Bi）作為二維材料的接觸電極，可大幅降低電阻並提高電流，使其效能幾與矽一致，有助實現未來半導體1奈米的挑戰。

半導體研發再突破！台灣大學、台積電與麻省理工學院（MIT）共同發表研究，首度提出利用「半金屬鉍」（Bi）作為二維材料的接觸電極，可大幅降低電阻並提高電流，使其效能幾與矽一致，有助實現未來半導體1奈米的挑戰。這項研究已於《Nature》期刊公開發表。

台大今（14日）指出，目前矽基半導體主流製程，已進展至五奈米及三奈米節點，晶片單位面積能容納的電晶體數目，也將逼近半導體主流材料「矽」的物理極限，晶片效能無法再逐年顯著提升。一直以來科學界對二維材料寄予厚望，卻苦於無法解決二維材料高電阻、及低電流等問題，以至於取代矽成為新興半導體材料一事，始終是「只聞樓梯響」。

此次由台大、台積電與麻省理工學院（MIT）共同發表的研究，首先由美國麻省理工團隊發現在二維材料上搭配半金屬鉍（Bi）的電極，能大幅降低電阻並提高傳輸電流。隨後台積電技術研究部門（Corporate Research）將鉍（Bi）沉積製程進行優化，台大團隊並運用氦離子束微影系統（Helium-ion beam lithography）將元件通道成功縮小至奈米尺寸，終於獲得這項突破性的研究成果。

台大電機系暨光電所吳志毅教授進一步說明，使用鉍為接觸電極的關鍵結構後，二維材料電晶體的效能不但與矽基半導體相當，又有潛力與目前主流的矽基製程技術相容，有助於未來突破摩爾定律的極限。雖然目前還處於研究階段，但該成果能替下世代晶片提供省電、高速等絕佳條件，未來可望投入人工智慧、電動車、疾病預測等新興科技的應用。

這項跨國合作自2019年展開，合作時間長達一年半，包括臺大、台積電、麻省理工學院等皆投入研究人力。

台大與台積電之間的合作緣份，早自2013年開始，由科技部支持組成產學大聯盟，投入半導體前瞻技術研發，其中第一期計畫（2013年至2017年）累計81項專利申請（70件已獲證）；2018年起執行第二期「超3奈米前瞻半導體技術研究」計畫，研發成果專利申請有39件。

台積電技術研究組織副處長暨台積電－臺灣大學聯合研發中心副主任林春榮表示，科學研究能夠驅動產業發展，台積公司多年來致力研發、推動創新，並持續與全球知名大學合作。此次的研究成果再次體現了產學合作的重要性。

責任編輯：錢玉紘

現代人手機不離手，通勤時滑短影音、午休追串流影劇、下午開視訊會議，網路影音應用成為工作與生活的普遍情境。然而，一旦畫面卡頓、畫質不穩，或聲畫不同步，使用體驗立刻打折，甚至影響工作效率與專業判斷。

也因此，網路品質不再只是「快不快」的問題，更關乎能否在高使用量的日常情境下，維持穩定、連續的表現；對此，第三方評測也採用更貼近使用者情境的方式衡量網路體感。而 Opensignal 最新報告指出，台灣大哥大在影音體驗相關項目是業界唯一同時拿下「影音體驗」與「5G 影音體驗」雙項獎項的電信商，其中，關鍵的差異是什麼？

為何「影音體驗」是網路品質的關鍵指標？

愈來愈多消費者入手旗艦機，追求的不只是硬體規格，還有流暢的 AI 應用與多工協作。然而，無論是視訊即時翻譯或雲端會議，這些高階功能都有一個共同前提：網路必須穩定。一旦網路品質不佳導致畫質下降或音畫不同步，旗艦級的 AI 功能將形同虛設。

這也意味著，檢驗網路價值的標準已經改變。如今，不能只看單點測速的瞬間峰值，更重要的是高負載情境下的耐力表現。因此，比起單點測速，影音體驗會是更完整的測試標準，直接挑戰了網路在室內深處、移動途中或人潮聚集時的網路實力；而唯有在長時間串流下依然不卡頓、不降畫質，才稱得上是高品質的連線。

換言之，隱身在硬體背後的電信商，才是發揮旗艦機性能的關鍵；唯有透過最佳網路品質，才能讓手中的旗艦機既是規格領先、也是體驗領先。

唯一影音體驗雙料冠軍，Opensignal 權威認證的有感體驗

雖然相較於測速數據，影音體驗更貼近日常使用，但也更難量化。對此，國際權威認證 Opensignal 的「影音體驗分數」，依循 ITU 國際標準，透過真實用戶裝置在行動網路上進行影音串流的實測數據，觀察不同電信網路在實際使用情境下的表現。

簡單來說，評測聚焦三項核心指標：影片載入時間、播放期間的卡頓率，以及畫質（解析度）是否能穩定維持。使用者從開始播放到持續觀看的整體品質，分數以 0–100 呈現，分數愈高，代表在三項指標的表現愈佳。相較於單點測速，這類評測更能呈現長時間、高使用量下的網路品質。

而在今年最新公布的 Opensignal 評測中，台灣大哥大獲得「影音體驗」獎項唯一雙料冠軍。其中，「整體影音體驗」為全台獨得第一名，「5G 影音體驗」則與遠傳並列第一。

之所以能在影音體驗拔得頭籌，關鍵在於台灣大哥大目前是全台唯一整合 3.5GHz 頻段 60MHz 與 40MHz、形成 100MHz 總頻寬的電信業者，亦是現階段全台最大 5G 黃金頻寬配置。頻寬愈寬，代表單位時間內可傳輸的資料量愈大；在大量使用者同時進行影音串流、視訊互動的狀態下，更能維持穩定傳輸、減少壅塞發生機率。

台灣大獲權威認證，NRCA技術撐起穩定基礎

除了頻寬帶來的流量優勢，台灣大哥大也採用「NRCA 高低頻整合技術」，也就是透過高低頻協作，讓 3.5GHz 負責高速傳輸、700MHz 補強覆蓋與室內連線，改善室內深處與移動情境的訊號落差，提升連線連續性。

同時，為了讓住家、通勤動線、商圈與觀光熱點等高使用場域維持穩定表現，台灣大哥大已在全台超過213個住宅、觀光及商圈熱點完成 100MHz 布建，提升人流密集區的網路覆蓋率。

值得注意的是，在今年的 Opensignal 評比中，台灣大哥大還拿下了「5G 語音體驗」與「網路可用率」兩項第 1 名，累計獲得 4 項獎項。這意味著不僅具備影音體驗優勢，在語音互動與連線率等關乎用戶日常應用的基礎指標，皆有亮眼成績。

尤其，隨著影音與即時互動成為新世代的工作常態，網路品質的重要性只會持續上升。無論是遠距協作所仰賴的視訊與畫面共享即時同步，內容創作對直播與即時上傳連續性的要求，或是 AI 視訊互動、即時翻譯與會議摘要等新應用，都高度依賴低延遲與穩定的資料傳輸。網路品質因此不再只是連線條件，更是支撐內容生產、協作效率與新應用落地的基礎能力，甚至直接牽動競爭力。

而台灣大哥大經 Opensignal 認證、於多項關鍵指標領先業界，不僅將成為 AI 時代的重要後盾，也讓使用者能更充分發揮高階手機的效能，把「快、穩、滑順」落實在每天的工作與生活中。