台灣國立成功大學4日宣布成功研發高導電且耐磨的高熵材料，將可延伸應用到半導體等相關產業。這項傑出的成果已刊登在國際頂尖期刊《Nature communications》。
台灣成功大學發布新聞稿表示，高熵材料由多個主要元素在接近等莫耳下組合而成，是近年材料科學最熱門的領域，元素多樣化的組合突破傳統限制讓周期表產生新生命，也開啟了材料應用的創新選擇。
成功大學電機系施權峰教授組成的跨領域高熵團隊，結合成大材料系劉浩志教授、許文東教授、台師大光電所楊承山教授以及成大葉政賢博士生等研發團隊的專業，運用鍍膜、計算材料科學、太赫茲（兆赫）光電子學、原子級表面技術，解鎖該領域重要的學術課題，研發出全新的高熵材料，兼具導電又耐磨的特性。將其鍍製在原子力顯微鏡探針表面時可以延長使用壽命，並增強探針在掃瞄物體表面時的原子級表面影像。
這項研究從光學、力學、電學和計算材料科學的學理出發，提出了高熵材料可以透過元素線性組合設計電導，並證明電子傳輸行為跟電子有效質量、電漿頻率與鬆弛時間有關聯，這是高熵材料領域重要發現。在此基礎之上，未來高熵材料的設計將更為寬廣，論文標題為 Low-frequency conductivity of low-wear high-entropy alloys。這項傑出的成果已刊登在國際頂尖期刊《Nature communications》，引起全球關注。
施權峰表示，這篇研究是跨領域合作的成果，在高熵合金的導電機制學理上有重要的貢獻，相關延伸應用能夠帶來半導體、連接器、通訊、被動元件等產業，並帶來突破性革命。
許文東指出，高熵合金過往的研究著重在其機械性質，然對其光學性質和電性質的研究可以拓展其在半導體領域的應用，對一個新興材料而言是很令人興奮的事。透過模擬計算的方法，開發高熵和金的光學性質和電性質的預測模型，可以加速這種材料在光電半導體的應用，有助於將此材料推向產業化。
劉浩志表示，高熵材料的研究已經由學理的探討，進入了產業應用的階段；這次將高導電低磨耗高熵材料應用在掃瞄探針量測技術上，確切展現高熵材料的優勢，也開啟了更多產業關鍵技術提升的可能。
楊承山說明，高熵材料全新的電子傳輸與光學特性將決定其可以應用的場域，而如何從基礎物理出發，發展出適合它的量測手段並描繪出機制，將有助於提升未來光電半導體元件之效能和設計理念。團隊感謝國科會高熵專案計劃多年的支持。#
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