攜手MIT研究登上《Nature》 中原大學陳定睿推進次世代奈米電子元件技術

【記者 劉蘇梅／桃園 報導】中原大學電子工程學系助理教授陳定睿與麻省理工學院（MIT）Jing Kong教授研究團隊合作之成果，於2025年9月刊登於國際頂尖期刊《Nature》正刊，為中原大學研究發展再創重要里程碑。該研究提出以「靜電排斥力」為核心的先進轉移技術，有效克服二維材料整合進三維半導體製程時的潔淨度、完整性與可量產性等挑戰。此項原子級轉移技術的突破，對其產業化應用與未來可堆疊、節能半導體架構的發展，具有關鍵推動作用。

中原大學表示，《Nature》是全球最具影響力的頂尖科學期刊之一，電子系（半導體組）教師陳定睿以「Electrostatic-repulsion-based transfer of van der Waals materials」為題榮獲刊登，不僅代表國際對該研究成果的高度肯定與認可，也象徵中原大學研究能量的重要躍升。

自石墨烯問世以來，二維材料以原子級薄度與獨特性質備受關注，尤其在電子領域，被視為下一代裝置的理想材料；可望突破現今矽在奈米尺度的瓶頸、補足CMOS侷限，實現更高密度與低能耗電晶體。然而，高品質二維材料要導入晶片，須先在適合基板生長再轉移至目標電路；過去十年雖提出多種轉移策略，仍難以獲得乾淨的表面，或無法同時兼顧完整性、速度、規模與成本等產業需求。

陳定睿與團隊開發出基於靜電排斥力的電雙層（EDL）轉移方法，利用弱鹼性氨水滲入二維材料與基底界面，使兩者表面形成EDL，於間隙產生靜電排斥力，進而自發剝離材料。團隊在多種二維材料與合成基板上驗證此技術，並製作約300個元件與進階分析，證明其在可擴展性、均勻性、潔淨度及電性表現皆名列前茅。因具CMOS相容性與產業潛力，該成果同月獲李連忠博士於《Nature》News & Views以「Electrostatic-based transfer keeps 2D materials ultra-clean」為題專文肯定此技術。

陳定睿曾任中央研究院研究助理，在國立臺灣大學就讀博士期間，以國科會「千里馬研究學者」身分赴MIT訪問研究。他也曾任職於ASML公司EUV工程部門，參與台積電先進製程設備測試與跨國技術合作。2025年，在年僅30歲時加入中原大學任教，具有實務歷練的他，肩負起教學與研究的使命。他表示，推動自己持續前進的動力，源自於希望透過研究來教育及引導下一代。他認為，研究成果或許會被時間取代，但讓學生在研究過程中學會為人處事、懂協作、勇於面對挑戰，並培養堅定的心態與能力去迎向未來，才是他最重視的影響力。

「厚度僅為人類頭髮十萬分之一的材料，卻能精準組裝成推動半導體極限的元件」陳定睿談到二維奈米材料最令他著迷之處，也是吸引他投入研究的主因。憑著旺盛的好奇心與學習精神，他快速累積了從二維材料成長到元件應用的完整研究經驗，並逐步建立起跨越基礎科學與前瞻工程的研究視野。他特別感謝家人一路支持、中原大學的研究環境、國科會計畫的資助，以及引領他進入此領域的中央研究院謝雅萍博士與臺灣大學Mario Hofmann教授的指導。

中原大學表示，教師研究能刊登於《Nature》正刊，代表該成果具跨領域重大影響與高度原創性，並通過最嚴格的學術審查驗證。此次電子系陳定睿團隊之研究登上《Nature》正刊，彰顯校內青年學者在前瞻材料與半導體領域的原創能量與國際影響力，也是學校長期推動「研究創新、產學共榮」策略的成果展現。 (圖：中原大學提供)