隨著摩爾定律的快速發展，現今半導體技術已演進至小於10 nm的技術節點，材料與元件的關鍵尺寸將進入原子等級精準度的要求。因此本計畫開發各式原子層技術，包含原子層沉積、原子層退火、原子層磊晶、以及原子層蝕刻等等，以實現具有小於1nm精準度之材料沉積、退火、成長、以及蝕刻等先進半導體製程技術。

(1).原子層退火技術:有效提高high-K閘極氧化層的介電係數並大幅降低其漏電流密度。(2).原子層磊晶技術:在300oC的低溫成功成長高品質GaN與AlN磊晶薄膜。(3).原子層蝕刻技術:其精準度小於1nm，並具有自停止(self-stop)、高深寬比、以及蝕刻後留下高界面品質等優勢。

由於原子層材料技術具有優異之技術能力與材料品質，在產業應用上具有相當大的發展潛力與空間。期在不久的將來，本計畫所開發之先進原子層材料技術，包含原子層沉積、原子層退火、原子層磊晶、以及原子層蝕刻等等，能在小於10 nm的先進半導體技術節點，及其它與精密製造相關的產業中，成為重要的關鍵性技術。