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港中大研發(fā)全新“萬能墨水”,簡化高性能芯片生產(chǎn)過程

2020-10-30
來源:科技最前線

    10月28日,據(jù)新華社香港報道,香港中文大學日前表示,該校研究人員最近研發(fā)了一種全新的“萬能墨水”,配合單步激光直接寫入技術,并利用簡單儀器便可掌握精準工藝,制作高性能芯片,大大降低生產(chǎn)成本。

    據(jù)中大研究人員介紹,生產(chǎn)高性能芯片的關鍵是掌握精準工藝,以制作微米及納米等級的金屬結構。由于技術要求十分高,導致制作成本高昂、過程繁瑣和費時。

    中大研究團隊從基本的物理學原理出發(fā),找出嶄新方法進行高精度的材料沉積。研究人員將不同的金屬鹽溶液加入半導體納米顆粒溶膠,制成“萬能墨水”,再運用光鑷技術和半導體光電子效應,通過激光引發(fā)化學還原反應,合成金屬納米顆粒。

    研究團隊發(fā)現(xiàn),中國傳統(tǒng)書法和水墨畫,以及鋼筆所用的碳素墨水,當中的碳納米顆粒具有很好的光還原性和微小的尺寸,是“萬能墨水”理想的半導體納米顆粒。

    此項技術只需要簡單設備,便于大規(guī)模推廣。由碳素墨水制成的“萬能墨水”成本低廉,并且可回收再用,大大降低對環(huán)境的污染。

    負責這項研究的中大物理系助理教授楊森表示,這項新技術有兩大優(yōu)勢。第一,可以用多種材料制作復雜的圖案,增加芯片的應用范圍。第二,可以配合光學測量/量度儀器,以監(jiān)控金屬結構在沉積過程的精確度和質量,促進未來的芯片工業(yè)發(fā)展,尤其是量子科技芯片生產(chǎn)方面。

    研究人員表示,這項新技術在其他方面的應用包括修復電極、制作3D電路等。另外,基于其技術通用性,材料選擇將可更加多元化,有潛力在更多領域上應用。

    相關研究論文已在《自然·通訊》期刊上發(fā)表,中大也已為此項技術申請專利。

    

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