【大阪工業大學】挑戰從二維材料開發下一代半導體裝置

大阪工業大學（校長：井上晉）於今日在其網頁「研究室VOICE」內，發布了介紹本校具時代前瞻性的研究的連載「研究力」的第18集。本期內容將聚焦於一般教育學科藤元章教授的最新研究，他正致力於利用極其輕薄的物質「二維材料」來開發下一代的半導體裝置。

**研究者資訊：**
1. 教員：藤元章教授（Fujimoto Akira）
2. 所屬：一般教育學科
3. 主題：挑戰從二維材料開發下一代半導體裝置
4. URL：https://www.oit.ac.jp/lab_voice/18_T-hujimoto.html

[圖片說明：下一代半導體裝置開發的挑戰者：藤元教授]

**【研究概要】**
隨著智慧型手機、個人電腦及其他各式電子設備在全球範圍內的普及與數量不斷攀升，我們日常生活中所消耗的總體電力量也呈現出顯著的增長趨勢。為了解決能源消耗的問題並實現更環保的運作，市場上對能夠以極低功耗運行的先進機械與關鍵零組件的需求日益迫切。儘管業界為了追求更高的運算效能而持續推動設備朝向微型化發展，然而，傳統上用於製造半導體元件的關鍵材料——矽（Silicon），在進一步微細化的過程中正面臨著日益嚴峻的物理極限，其精密度已難以再有突破性的進展。基於此種背景，科學界正將高度的關注與殷切的期望寄託於新興的「二維材料」上，期望它們能成為下一代半導體技術的關鍵替代方案。

藤元教授的研究團隊正聚焦於利用二維材料中的明星材料——石墨烯（Graphene），並積極探索其在諸多前沿技術領域的實際應用。這包括開發更高效率的半導體裝置（即透過特殊半導體材料精心構建而成的電子元件），以及精確度極高的氣體感測器等多種高科技設備。在他們的研究實驗中，藤元教授成功地將石墨烯與另一種重要的二維材料——二硫化鉬（Molybdenum disulfide）進行了巧妙的結合，並利用這些材料共同製成了一系列先進的電晶體。透過對這些新型電晶體的性能進行嚴謹的測試與分析，研究團隊不僅證實了透過精確控制不同材料的組合比例與製程，能夠顯著地改變所得材料的最終特性，更重要的是，他們從中獲得了極為關鍵且寶貴的實驗數據與啟示，這些發現對於未來開發具備卓越效能的下一代半導體裝置至關重要。

**【WEB連載「研究力」】**
本系列網頁連載「研究力」旨在以淺顯易懂的對話形式，輔以豐富的圖表與影片，生動地向大眾介紹尖端研究。本連載每月介紹一至兩位本校200個研究室的研究人員。

※ 以下為「研究力」過去連載內容的近期五篇文章標題及網址：

**【「研究力」往期回顧】**
透過天文學解讀古美術品中描繪的月亮與星星
工學部 綜合人類學系教室 松浦清教授
URL：https://www.oit.ac.jp/lab_voice/20250730.html

利用生成式AI修正網球初學者的發球動作
機器人與設計工學部 系統設計工學科 瀨尾昌孝副教授
URL：https://www.oit.ac.jp/lab_voice/13_S-seo.html

思考能夠讓再生能源永續運作的電力供應系統
工學部 電氣電子系統工學科 又吉秀仁講師
URL：https://www.oit.ac.jp/lab_voice/15_E-matayoshi.html

以跳躍機器人為目標的月球探測
機器人與設計工學部 機器人學科 谷口浩成教授
URL：https://www.oit.ac.jp/lab_voice/16_R-taniguchi.html

開發可在終端設備上流暢且智慧運行的「邊緣AI」
情報科學部 情報智能學科 中西知嘉子教授
URL：https://www.oit.ac.jp/lab_voice/17_IC-nakanishi.html