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韩国科学技术研究院（KAIST）与成均馆大学联合的研究团队于 7 月 13 日公布了一项突破性进展：他们成功设计出一种新型半导体结构，使得电流能够在二维材料中顺畅流通。

这项技术成功克服了芯片产业长期面临的“电气瓶颈”问题，有望显著降低下一代半导体器件的接触电阻，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。该团队同时还开发了一个分析平台，能够直接在纳米尺度下观测电荷传输过程。

二维半导体，即原子层厚度的超薄半导体，因其尺寸更小、能耗更低而被称为“梦幻半导体”。当前硅基半导体正逼近物理极限，持续的微型化导致功率损耗和发热增加。二维半导体作为应对这些挑战的下一代材料，在人工智能芯片、智能手机、数据中心、可穿戴设备、可折叠或柔性电子产品以及微型医疗传感器等众多未来技术中备受期待。

在传统的半导体中，金属电极与半导体接触的界面会产生接触电阻，从而影响器件性能并造成能量损失。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。

该团队在单层二铅化物（PtSe₂）薄膜内部，实现了半金属区和半导体区的连续存在，这是一种原子级别的二维材料。通过构建由单一材料连续形成的整体结构，该团队提出了一种新型结构，能够实现电流跨越边界时的无阻碍流动。

利用原子力显微镜（AFM）——一种能够探测表面及电学性质至原子层级的显微镜技术，研究人员直接在纳米尺度上观察到了薄膜内部的电荷传输情况。

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，电流能够自然地持续流动，并未出现电流路径受阻或弯曲等“电气瓶颈”现象。

此外，通过对半导体区域施加电场，团队验证了该器件的有效工作。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 月发表于国际材料科学期刊《Matter》。