韩国科学技术研究院（KAIST）与成均馆大学的联合研究小组于 7 月 13 日公布了一项突破性进展：他们成功设计出一种创新的半导体构造，使得电流能够在二维材料中实现畅通无阻的传输。

这一技术突破解决了芯片行业长期面临的“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前沿领域提供至关重要的技术支持。

此外，该研究团队还开发了一个先进的分析平台，能够直接在纳米尺度上对电荷传输过程进行可视化观测。

二维半导体，顾名思义，是指厚度仅有几层原子的超薄半导体材料。它们因比传统硅基半导体更小巧、功耗更低而被称为“梦幻半导体”。当前，随着电路尺寸的不断微缩，硅基半导体正逐渐逼近其物理极限，功率损耗和热量产生随之增加。因此，二维半导体作为克服这些挑战的下一代材料，受到了广泛关注，并预计将在人工智能半导体、智能手机、数据中心、可穿戴设备、可折叠或可伸缩电子产品以及微型医疗传感器等多种未来技术中得到应用。

在半导体器件中，金属电极与半导体材料的接触界面会产生接触电阻，这会削弱器件性能并造成能量损失。尤其在半导体尺寸持续缩小的趋势下，接触电阻的影响愈发显著，已成为制约下一代半导体开发的最严峻技术瓶颈之一。

此次，研究团队在单层二铅化物（PtSe₂）薄膜中成功实现了半金属区域和半导体区域的连续过渡。通过构建一个由单一材料连续形成的整体结构，该团队提出了一种新型构造，能够实现电流在不同区域边界处的无障碍通行。

利用原子力显微镜（AFM）——一种能够以原子级别精度测量表面形貌和电学特性的先进显微技术，研究人员直接观察到了薄膜内部的电荷传输现象。

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，能够实现平稳连续的传输，并未出现电流路径受阻或弯曲等“电气瓶颈”。

进一步地，研究团队通过在半导体区域施加电场，验证了该器件的运行能力。实验结果表明，电流在金属-半导体结结构中的传输可以被稳定地控制，充分展示了该结构在下一代电子器件中的应用潜力。

此项研究成果已于 2026 年 7 月刊载于国际材料科学领域的权威期刊《Matter》杂志。