本研究領域主要是利用NDL之核心能力與設施開發50nm線幅以下奈米電子元件之製程，建立混合模式奈米/量子電子元件研發及奈米操控平臺，並據以發展CNT等奈米管線元件及phase-change-materials等下一世代integrated electronics之先進技術。本研究重點計畫如下：

重點計畫：Characterization and Manipulation Devices for SingleNano-structures and Molecules

擬研發單一奈米結構及奈米分子檢測與操控之多功能裝置。以矽微加工方式製造微米級元件，並輔以周邊配置之電場、磁場、高頻電磁場或流場，以局部自組裝的方式，得以實現微元件和奈米結構的局域整合。本計畫也將進一步利用該平臺，完成數種不同尺寸（次）奈米結構之檢測與操控。

Sub-project 1：Sub-50 nm patterning techniques and mixed-mode platform for nano- and quantum-electronic devices

建置小於50nm的奈米圖案成形技術（包含電子束微影技術及奈米壓印技術），及建立完成多種常用的奈米及量子元件製程及驗證平臺（包括鰭式電晶體、SOI電晶體、單電子電晶體等），提供及滿足研究人員在元件結構及製程最佳化上的需求。

Sub-project 2：Nano functional materials for next generation of integrated electronic

由於溫度與物質的晶相變化關係及其連帶導致基本物理及電特性的改變，在熱能儲存節源及新式記憶元件等應用引起科學界廣泛的注意。其在記憶元件方面的應用更因為具有非揮發性、低耗電、高容量密度等優點，被看好為取代現有DRAM與快閃記憶體的新世代技術。

因此，本研究重點將著重研究此類材料及先進記憶元件技術應用在元件結構、製程開發、基本物理機制、電子傳導特性與模型等相關課題。在此分項課題內，我們亦擬採用局部加熱，以thermal-CVD配不同的catalytic metal，獲取在大尺寸晶圓上成長高質量奈米管，研究奈米管元件與矽積體電路整合的可行性。