開門紅!芯片上電路能“想用啥就畫啥”?

來源:內容來自「文匯報」,謝謝。

動輒成百上千道工序,無疑擡高了小小芯片設計與研發的技術門檻,一定程度上阻礙了新材料在未來芯片技術中迭代。最近,中國科學家團隊發明了一種新方法,給一根尖端只有幾納米的金屬探針加上電,就能通過特殊的薄膜“畫布”直接將設計好的新型半導體功能器件“畫”出來,如此製成的芯片只需簡單封裝之後即可使用——像不像童話中的神筆馬良?

今天凌晨,國際著名學術期刊《自然-電子學》發表了相關論文。

走進中國科學院上海技術物理研究所紅外物理國家重點實驗室,記者看到了這種神奇的薄膜“畫布”:科研人員把不粘鍋塗層的“近親”——化學名稱爲“聚偏氟乙烯”的透明溶液,輕輕塗在指甲蓋大小的新型半導體材料表面,待液體像指甲油一樣乾透後,即形成納米厚度的薄膜,就將其放入裝有納米探針的裝置內——這就是那支神奇的“畫筆”。

開門紅!芯片上電路能“想用啥就畫啥”?

▲加上電壓的納米探針能夠在芯片“畫布”上“畫”出設計好的集成電路

通過電腦屏幕,記者看到在短短几分鐘內,一幅事先設計好的心形圖案已畫成了芯片。

開門紅!芯片上電路能“想用啥就畫啥”?

▲在不同波段探測到的“畫”在薄膜上的極化圖案

“如果畫上的是設計好的光電功能器件,那這片新型半導體芯片經過封裝,就可以‘上崗’使用了。”該課題的牽頭負責人、中科院上海技物所王建祿研究員告訴記者,因爲聚偏氟乙烯薄膜一旦被加上電壓之後,就會產生類似電池正負極的極化有序排列——按照極化方向不同,排列出規整的圖案。而且,電壓撤掉之後,已經形成的有序極化排列也不會消失。這些極化誘導的電場,可以持續作用在新型半導體材料上,直到下一次帶電探針來重新“畫”功能圖形。

王建祿說,這層具有極性的薄膜就像一張納米厚度的神奇畫布,納米探針類似於畫筆,運用納米畫筆可以在畫布上任意作畫,而且畫布可以反覆擦寫。畫作也就是各類微納器件,可以是光電子探測器,也可以是存儲器。

開門紅!芯片上電路能“想用啥就畫啥”?

▲已在特殊薄膜“畫布”上製作好的電路

據介紹,利用這種方法制備出的光電探測器,響應率是同類器件的 300 倍。“未來信息處理傳輸,可能以全光方式來實現,數據信息處理能力將超乎我們的想象,需要用到高靈敏的節點探測器件,這將可能是很好的備選技術。”王建祿說,這種方法還能發展出“電寫,光讀”的存儲器,其存儲密度理論上可以較現有的光盤存儲容量提升四五倍。

此外,與復旦大學微電子學院周鵬教授合作,將這種技術嵌入式應用於新型準非易失存儲,斷電數據保存時間可超過 100 秒。如果未來將這類準非易失存儲應用於電腦內存,即使系統發生故障,電腦需要重啓,也能爲挽救沒有及時保存的文檔爭取到時間。

這項研究由中國科學院上海技術物理研究所與復旦大學、華東師範大學、南京大學,中國科學院微電子所等多個課題組合作完成。

  • 免責聲明:本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點,半導體行業觀察轉載僅爲了傳達一種不同的觀點,不代表半導體行業觀察對該觀點贊同或支持,如果有任何異議,歡迎聯繫半導體行業觀察。

今天是《半導體行業觀察》爲您分享的第 2200 期內容,歡迎關注。

推薦閱讀

博通與蘋果達成 150 億美元協議,覆蓋未來 3 年蘋果產品

如何複製快速崛起的半導體“春秋五霸”?

華爲的汽車芯片佈局

半導體行業觀察

開門紅!芯片上電路能“想用啥就畫啥”?

半導體第一垂直媒體

實時 專業 原創 深度

識別二維碼,回覆下方關鍵詞,閱讀更多

半導體股|AI|臺積電|華爲|晶圓|CMOS|AMD|2019 半導體盤點

回覆投稿,看《如何成爲“半導體行業觀察”的一員 》

回覆搜索,還能輕鬆找到其他你感興趣的文章!

開門紅!芯片上電路能“想用啥就畫啥”?

來源鏈接:mp.weixin.qq.com