以材料工程驅動氧化物電子學發展：Judith L. DRISCOLL 教授分享下一代記憶體技術的突破

2026年8月10日，英國皇家學會院士、英國皇家工程院院士、英國劍橋大學材料科學教授兼三一學院院士 Judith L. DRISCOLL 教授主講理大高等研究院傑出學人講座，講題為 「引領材料工程創新，實現氧化物電子應用的性能要求」。是次講座吸引37名現場參與者出席，並在多個社交媒體平台錄得逾14,000人次線上觀看。

講座中，Driscoll 教授首先介紹功能性氧化物材料在電子、能源及資訊科技等領域的巨大應用潛力。她表示，功能性氧化物材料具備多樣且優異的電子、磁性、光學及能源相關特性。然而，要將相關科研成果轉化為實際應用，仍須克服多項技術挑戰，其中材料成分、缺陷及界面的精準調控尤為關鍵。

隨著人工智能、邊緣運算及神經形態計算（Neuromorphic Computing）等新興技術迅速發展，市場對先進非揮發性記憶體（Non-volatile memory technologies）的需求日益增加。Driscoll 教授指出，為滿足新興應用的需求，新一代記憶體技術必須兼備低能耗、高速切換、高耐久性、良好的可擴展性，以及可靠的多階運作能力。她特別介紹了以氧化物為基礎的電阻式隨機存取記憶體（RRAM）及鐵電隨機存取記憶體（FRAM），指出兩者均被視為極具潛力的下一代記憶體技術。

隨後，Driscoll 教授介紹其研究團隊開發的一系列創新材料工程策略，以提升記憶體器件性能。當中的關鍵在於精確控制薄膜材料中的氧空位濃度及其傳輸路徑，而氧空位正是影響器件性能的關鍵因素。透過對切換層、電極及界面進行工程化設計，研究團隊成功提升器件的一致性、降低能耗、增強耐久性，並實現可靠的多狀態運作。她亦分享多個氧化物記憶體系統的研究成果，展示相關技術在切換性能、穩定性及神經形態計算應用方面的顯著進展。

講座亦探討了如何將基礎材料研究轉化為可配合現有半導體製造流程的器件設計。透過納米結構設計、界面工程及電極成分調控等策略，研究團隊有效改善氧空位控制及缺陷管理問題，為氧化物電子技術的產業應用創造有利條件。

展望未來，Driscoll 教授強調，材料工程是推動氧化物電子學發展的重要關鍵。她表示，透過創新的氧空位調控方法，研究人員正不斷提升器件的可靠性、耐久性、能效及神經形態計算能力。相關突破正加速氧化物記憶體與運算技術的實際應用，並為下一代電子及人工智能系統帶來新機遇。

講座最後設有問答環節，由智能可穿戴系統研究院（RI-IWEAR）院長、吳文政及王月娥紡織科技教授、紡織科技講座教授陶肖明教授主持。與會者踴躍提問，並與 Driscoll 教授就氧化物電子學、先進記憶體技術及神經形態計算等議題展開深入討論，現場交流氣氛熱烈，為是次講座畫上圓滿句號。