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 日公布了一项突破性进展，他们研发出一种新型半导体构造，使得电流得以在二维材料中畅通无阻地传输。
这项技术攻克了长期制约芯片产业发展的“电气瓶颈”难题，预计将显著降低下一代半导体设备的接触电阻，为人工智能芯片和超低功耗半导体等领域提供关键技术支持。
此外，该团队还构建了一个分析平台，能够直接在纳米尺度下观察到电荷的传输过程。
二维半导体是指厚度仅有几层原子的超薄半导体材料。由于其尺寸更小、能耗更低，它们被誉为“梦幻半导体”。当前主流的硅基半导体正面临物理极限的挑战，持续的微型化导致功率损耗和热量产生日益严重。作为克服这些限制的下一代材料，二维半导体备受瞩目，并有望应用于人工智能半导体、智能手机、数据中心、可穿戴设备、可折叠或可伸缩电子产品以及微型化医疗传感器等多种未来技术。
在半导体器件中，金属电极与半导体材料接触的界面会产生接触电阻，这会削弱器件性能并造成功率损耗。尤其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硫化铂（PtSe₂）薄膜内部，成功实现了半金属区和半导体区的连续分布，这是一种原子级别的二维材料。通过构建一个由单一材料连续形成的整体结构，该团队提出了一种新型构造，能够实现电流跨越边界的无阻碍流动。
借助原子力显微镜（AFM），一种能够以探针探测表面电学性质至原子层面的显微镜，研究人员直接在纳米尺度上观测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，其流动能够自然延续，并未出现电流路径受阻或弯曲等“电气瓶颈”现象。
进一步地，研究团队通过在半导体区域施加电场，验证了该器件的运行。实验结果表明，在金属-半导体结结构中，电流的流动可以得到稳定控制，充分展示了该结构在下一代电子器件中的巨大潜力。
这项研究成果已于 2026 年 7 月发表在国际材料科学期刊《Matter》上。
