晶元製造技術最新突破：或將引發新一代計算機革命！

導讀

信息時代，計算機晶元技術的創新和進步，意義是非凡的。最近，英國埃克塞特大學的科研人員研發了一項前沿創新技術，它能夠用於生產尖端、通用的計算機晶元，比傳統晶元的生產方法更加簡便廉價。它將為新一代的計算機在速度、效率和容量方面帶來革命性變化。這項研究發表於《科學報告》雜誌。

(圖片來源：英國埃克塞特大學)

微流體技術

這項研究中，團隊用到的核心技術是「微流體技術」。這項技術利用一系列微管道控制微量液體的流動和方向。流體中含有「氧化石墨烯薄片」，在管道中和液體混合在一起，以便在CMOS光子電路上，對於二維材料進行晶圓級的集成。

光流控波導系統

但是，「氧化石墨烯薄片」是二維的，只有長和寬。所以，研究人員使用了一種新型複雜的光學系統，驅動三維晶元結構的組裝。他們首次展示了一種「光流控波導系統」設計。它通過優化後，可以在設備操作過程中，對於二維傳播的薄片進行同步的原位拉曼光譜學監控。更進一步說，他們首次成功演示了通過特定波長的斯托克斯拉曼信號選擇性增強，進行無標籤的二維薄片的檢測。

同時，他們開發了一種在光流控波導內，對於二維薄片的XYZ校準具有超高靈敏度的信號，從而可以進行準確的現場校準檢測。他們首次基於二維流體成分和CMOS光子平台，實現了三維光子微結構成形，同時也代表發現了一項有用的技術工具，用於控制二維材料的液相沉積。

研究的意義

這項創新型的研究專註於開發通用的、多功能的技術，顯著提高未來計算的能力。研究人員稱，由於這項發明，電子材料以及光學設備的生產，將發生革命性的變化。這項發明對於新一代的可再生能源、安全和國防技術來說都至關重要。

英國埃克塞特大學石墨烯科學中心的 Anna Baldycheva 博士，也是這篇論文的作者。她說：

「這項突破性的進展將很有希望革新計算機電子領域關鍵新材料的開發。這項研究為開發新一代的光電設備提供了堅實的平台。此外，研究中使用的材料和方法十分有利於未來一些列的潛在應用，這些應用是現有的設備無法實現的。」

關鍵地是，研究團隊分析了這種方法，不僅確認技術是成功的，而且為其他人使用它製造晶元提供了藍圖。

英國埃克塞特大學納米科學教授、論文的合著者 Monica Craciun 補充說：

「我們對於這項突破感到非常興奮，並且期望看到未來它在光電子工業的應用。」

參考資料

【1】http://www.exeter.ac.uk/news/featurednews/title_571992_en.html

【2】Benjamin T. Hogan, Sergey A. Dyakov, Lorcan J. Brennan, Salma Younesy, Tatiana S. Perova, Yurii K. Gun』ko, Monica F. Craciun, Anna Baldycheva.Dynamic in-situ sensing of fluid-dispersed 2D materials integrated on microfluidic Si chip. Scientific Reports, 2017; 7: 42120 DOI: 10.1038/srep42120