2010年1月4日

一月紀聞國內篇--2010.1(481)

16奈米元件三大突破
12/15 國研院國家奈米元件實驗室(National Nano DeviceLaboratories, NDL)領先全球,開發出第一個16奈米的功能性靜態隨機存取記憶體(Static Random Access Memory, SRAM)單位晶胞。應用此技術在1平方公分面積下,可容納超過150億顆電晶體,數量約是目前45奈米元件技術的10倍之多。此成果已在12月9日,於美國巴爾的摩舉行的電子元件最重要之國際電子元件會議(International Electron Devices Meeting, IEDM)正式發表。

國家實驗研究院奈米元件實驗室這次在IEDM共發表3項與16奈米元件生產相關的關鍵技術,包括了「奈米噴印成像技術」、「320度低溫微波活化」與「N型鍺元件研究」。相較於一般傳統微影光學成像技術,「奈米噴印成像技術」(Nano-Injection Lithography)完全不須使用光阻及光罩,與傳統半導體製程相比,可省掉每套一億台幣以上的光罩費用,和非常複雜的光阻干涉現象。「320度低溫微波活化」則是製造出16奈米元件的關鍵技術,因為將來積體電路要繼續縮小尺寸就會像蓋樓房一樣,以堆疊方式來縮小晶片面積,達成電子產品輕薄短小的需求。

另外,從16奈米元件世代開始,為求得更快速的元件性能,用鍺取代矽成為半導體材料已成為研究主軸之一。然而, N型鍺電晶體的研發進展仍有待突破。為了解決此問題,NDL開發出一種新的製程技術,進一步提升鍺電晶體的載子速度,未來在低功耗元件上將扮演重要角色。

國家奈米元件實驗室主任楊富量指出,過去靠著製造能力和經濟規模所獲得的競爭力,絕對要再加入新的創意和紮實的研發,才能通過16 奈米以下世代的嚴酷考驗。

鑑定族群基因體變異 未來醫學藍本
12/14 一項由90位亞洲科學家參與的聯合研究,針對73個東南亞及東亞族群進行基因鑑定,證實亞洲族群不論在傳統認定的族群分類法或是以語言分群的方式,皆和他們的遺傳特徵高度相關。研究同時發現,亞洲陸塊上南方族群的基因,較北方族群的基因呈現多樣性。此數據似乎說明,當初人類是從東南亞出發,由南向北往亞洲各地遷徙,特別是現今居住於東亞和北亞的族群,明顯地是由東南亞遷徙到達當地。此結論與稍早時學界普遍主張,人類族群係由北方和南方多重路線進入亞洲之看法不同,研究報告刊登在Science期刊。

這項由「人類基因體協會」(Human Genome Organization, HUGO)轄下的「泛亞洲單核苷酸多型性合作組織」(Pan-Asian SNP Consortium)所完成的跨國研究,其結論亦指出在亞洲進行遺傳學和基因藥理學研究時,族群遺傳之變化須列為重大的考量因素。所謂的單核苷酸多型性(single nucleotide polymorphism, SNP)是指基因體DNA序列單核苷酸(A、T、C、G)發生變異,使得基因體序列隨之改變的多樣性。這些微小的變化,可能導致人類個體的顯著差異,包括:身高、膚色、體型、是否容易罹患特定疾病、以及對藥物的反應等。研究成果未來有望應用於醫學診斷治療。

醫學新科技葡萄糖濃度感測元件
11/25 國立雲林科技大學電子系周榮泉教授研發團隊,利用延伸式二氧化錫薄膜(SnO2/ITO glass)離子感測場效電晶體,成功地製作能夠感測葡萄糖與酵素的生物感測元件,其固定化技術係採用環氧基(GPTS)共價鍵結法,並結合半導體製程技術來製作微型化葡萄糖感測元件。

此發明具有「微型化、反應迅速、高準確性、成本低」等優點。生物感測元件可符合藥品、代謝與其他生物分子間交互作用之測定,能應用於一般離子或酵素之醫療器材產業,並以酸鹼感測器、酵素感測器、微型化感測器、臨床與生物醫學檢測器及整合式感測晶片之應用為主。

根絕背痛 跨領域合作止痛晶片
11/26 台灣大學呂學士為首的研發團隊,利用積體電路設計技術以及生醫知識,跨領域合作開發出可植入生物體且不需電池的止痛用半導體微晶片。此微晶片可植於脊椎神經附近,當病患感覺疼痛時,只需將手機大小的無線電源從人體皮外接近微晶片植入處,微晶片即可獲取電源,並提供電刺激訊號給脊椎神經,進而達成止痛療效。

這個微晶片本身尺寸比米粒還小,已進行過動物活體實驗,證明確實有止痛療效。研究成果將於2010年2月初於有晶片奧林匹克之稱的國際固態電路會議(International Solid-State CircuitsConference, ISSCC)中發表。

中央大學證實基因後天變化
12/15 中央大學系統生物與生物資訊研究所副教授王孫崇研究發現,後天環境如飲食、壓力甚至生活習慣等,有可能改變基因體上的甲基化化學反應,影響基因的表現或抑制功能。甲基化指的是基因體上的化學反應,過與不及都會對人體造成不利影響,如有些癌症的發生,就是基因體甲基化過多所造成。

由王孫崇帶領的跨國研究團隊,一共分析了114對同卵雙胞胎與80對異卵雙胞胎。結果指出,即使是天生DNA序列完全相同的同卵雙胞胎,他們基因體的甲基化功能也會受後天影響改變,讓原本基因完全相同的兩人,隨著長大出現差別。

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