世界一流的FinFET 創新
全世界都為了省電的課題，想破了頭。台大劉致為教授率領的技術團隊，也在材料上做出突破。他的技術團隊把矽換成了鍺(Ge)，致力於獨步全球的「鍺通道環繞式」閘極電晶體之研究，揚名國際。劉致為強調，做元件的人，可以透過對物理的極致探索，自己動手做FinFET，藉以領先群雄。
劉致為的研究團隊發現，和矽比起來，鍺具有更高的載子遷移率，利用鍺來作電晶體的通道，有許多好處。他指出，環繞式閘極的設計，是FinFET的延伸，不但可以有效降低漏電、減少電晶體耗電量、提升單位面積的操作電流，還能有效降低製程複雜度，並避免因離子佈植所產生的缺陷，影響良率。
Intel 奈米躍進
為了追求電子元件的速度更快、更省電節能，鰭式電晶體（FinFET）把過去平面電晶體變得立體，透過把電晶體的結構立體化，擁有較大的電晶體密度，並以擁有較大驅動電流，來增加速度。此外，由於FinFET的通道可以透過閘極良好的控制，避免短通道效應，因此得以減少漏電，節省能源。
半導體大廠英特爾 (Intel) 於2011年宣佈採用FinFET結構，受到極大的注目。首次使用在22奈米的FinFET結構與32奈米製程技術相比，Intel使用193nm浸潤式微影 (immersion lithography)技術和間隙壁蝕刻(spacer etching)，做出鰭寬 (Wfin)只有8奈米，在低電壓為0.7 V，元件延遲改善了37 %，或者省電50%。
在驅動電壓為0.8V 漏電流為 10 nA/μm，在nMOSFETs上驅動電流增加46%，在pMOSFETs上增加40%。所有的結果都證明，FinFET的立體結構，的確有效提升了元件的特性。
Intel於2014年發表第二代14奈米FinFET，鰭間隔為42奈米，閘極間隔為70奈米，微縮因子分別為22奈米的0.7倍與0.78倍。nMOSFETs及pMOSFETs的飽和驅動電流均為1.04mA/μm，較22奈米nMOSFETs增進15%，pMOSFETs增進41%。後段連接技術由22奈米的M0-M9增加到M0-M13，較低層之金屬間隔微縮因子，可達22奈米的0.65倍，並在某些金屬層使用空氣間隙(air gap)，減少17%電容以增進互聯速度。
圖說：Intel於後段連接技術某些金屬層使用空氣間隙(air gap)
來源：IEDM 2014
圖說：劉致為教授的實驗室研發出「環繞式閘極無接面鍺通道電晶體」之通道剖面圖。
劉致為教授的技術團隊，最大的突破是，開發出世界第一個利用鍺作為通道材料，製作出具有「環繞式閘極」的無接面電晶體。簡單說，原本的FinFET只有三邊被包住，而台大研發團隊的「環繞式閘極電晶體」則是將第四個邊也包含進來，電晶體變成了一根很細的線通道，所以也被稱為「奈米線電晶體」。劉致為教授指導的博士生翁翊軒，也因此獲得2015年台灣半導體產業協會(TSIA)半導體獎。
由於該項研究獨步全球，具有高操作電流及開關比的特性，其n通道及p通道結果分別發表於2014年的國際電子元件會議(IEDM)及2015 VLSI TSA會議，受到國際矚目。
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