交大找到低功耗節能電子元件 未來讓我們跟行動電源說掰掰～

• 交大找到低功耗節能電子元件 未來讓我們跟行動電源說掰掰～

交通大學電子工程系荊鳳德教授。照片來源：交通大學

電子元件尺寸將在六年內微縮至量子力學的極限，改善元件功率消耗達到節能效
果成為未來發展趨勢。交通大學電子工程系荊鳳德教授團隊找出超低功耗快速上
升電晶體及單電晶體動態隨機存取記憶體，將減低未來的積體電路功率達10倍之
多，實現行動裝置10天充一次電的期望。研究成果刊登為IEEE Newsletter通訊封
面故事，更受邀發表技術簡介「節能電子元件的趨勢」於2014年的IEEE通訊。

依國際技術藍圖所示，新型｢鰭狀電晶體｣的微縮在2016年7奈米時即遇到技術瓶頸，
因電晶體的電性通道長度只有3~4 奈米，造成電子的直接量子穿隧以及無法容忍的
漏電流，因此必須發明出超越鰭狀電晶體的電晶體。然電晶體從
Bardeen, Shockley & Brattain於1948年發明以來，任何大幅的改良如高介電係
數電晶體及鰭式電晶體，均十分困難且重要，這也是IBM近日宣布投入30億美元於
7奈米技術的原因。

動態隨機存取記憶體（DRAM）於2015年也會遇到技術瓶頸。DRAM是由一電晶體

與一電容組合而成，相較電晶體，電容的漏電流導致額外的功率消耗，因而消耗了
系統晶片大量的功率。雖然有介電值高達100以上的鈦酸鍶等材料，然其需使用較
厚的介電層減低漏電流，無法填入愈來愈小的DRAM中，只好轉為增加電容的高度
方式來製作DRAM。目前DRAM電容的高/寬比已接近製程極限，須研發出新的結構
設計。

目前減低電晶體漏電流的方法是降低電壓，然而低電壓電流輸出亦隨之減少，造成
積體電路的速度減慢。荊鳳德教授的研究團隊利用鍺電晶體，以鍺取代傳統矽作為
傳導材料，擁有較矽電晶體遷移率高2.6倍之重大優勢。鍺電晶體可使未來的電晶體
工作電壓從目前的0.7伏降低至0.35伏，功率改善及節能減碳達4倍之多；較Intel的
砷化銦鎵電晶體更低漏電流、較少光罩數，但獲得更簡化的製程以及低成本、高良率。

雖然使用高速材料的鍺電晶體可降低驅動電壓、功率及漏電流，仍無法達到張忠謀
董事長於2014年台灣半導體協會喊出的「10倍功率降低」目標，因電壓降低的極限
為電晶體開啟時的電流/電壓上升速率。為了解決此問題，普渡大學博士生Salahuddin
（現加入UC Berkeley胡正明院士團隊）及 Datta教授提出新物理機制
「負電容電晶體」；此系列理論與模擬論文已發表，卻由荊鳳德教授研究團隊完
成第一個成功的電晶體，使用高介電係數氧化鉿鋯的「鐵電效應」，形成等效負
電容，達到電晶體開啟時電流與電壓皆快速上升，速率遠快於目前的電晶體。此
突破將減低未來的積體電路功率達10倍之多，達到節能行動裝置可10天充一次電
的目標，進而改善人類的生活方式。

此鐵電效應亦可形成記憶功能。研究團隊發表的氧化鉿鋯電晶體DRAM為單一電
晶體結構，與目前電晶體完全相容，可與電晶體微縮至7奈米，而速度快上目前
DRAM千倍，相較IBM2014發表結合運算記憶功能的記憶體處理器─神經元類
人腦，更簡單且更先進。

這項重大突破未來將對超低功耗的積體電路技術及節能減碳帶來革命性的影響，
荊鳳德教授也邀請IBM資深經理、東芝首席研究員、UCLA、UC Berkeley教授
組成IEEE電子材料技術委員會，共同推動此創新超低耗能電子元件。

文章來源：交通大學新聞
稿

建築節能改善 每年節省電費2.5億元

• 建築節能改善 每年節省電費2.5億元

• 大成報-2014年09月20日 下午20:17
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【本報訊】近日全臺連日高溫，讓供電也跟著吃緊，節能建築成為解決能源危機的一大契機，內政部除了已推動新建的建築物取得綠建築標章外，從92年開始也推動改善既有建築物的能源效率，迄今已完成290案，花費約10億元經費，總計改善成效每年約可節電7,266萬度，節省電費約2.5億元，平均4年即可回收成本，不僅節能減碳，也節省費用。

內政部表示，自88年推動綠建築標章制度以來，迄今已有4,654件建築物獲得綠建築標章或候選綠建築證書，對於建築節能減碳的成效相當顯著。除了新建的建築物外，為使建築節能減碳效益擴及既有的建築物，建築研究所自92年起也推動「建築能源效率提升改善計畫」，針對中央廳舍及國立大專院校選擇具改善潛力的既有建築物，進行節能改善示範，以引導建築物進行節能改善，達到提升既有建築物能源使用效率、減緩都市熱島效應、及帶動國內相關綠能產業發展的目標。

尤其以建築物空調系統等主要耗能設備，進行實際的節能改善工程，採用最新節能技術及能源管理系統等，成效極佳。以國立科學工藝博物館為例，經導入智慧型運轉策略，並將原儲冰式空調系統改為變頻式融冰系統，改善經費約300萬元，每年節省約220萬元電費，回收年限約1.4年。此外，這項計畫的推動，也帶動我國中小型能源監控系統BEMS公司的興起，突破國外大型監控廠商寡占的局面，甚且有能力拓展業務至中國大陸及東南亞地區，對於節能技術推廣應用及帶動國內相關綠能產業發展，均有顯著效益。

內政部指出，由於目前節能補助計畫對於為數眾多的建築物，無法全面兼顧，為擴大推廣應用，建築研究所特別將這些實際驗證後具高效率節能的技術，彙編為技術手冊，民眾可至建築研究所網站(網址：http://www.abri.gov.tw/)下載專區內「各式表格」項目下瀏覽查詢。

今(103)年8月間內政部建築研究所也特別針對用電密度(EUI)相當高的醫院，於北中南分別辦理醫院建築節能技術講習，獲得各界廣大的迴響，充分發揮建築節能改善推廣應用效益。未來，建築研究所將持續加強各項節能技術研究，尤其是結合ICT等智慧化相關設備應用，以進一步達到節能與健康舒適兼顧的要求，並擴大普及既有建築節能改善，以提升節能減碳效益及強化綠色產業發展的雙贏目標。

雷神移動科技 推免燃料發電機系統

雷神移動科技昨（17）日在台北南港展覽館，發表全新推出的「免燃料發電機系統」，首創無須外部添加燃料的全天候自動發電系統。

該公司營運長郭達馳表示，「免燃料發電機系統」是利用電池組啟動馬達帶動偏心墮輪產生離心力，同步啟動發電機產生電能於運作中回饋電力，並輸送至驅動器使偏心墮輪維持高轉速持續發電，當轉輪機組轉速提高至一定轉速後，使發電機組產生最大發電量，產出之電力會同時電力回充至系統內，當系統偵測到轉速不足時，系統將起動馬達，提高轉輪機組之轉速到設定的轉速，以此原理不斷運行，達到電力產出的目的，無需外部添加燃料，自體供應且產出日常所需的能源電力設備。

歐盟認證通過 鹽水環保車問世
2014/09/03 06:00 張樂 編譯　　　　　地區：國外報導

　　未來概念車，大多數只在實驗室跑一跑、或是車展上秀一秀，但一款今年三月出現在瑞士日內瓦車展上的超跑概念車獲得歐盟認證，能奔馳在歐洲公路上。更讓人訝異的是，它不加汽油、不充電，而是靠鹽水發電，200公升的鹽水能跑600公里，環保效能一級棒，2.8秒就能加速到100公里，吸晴力不輸麥拉倫跑車。

　　兩側車門打開，有如大鵬展翅。後車廂打開來，兩個水箱外罩有如豎琴一般的完美線條。既然是跑車，設計一定謹守空氣動力原理，因此外觀線條極緻流線，堪稱工藝美學的極品。內裝更不用說，是經典中的經典。但如果只是看這些表象，您可就看不出它獨特之處。這款概念車號稱超跑，性能自然不輸超跑，擁有920匹馬力，最高時速達每小時217英里，2.8秒鐘內能從零加速到時速100公里。

　　但是它既不用氫電池、鋰電池為動力，更不是油電混合。它的動力來自於鹽水，沒錯，就是摻了鹽巴的水，只是配方比例外人不得而知。鹽水電池的原理是國中物理課學過：電解質流動能產生電荷，鹽水在兩個水箱之間的薄膜流動時能產生電荷，電荷被收進龐大的電容器裡，200公升的鹽水產生的電力能跑600公里，非常環保，這一點絕非超級跑車所能匹敵的。因此歐盟批准它在歐洲公路上奔馳，不久的將來將能看到它起飛掠而過的身影。

荷蘭開發植物發電技術

2014年09月02日 04:10記者陳穎芃／綜合外電報導

CNBC新聞網
站報導，再生能源產業繼太陽能、潮汐能及風力發電後，近日將目標轉向植物發電。
由荷蘭新創業者Plant-e開發的植物發電技術能將草地、植物、水田及溼地變身天然電池。

荷蘭瓦赫寧恩大學（Wageningen University）環境科技實驗室近10年來持續研發
植物發電技術，而在近日將研發團隊獨立出來創辦了Plant-e，並實現活生生植物發電的願景。

Plant-e共同創辦人兼技術長史翠克（David Strik）表示：「研發這項技術的動機是希望
開發新的再生能源。目前全球發電量仍有多數仰賴非再生能源，而我們希望能讓沼澤成為
未來發電廠。」

史翠克表示，瓦赫寧恩大學之所以能孕育出這批研發人才，主要是因為該校學生來自世界各地。
他表示：「這些學生求知慾旺盛且胸懷大志，希望能盡一己之力讓世界更美好。」

Plant-e研發的技術是利用植物行光合作用時產生的有機物質進行發電。這類有機物質通常
留存在土壤中，隨著時間被細菌分解，並在分解過程中產生電子，而Plant-e研發的發電系
統能在這段過程中收集電子。

史翠克表示：「這項技術的基本原理就是讓土地變成電池。」

Plant-e執行長海爾德（Marjolein Helder）今年初參加TEDx演講時也現場展示如何利用
植物幫智慧型手機充電。她認為各城鎮隨處可見綠地，因此植物發電擁有龐大發展潛力。

海爾德表示：「這套發電系統可以設在圓環中央的安全島，因為安全島向來都有草皮覆蓋，
如此一來圓環周圍的路燈都能靠這套系統發電。」

除了圓環之外，她稱一般家庭屋頂都可以種植草皮並套用植物發電系統。

汙染多豬雞4倍 吃牛肉最不環保？

「全球暖化」、「極端氣候」已經是大家耳熟能詳的名詞了，但多數人並不知道，其實全球暖化跟「吃牛肉」也有關係！美國耶魯大學和以色列科學研究院的最新研究指出，牛肉是最不環保的動物性蛋白質，因為牛的體型比較大，得吃更多飼料才能長肉，而且牛的消化系統，比豬或雞產生更多甲烷，牛糞還有替牧草施肥的肥料，也都會產生甲烷，助長溫室效應，因此環保團體呼籲，少吃牛肉，才是真正的愛地球。

大廚呈上肉質軟嫩的香煎牛排，讓人看了食指大動，但你絕對想不到，一塊普通的牛肉，跟由來已久的全球暖化，其實可是大有關聯；暴風雨、水災、乾旱、熱浪，溫室氣體造成全球暖化，所導致的極端氣候，正在讓人類自食惡果，而美國和以色列的最新研究，則再度證實，雞、豬、牛等五大類動物性蛋白質中，牛排放的溫室氣體比雞和豬多4倍，消耗水資源多11倍，使用土地面積更高了28倍，用10大卡飼料餵豬、餵雞，能長出1大卡的蛋白質，但養牛得花40大卡飼料，才能有相同效果，換言之，科學家認為養牛最不環保，對地球的危害也最大。

牛牛們一邊吃草，順便放個響屁，這個生理反應看似無害，但一起排放出的產物「甲烷」，就是造成地球暖化的元兇，威力比起二氧化碳還高出25倍以上，不僅如此，牛吃飽打個嗝，吃下去的食物在胃部反芻，最後排出的糞便，統統都會排放甲烷，甚至連種植牧草的肥料，也能產生甲烷、助長溫室效應。

蠻野心足協會創會理事長文魯彬：「要養一隻牛，它用的水、用其他的飼料，這是非常多，是跟魚啊、雞啊，其他的(肉類)比起來，那跟蔬菜比更不要講了。」

蔬食抗暖化聯盟發言人潘翰聲：「現在這個颱風的頻率跟強度都變高了，這就是溫室效應所帶來的後果，畜牧業所排放的溫室氣體的效應，跟這些大眾運輸，跟這個飛機所造成的(量)，是等量齊觀的。」

不過是吃個牛肉，有這麼嚴重嗎？但科學數據告訴我們，光是畜牧業所排放的甲烷和二氧化碳，就佔了全球人類製造的18%，其中養牛又佔了9%，養一頭牛一年所排出的溫室氣體量，幾乎等於一輛車跑上7萬公里，所排出的二氧化碳，所以當你大快朵頤的同時，副作用也正慢慢顯現。

蔬食抗暖化聯盟發言人潘翰聲：「所以有人計算過，如果你吃一個美國牛肉做的漢堡，它等於吃掉6平方公尺雨林的面積，因為雨林會被砍下來種豆子，然後豆子再拿去餵牛。」

為了開闢牧場，或種植養牛的飼料，大片熱帶雨林被夷為平地，為了進口牛肉，靠飛機運送製造的碳排放，也是加重暖化的兇手，因此環保團體呼籲少吃牛肉，才是愛地球的具體展現。

蠻野心足協會創會理事長文魯彬：「國際貿易(碳排放)已經對氣候變遷，對溫室氣體的問題，是最大的影響，那我們台灣就是因為食品跟飲食都是依賴外國，(碳排放)越來越多。」

少吃牛肉，改吃其他肉品，或多吃蔬果，想減輕地球負擔，先從食物的選擇開始做起。

密大研發透明太陽能集光器！手機，窗戶發電不是夢

MoneyDJ新聞2014年8月22日十三時54分36秒記者陳苓報導

太陽能發光光綠色能源控股）模組的發電效能達15.6％，美國的SunPower公司模組效能則更高

全文網址: http://www.moneydj.com/KMDJ/News/NewsViewer.aspx?a=b739c092-d0c8-4694-8ecf-3489fbf49602#ixzz3CJsAXsMI MoneyDJ財經知識庫