【人物專訪37】藍彥文挖掘二維材料無限潛力,讓臺灣半導體未來更具競爭力——專訪國立臺灣師範大學物理學系藍彥文教授

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【人物專訪37】藍彥文挖掘二維材料無限潛力,讓臺灣半導體未來更具競爭力——專訪國立臺灣師範大學物理學系藍彥文教授

採訪 /  何郁庭(科學推展中心執行編輯).撰稿 /  洪佳如 (科學推展中心特約編輯)

審訂 /  藍彥文 教授 (國立臺灣師範大學物理學系)


 

國立臺灣師範大學物理學系藍彥文教授,主要研究半導體元件製程及測量、二維材料電子元件製作及測量領域,曾獲2025年第23屆奈米科技類「有庠科技論文獎」、2021年潘文淵文教基金會考察研究獎助金以及中華民國物理學會博士研究生論文獎肯定,對國內量子、半導體和記憶體技術突破有著顯著的貢獻。

 

從大學與碩士,藍彥文一路就讀臺北科技大學化學工程系所,藍彥文自述,自己從大學時期便對生物技術充滿興趣,但在碩二下學期時,因國防役徵選讓他有機會至中央研究院物理研究所,參與生物電子元件相關的研究計畫。過程中,他意外發現,自己對生物電子元件與該領域有著高度熱忱與好奇,雖然當時缺乏對電子與半導體上的實務經驗,但還是決定嘗試跳出本科系的舒適圈,下定決心,將未來的學術方向從化工轉向電子和物理領域,開展一條跨領域之路。

 

看見自己的不足,勇於迎接跨領域的挑戰

 

但藍彥文在加入以物理跟電子工程為主的研究團隊,實際接觸電子元件的製程與量測時,過程中遇到非常多的挑戰,許多學問都需要從頭學起,包括元件與低溫儀器如何操作、材料的基本特性等等,讓藍彥文深刻認知到,自己對於電子與物理領域的知識相當欠缺與薄弱。

 

正是因為看見自己不足,讓藍彥文有動力挑戰自己,在順利考上臺灣大學電子工程研究所博士班後,透過系統性的課程學習與研究訓練,藍彥文開始聚焦在電子工程新穎的材料研究,如量子材料或是電子元件用潛力應用上,為日後從事跨領域整合研究,奠定了厚實的根基。

 

近期,藍彥文甫獲2025年第23屆奈米科技類「有庠科技論文獎」肯定,他謙遜的表示,他認識許多認真鑽研學問的老師,自己能夠獲獎著實幸運,他猜測獲獎主要原因,可能在於半導體跟量子的主流研究與時代主流需求息息相關,但無論如何,獎項無疑是一項肯定跟鼓勵,表示在研究成果、學術上應用領域上,獲得一定程度的認同,這對在走在學術路上的學者們來說,真的是一件非常珍貴且重要的支持。

 

但在藍彥文心目中,除了實質肯定外,他更為重視研究過程中的堅持與累積,以及與學生團隊之間的成長和合作。他分享道,就讀國小的女兒曾經告訴他「爸爸,如果我把獎項當作讀書的目標,那我學習一定不會開心」這句話提醒著自己,獎項其實僅是階段性的成果,真正值得關注的是持續提出有價值的科學問題,保持對研究的熱情與好奇,並在面對挑戰的時候,不斷的調整跟突破,而推動科學向前的動力,正是來自於對未知探索跟科學結果嚴謹的支持跟堅持。

 

以嚴謹治學態度,走出屬於自己的科研之路

 

「我時常以愛因斯坦的一句話勉勵自己與學生 "It's not that I'm so smart; it's just that I stay with problems longer."『我並不是特別聰明,只是我比別人更願意花時間去解決問題』,研究成功與否的關鍵,往往來自於堅持跟投入並非仰賴天賦」藍彥文認為,學術研究是一段不斷探索未知,並且挑戰自我極限的過程,不僅僅是新的知識發現,乘載更多是背後的責任跟承諾,因為在非常跨領域的時代,要對全體社會、人類做出相當的貢獻,意味著在學術研究上,更需要非常開放的視野,其中一定會充滿很多挫折與不確定性,但一定要對研究的問題懷有熱情與好奇心,而且態度要嚴謹與持續學習,唯有如此,才能走出屬於自己的科研之路。

 

目前藍彥文的原子級量子奈米元件實驗室,研究領域係基於新穎的二維量子材料來製作奈米電子元件,量子材料特性有一些是半導體,有一些則是金屬性,也有一些是因為空間或時間翻轉對稱性破壞而引起的量子傳輸現象,藍彥文的研究結果,主要用來評估未來是否有機會應用於半導體,或者是量子電腦科技的前沿上。二維材料(2D Material)的厚度僅有原子級別,非常地薄,再來是它可以調控電子結構,以及光和物質的交互作用非常強,容易形成異質結構跟其他的材料堆疊在一起,上述這些性質都彰顯出二維材料在基礎物理與次世代關鍵元件的無限潛力。

 

集結聯合研究團隊之力,讓世界看見臺灣

 

「之所以會選擇二維材料為研究主軸,最主要的原因是它同時兼具物理的吸引性還有應用上的前景,讓人可以探索量子現象,也可以發展奈米元件實驗基礎與應用的整合」二維材料的特質,強烈吸引著跨領域學習的藍彥文,但長期研究奈米電子元件跟二維材料,其中最大的挑戰,就是材料的重複以及製程的穩定性,藍彥文進一步說明,因為二維材料宛如一張紙那般薄,對於任何東西都非常敏感,只要有一點的偏差,很可能會導致元件不穩定。

 

為了克服這種事情,藍彥文與團隊投入大量時間,不僅優化製程,也標準化參數,好方便學生們投入研究,同時團隊也持續與材料、物理等相關領域的研究學者不斷交流,彼此共同的成長,這一點藍彥文認為這非常重要,因為整合性的研究,非常需要不同知識領域的人們匯集在一起集思廣益,如同他與陸亭樺教授、陽明交通大學電子物理系林俊良副教授、成功大學物理學系陳宜君教授、台灣大學李敏鴻教授、台灣半導體研究中心李愷信組長等人所組成的聯合研究團隊,正是在彼此合作之下,在鐵電材料領域取得了重大突破,開發出基於二維材料二硫化鉬的創新鐵電電晶體(ST-3R MoS2 FeS-FET),研究成果更發表在國際知名學術期刊《自然電子》(Nature Electronics),讓世界看見臺灣顯著的進展。

 

在教學上,藍彥文認為,在培育國內學術研究人才,首要培養批判性思維跟提問能力,許多臺灣學生在學習的過程當中,較少被鼓勵提出問題,挑戰既有的觀念,但唯有學會獨立思考、勇於質疑,才能逐步建立研究所需的思維模式,其次是創造與自由探索,學生多半都會犯錯,老師一定要有包容性,學術的本身就充滿了不確定性,年輕的學生真的需要有空間去嘗試錯誤與修正,而不是急於追求結果而被壓力所驅動,好的老師除了要傳授知識外,更要提供方向的引導與經驗分享,幫助學生找到自己的熱情和研究上的定位,以及正確的研究態度,以長遠的眼光,開放的心態去面對學術之路,

 

藍彥文更鼓勵學生們展開跨領域的合作還有積極參與國際交流,每當有機會,他總會鼓勵每位學生出國見學,無論是參加研討會或是赴海外訪問,親身感受國外多樣性的學術環境,直接迎面全球性的挑戰。藍彥文發現,當每位學生回來後,他都能感覺精神與意志上顯著的提升,相信在國際上培養的自信與軟實力,都將會反映在自己的研究成果上。
 

最後,藍彥文期許有志從事學術研究的年輕學子,在面臨多元快速變動的知識環境時,能夠堅守核心研究目標,從中培養耐心和定力。「有一句話我一直深信不疑,那就是『我不怕對手有一萬招,我只怕對手一招練了一萬次。』」研究貴在專精,藍彥文深刻期許年輕學子,秉持好奇心與批判思維,深入精準的掌握每一個問題的本質,同時願意花時間在基礎的累積和紮實的實作,在快速變化的科研環境中,成為一位慢下腳步、專注耕耘,將研究之路走得長遠的人。
 

【人物專訪37】藍彥文挖掘二維材料無限潛力,讓臺灣半導體未來更具競爭力——專訪國立臺灣師範大學物理學系藍彥文教授