韩国团队开发出新型半导体结构，让电流在二维材料中无阻碍流动 - 开云

韩国科学技术研究院（KAIST）与成均馆大学的联合研究小组于 7 月 13 日公布了一项创新性进展：他们成功研发出一种新型半导体构造，能够实现电流在二维材料中的畅通无阻传输。

此项突破性成果解决了长期以来困扰芯片产业的“电气瓶颈”问题，有望显著降低下一代半导体器件的接触电阻，为人工智能芯片以及超低功耗半导体等前沿领域提供关键性的技术支持。

此外，该团队还构建了一个分析平台，能够直接在纳米尺度上对电荷传输过程进行观察。

二维半导体是厚度仅为几层原子的超薄半导体材料。它们因其尺寸更小、能耗更低而被称为“梦幻半导体”，尤其是在传统硅半导体因持续微型化而面临功率损耗和热量增加的物理极限之际。二维半导体被视为克服这些限制的下一代理想材料，预计将在人工智能半导体、智能手机、数据中心、可穿戴设备、可折叠或柔性电子产品以及微型化医疗传感器等多种未来技术中得到应用。

在半导体器件中，金属电极与半导体接触处的界面会产生接触电阻，从而影响器件性能并造成能量损失。随着半导体尺寸的不断缩小，接触电阻的影响愈发显著，已成为下一代半导体研发中最棘手的技术瓶颈之一。

该研究团队在单层二铅化物（PtSe₂）薄膜内部，成功实现了半金属区域与半导体区域的连续过渡。通过构建一个由单一材料连续形成的整体结构，该团队提出了一种创新的构造，使得电流能够毫无障碍地跨越不同区域的边界。

利用原子力显微镜（AFM）——一种能够以原子级别精度测量表面形貌和电学特性的显微镜技术，研究人员在纳米尺度上直接观察到了薄膜内部的电荷传输现象。

研究团队首次证实，当电流从半金属区域流向半导体区域时，其传输过程能够自然延续，并未出现电流路径受阻或弯曲等“电气瓶颈”现象。

进一步地，研究团队通过对半导体区域施加电场，验证了该器件的有效运作。实验结果表明，在金属-半导体结结构中，电流的流动得到了稳定可控的实现，充分展现了该结构在未来电子器件中的巨大潜力。

这项研究成果已于 2026 年 7 月发表于国际材料科学领域的权威期刊《Matter》杂志。