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台積電創新化學濾網應用 累計創造逾16億元減廢效益 2021年08月1日 12:37 ▲▼台積電攜手供應商創新化學濾網應用，累計創造逾16億元減廢效益。（圖／取自台積電官網） ▲台積電攜手供應商創新化學濾網應用，累計創造逾16億元減廢效益。（圖／取自台積電官網） 記者高兆麟／綜合報導 隨著半導體先進製程演進，氣態分子汙染物（AMC）控制技術已成為提升晶圓良率的關鍵。為減少因過濾AMC而產生的化學濾網廢棄物，台積電改良濾網結構，延長其使用壽命，截至民國110年6月，共減少濾網廢棄物3,251公噸、碳排放量12,028公噸，約當31座大安森林公園一年的二氧化碳吸附量，成功創造超過新台幣16億元減廢總效益。 台積電減廢1.0：改良濾網吸附效能，延長使用壽命，有效減廢逾70% [廣告] 請繼續往下閱讀... AMC為環境中沉降於晶圓表面形成單分子層薄膜的氣態化學汙染物質，由於半導體製程線寬隨著技術進步日益縮小，對於無塵室生產環境的潔淨度要求亦趨嚴格，導致濾網用量增加。 台積電觀察廠區使用情況，發現化學濾網對酸性氣體、鹼性氣體、有機物3種物質吸附能力不同，因此廠務處、資材供應鏈管理處攜手供應商開發長效型化學濾網，透過調整濾網吸附有機物的濾料比例，將化學濾網的使用壽命延長1倍，並自民國107年起大量採用。 為最大化濾網使用效率，民國108年，台積公司全面改用拆解式化學濾網，將原本整合型不可分割的化學濾網，進一步根據酸性氣體、鹼性氣體、有機物不同的吸附特性進行結構分割，除了降低更換作業可能造成的人因傷害，整體而言，透過改良濾網吸附效能及結構，已有效減少超過70%的濾網廢棄物。 ▲▼台積公司化學濾網使用進化史。（圖／取自台積電官網） ▲台積電化學濾網使用進化史。（圖／取自台積電官網） 台積電減廢2.0：研發濾網再生功能，使其可重複使用，總計減廢達90% 民國109年，台積電再次攜手供應商透過優化濾網結構，以物理方式恢復其初始吸附效能，使濾網可重複使用，民國110年3月已完成驗證，預計民國111年將陸續導入台灣廠區所有晶圓廠，未來可望每年再減少20%濾網廢棄物，總計減廢達90%。 同時，台積電亦針對外氣空調箱使用的濾網進行結構改良，透過降低壓損提升其過濾與節能效果，預計民國111年導入後，每年將可節電3,500萬度，持續朝節能減碳、循環再生的永續目標邁進。
SpaceX衛星貼近中國太空站？小粉紅攻擊馬斯克 熱門文章 關閉 SpaceX衛星貼近中國太空站？小粉紅攻擊馬斯克 物理學家首次通過實驗重構量子波函數 氫原子的電子波函數示意圖。(公有領域) 科技新聞 物理學家首次通過實驗重構量子波函數 更新: 2021年12月28日 11:12 AM 人氣 492 Facebook Twitter Line 複製鏈接 字號 【大紀元2021年12月27日訊】（大紀元記者高文森編譯報導）經過十幾年的研究，一組科學家第一次通過實驗的方法成功地重構了量子波函數。這項成果11月3日發表於《自然》（Nature）期刊。 波函數是描述量子粒子特性的抽象概念，是物理學家構建量子力學的重要基石。電子在不同材料內部所展現的特性不同，掌握這其中的規律是研發新材料所需要的關鍵環節。 要預測一個電子在材料內移動的速度，或是它所攜帶的能量，科學家使用的是1929年物理學家菲利克斯·布洛赫（Felix Bloch）提出的布洛赫波（Bloch wave）函數。這對開發量子設備很重要。在這個函數提出九十多年後，這份研究終於首次通過實驗重構了這個波函數。 主要研究者之一加州大學聖塔芭芭拉分校（University of California，Santa Barbara，縮寫U.C.S.B.）畢業生喬·科斯特洛（Joe Costello）說：「電子的波函數很特別，如果你要設計用到量子學特性的新設備，你需要對這些（函數所涉及的）參數非常了解。」 這些參數非常抽象，比如電子的能量級、以及函數「相位」（phase）等。在以前的研究中，科學家對電子的能量級有了不錯的探討；然而隨著量子技術的發展，相位參數的重要性隨之增加。這正是這份研究重點突破的對象。 這個研究組用兩束激光和半導體材料砷化鎵進行實驗，從它們的互動中對相位參數展開探索。這個實驗包含三個步驟。第一步他們先用近紅外激光刺激材料內的電子。這給予電子能量使其在半導體中快速運動。電子是帶負電荷的，當它們快速運動的時候，會出現一個名為「空穴」（hole）的粒子隨著一起移動，空穴可以理解為是電子的影子粒子，但是它帶正電荷。 第二步，研究人員使用另一束超快脈衝激光把電子和空穴擊散，之後又快速允許它們重聚。這束激光作用的時間短到只有萬億分之一秒。最後，空穴和電子在分開期間所增加的能量，在重聚的時候以出現一道閃光的方式釋放。 十年前，這個研究組的負責人U.C.S.B.的物理學家馬克·舍溫（Mark Sherwin）就意識到，這些閃光的特性對激光的特性很敏感。現在，他引領的研究組通過實驗展示，電子和空穴重聚時所發出閃光，與開始的時候用於衝擊電子的激光的偏振特性密切相關。正是激光的偏振特性影響著電子和空穴之間波函數的不同「相位」。最後釋放的閃光的偏振性，也是由這個函數的相位決定的。 在以前，相位這樣抽象的參數無法用物理公式上實際的數字描述，而這份研究把它與實際的、光的偏振度的測量聯繫起來。 沒有參與這份研究的同行、斯坦福大學物理學家香布·吉米爾（Shambhu Ghimire）告訴美國科學人（Scientific American），這份研究把以前完全不可捉摸的、抽象的數學概念，用對光的測量展示了出來，這份研究的突破之處正在於此。◇# 責任編輯：葉紫微 標籤: 量子波函數 超快脈衝激光 偏振光 相關專題: 科學新知 / 科技前沿
https://m.youtube.com/watch?v=XW5eO3EypbM&list=PLstdOGDXMaWKAGMkTdfHj9mhC8p0Xt75O&index=44
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台積電創新化學濾網應用 累計創造逾16億元減廢效益
2021年08月1日 12:37
▲▼台積電攜手供應商創新化學濾網應用，累計創造逾16億元減廢效益。（圖／取自台積電官網）
▲台積電攜手供應商創新化學濾網應用，累計創造逾16億元減廢效益。（圖／取自台積電官網）
記者高兆麟／綜合報導
隨著半導體先進製程演進，氣態分子汙染物（AMC）控制技術已成為提升晶圓良率的關鍵。為減少因過濾AMC而產生的化學濾網廢棄物，台積電改良濾網結構，延長其使用壽命，截至民國110年6月，共減少濾網廢棄物3,251公噸、碳排放量12,028公噸，約當31座大安森林公園一年的二氧化碳吸附量，成功創造超過新台幣16億元減廢總效益。
台積電減廢1.0：改良濾網吸附效能，延長使用壽命，有效減廢逾70%
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AMC為環境中沉降於晶圓表面形成單分子層薄膜的氣態化學汙染物質，由於半導體製程線寬隨著技術進步日益縮小，對於無塵室生產環境的潔淨度要求亦趨嚴格，導致濾網用量增加。
台積電觀察廠區使用情況，發現化學濾網對酸性氣體、鹼性氣體、有機物3種物質吸附能力不同，因此廠務處、資材供應鏈管理處攜手供應商開發長效型化學濾網，透過調整濾網吸附有機物的濾料比例，將化學濾網的使用壽命延長1倍，並自民國107年起大量採用。
為最大化濾網使用效率，民國108年，台積公司全面改用拆解式化學濾網，將原本整合型不可分割的化學濾網，進一步根據酸性氣體、鹼性氣體、有機物不同的吸附特性進行結構分割，除了降低更換作業可能造成的人因傷害，整體而言，透過改良濾網吸附效能及結構，已有效減少超過70%的濾網廢棄物。
▲▼台積公司化學濾網使用進化史。（圖／取自台積電官網）
▲台積電化學濾網使用進化史。（圖／取自台積電官網）
台積電減廢2.0：研發濾網再生功能，使其可重複使用，總計減廢達90%
民國109年，台積電再次攜手供應商透過優化濾網結構，以物理方式恢復其初始吸附效能，使濾網可重複使用，民國110年3月已完成驗證，預計民國111年將陸續導入台灣廠區所有晶圓廠，未來可望每年再減少20%濾網廢棄物，總計減廢達90%。
同時，台積電亦針對外氣空調箱使用的濾網進行結構改良，透過降低壓損提升其過濾與節能效果，預計民國111年導入後，每年將可節電3,500萬度，持續朝節能減碳、循環再生的永續目標邁進。
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物理學家首次通過實驗重構量子波函數
氫原子的電子波函數示意圖。(公有領域)
科技新聞
物理學家首次通過實驗重構量子波函數
更新: 2021年12月28日 11:12 AM 人氣 492
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【大紀元2021年12月27日訊】（大紀元記者高文森編譯報導）經過十幾年的研究，一組科學家第一次通過實驗的方法成功地重構了量子波函數。這項成果11月3日發表於《自然》（Nature）期刊。
波函數是描述量子粒子特性的抽象概念，是物理學家構建量子力學的重要基石。電子在不同材料內部所展現的特性不同，掌握這其中的規律是研發新材料所需要的關鍵環節。
要預測一個電子在材料內移動的速度，或是它所攜帶的能量，科學家使用的是1929年物理學家菲利克斯·布洛赫（Felix Bloch）提出的布洛赫波（Bloch wave）函數。這對開發量子設備很重要。在這個函數提出九十多年後，這份研究終於首次通過實驗重構了這個波函數。
主要研究者之一加州大學聖塔芭芭拉分校（University of California，Santa Barbara，縮寫U.C.S.B.）畢業生喬·科斯特洛（Joe Costello）說：「電子的波函數很特別，如果你要設計用到量子學特性的新設備，你需要對這些（函數所涉及的）參數非常了解。」
這些參數非常抽象，比如電子的能量級、以及函數「相位」（phase）等。在以前的研究中，科學家對電子的能量級有了不錯的探討；然而隨著量子技術的發展，相位參數的重要性隨之增加。這正是這份研究重點突破的對象。
這個研究組用兩束激光和半導體材料砷化鎵進行實驗，從它們的互動中對相位參數展開探索。這個實驗包含三個步驟。第一步他們先用近紅外激光刺激材料內的電子。這給予電子能量使其在半導體中快速運動。電子是帶負電荷的，當它們快速運動的時候，會出現一個名為「空穴」（hole）的粒子隨著一起移動，空穴可以理解為是電子的影子粒子，但是它帶正電荷。
第二步，研究人員使用另一束超快脈衝激光把電子和空穴擊散，之後又快速允許它們重聚。這束激光作用的時間短到只有萬億分之一秒。最後，空穴和電子在分開期間所增加的能量，在重聚的時候以出現一道閃光的方式釋放。
十年前，這個研究組的負責人U.C.S.B.的物理學家馬克·舍溫（Mark Sherwin）就意識到，這些閃光的特性對激光的特性很敏感。現在，他引領的研究組通過實驗展示，電子和空穴重聚時所發出閃光，與開始的時候用於衝擊電子的激光的偏振特性密切相關。正是激光的偏振特性影響著電子和空穴之間波函數的不同「相位」。最後釋放的閃光的偏振性，也是由這個函數的相位決定的。
在以前，相位這樣抽象的參數無法用物理公式上實際的數字描述，而這份研究把它與實際的、光的偏振度的測量聯繫起來。
沒有參與這份研究的同行、斯坦福大學物理學家香布·吉米爾（Shambhu Ghimire）告訴美國科學人（Scientific American），這份研究把以前完全不可捉摸的、抽象的數學概念，用對光的測量展示了出來，這份研究的突破之處正在於此。◇#
責任編輯：葉紫微
標籤: 量子波函數 超快脈衝激光 偏振光
相關專題: 科學新知 / 科技前沿
https://m.youtube.com/watch?v=XW5eO3EypbM&list=PLstdOGDXMaWKAGMkTdfHj9mhC8p0Xt75O&index=44
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