洛杉磯加大材料科學及工程學系教授黃昱（左）與博士生陳瑀（右）研究矽化物成分獲得突破，研究並發表於學術期刊與國際材料研究會議上。（陳瑀提供）

　　積體電路的未來，銅製程的困境有解？就讀洛杉磯加大材料科學及工程學系博士，來自台灣的留學生陳瑀（Yu Chen），與材料系教授黃昱（Yu Huang）用競賽式成長機制，成功解讀了一維結構中矽化物生長，得到最適當矽化物成分的研究成果，被發表在國際期刊「奈米快訊」（Nano Lett.）上與國際材料研究會議（Material Research Society Meeting），陳瑀並在2013年亞太半導體矽化物研討會（Asia-Pacific Conference on Semiconducting Silicides）與2013年南加電子顯微鏡協會（Southern California Society for Microscopy and Microanalysis）研討會上發表該研究，均獲得第一名，分別拿到「青年科學家獎」（Young Scientist Award）與「最佳學生發表」（Best Student Talk）等獎項。

　　畢業於台灣清華大學材料工程系學士與碩士，陳瑀來到洛杉磯加大攻讀博士，仍繼續相同領域，與哈佛大學博士，曾獲得歐巴馬總統獎的黃昱（Yu Huang），及台灣清華大學、交通大學合作，繼續朝「改變積體電路未來」努力。

　　他表示，近年來智慧型手機、平版電腦等3C產品日益普及，消費者追求更新、更輕薄的使用趨勢也更快，縮小「電晶體尺寸」成了半導體產業競賽主要戰場，「尺寸愈小，製造成本縮小，提升運作速度愈快，製成的產品體積也愈小」。

　　陳瑀說，每個電晶體有幾十億個電子元件，彼此需用電線串聯才能有效作用，目前業界平均每兩年，需把電晶體的尺寸縮小一半，但原本用的銅導線在縮小尺寸時，會使電阻倍增，「就如同堵塞的水管，若水壓（電壓）不足，便不足以驅動電晶體」。為了克服此問題，業界長期以來，一直將研究重心放在尋找能取代銅導線的材料，其中，金屬矽化物（Metallic Silicides），其特有的製成相容性與低成本、高導電性，在縮小晶片尺寸時，能維持低電阻，是取代銅導線呼聲最高的材料。

　　他指出，矽化物主要是矽與鎳等其他金屬，加熱反應成的化合物，裡面不同成分比例，具有的電學性質都不同。他說，雖然矽化物目前已被廣泛用在積體電路上作為電極，但要大規模取代銅導線，小尺寸的一維矽化物成分控制，便是主要瓶頸，也就是如何讓一個晶片中，每個地方的矽化物成分都相同，使鎳與矽比例達一比一。

　　為此，陳瑀的研究以競賽的概念，解釋一維結構中矽化物的生長原理。他說，在矽化物的成長中，只有成長速度最快的成分才能存活，該研究也進一步調控矽化物成長的溫度、添加物與外加壓力，來控制各項成分的矽化物速度，來得到最適合的矽化物成分。

　　他說，目前該研究已獲得此間大公司支持，未來也將進一步研究，如何能在大範圍精準控制單一成分的形成。

加州大學洛杉磯分校青年女科學家黃昱獲美總統獎

　　福州籍青年女科學家黃昱，日前在白宮接受美國總統歐巴馬簽名並頒發的「青年科學家與工程師總統獎」證書。黃昱憑藉化學領域的前沿科學—— 「光解水」新能源項目的突破性研究，獲得這項美國政府授予開始獨立學術生涯不久的青年科學家的最高獎項，並獲得100萬美元的科研經費。

　　「光解水」新能源項目，通俗來說，就是做一個器件用來吸收太陽光能，將水分解成氫和氧，通過太陽光能產生乾淨的能源，又不會產生污染。

　　黃昱憑藉該項目，在美國國防部提名下獲獎。在2009年100名獲獎者中，共有六位華人青年科學家。未來五年內，黃昱將獲得100萬美元的研究 經費。她將著手為實驗室添置儀器設備、招收研究生，全方位啟動項目研究。她與團隊可望在生物分子機制研究，以及生物分子能源研究方面邁上新台階。黃昱希望 將來能將研究成果用於造福人類。

　　黃昱是一位土生土長的福州女，1999年，黃昱被哈佛大學錄取，一年時間，黃昱就完成了一般人需要兩年的碩士課程。黃昱的出色表現征服了美國教授，2000年6月，她進入了哈佛著名教授Charles Lieber領導的科研團隊。

　　2001年，黃昱創造性地使用了液體流向的動力和流動方向的改變，將奈米級的電子線組裝成電路，為奈米電路的實用化提供了一個可行的解決方案，從而使奈米電路的低成本加工成為可能。這項工作在2001年被《科學》雜誌評價為「本年度重大突破」。

　　2002年，黃昱參加了只在美國頂級高校中進行評選的「2002年度美國學院發明競賽獎」，最終成為六名獲得美國學院發明獎的幸運兒之一，並獲得2萬美元的獎金，也成為這個獎項為數不多的華人獲得者。

　　2003年在哈佛大學獲博士學位後，黃昱又在麻省理工學院繼續從事博士後研究。2006年，她到加州大學洛杉磯分校執教，現任「材料科學與工程系」助理教授，她也是洛杉磯加大過去五年中第一位獲得總統獎的科學家。

　　黃昱的先生段鑲鋒也是哈佛大學博士，現在加州大學洛杉磯分校化學系任教，兩個女兒晶晶、媛媛。