香港中文大學(xué)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(shù)，并利用簡單儀器便可掌握精準(zhǔn)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(guān)鍵是掌握精準(zhǔn)工藝，以制作微米及納米等級的金屬結(jié)構(gòu)。由于技術(shù)要求十分高，導(dǎo)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(xué)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(dǎo)體納米顆粒溶膠，制成“萬能墨水”，再運用光鑷技術(shù)和半導(dǎo)體光電子效應(yīng)，通過激光引發(fā)化學(xué)還原反應(yīng)，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(dāng)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(dǎo)體納米顆粒。
此項技術(shù)只需要簡單設(shè)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(fù)責(zé)這項研究的中大物理系助理教授楊森表示，這項新技術(shù)有兩大優(yōu)勢。第一，可以用多種材料制作復(fù)雜的圖案，增加芯片的應(yīng)用范圍。第二，可以配合光學(xué)測量/量度儀器，以監(jiān)控金屬結(jié)構(gòu)在沉積過程的精確度和質(zhì)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(shù)在其他方面的應(yīng)用包括修復(fù)電極、制作3D電路等。另外，基于其技術(shù)通用性，材料選擇將可更加多元化，有潛力在更多領(lǐng)域上應(yīng)用。
相關(guān)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(shù)申請專利。
關(guān)鍵詞： 萬能墨水
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