香港中文大學團隊研發「萬能墨水」配合雷射寫入技術 簡化高性能晶片生產過程

2020-10-28 中國高校圈

香港中文大學(中大)10月27日公布,中大物理系研究團隊近日研發了一種全新的「萬能墨水」,配合單步雷射直接寫入技術,可以大大簡化高性能晶片的生產過程。

生產高性能晶片的關鍵是掌握精準工藝,以製作微米及納米等級的金屬結構。由於技術要求十分高,導致製作成本高昂、過程繁瑣和費時。中大物理系助理教授楊森率領的研究團隊最近研發了一種全新的「萬能墨水」,配合單步雷射直接寫入技術,只需一些簡單儀器便可掌握精準工藝,製作高性能晶片,大大減低生產成本。相關研究論文已在《自然通訊》期刊發表,中大亦已為此項技術申請專利。

研究團隊從基本的物理學原理出發,找出嶄新的方法進行高精度的材料沉積。他們將不同的金屬鹽溶液加入半導體納米顆粒溶膠,製成「萬能墨水」,再運用光鑷技術和半導體光電子效應,透過雷射引發化學還原反應,合成金屬納米顆粒。

研究團隊經過一番篩選及嘗試,發現中國傳統書法和水墨畫,以及鋼筆中所用的碳素墨水,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,便可大規模推廣。由碳素墨水製成的「萬能墨水」成本低廉,並且可回收再用,大大減低對環境的汙染。

楊森表示,這項新技術有兩大優勢,第一,可以用多種材料製作複雜的圖案,增加晶片的應用範圍;第二,可以配合光學測量/量度儀器,以監控金屬結構在沉積過程的精確度和質量,促進未來的晶片工業發展,尤其是量子科技晶片生產方面。

研究團隊表示,新技術同時帶來其他方面的應用,例如修復電極、製作3D電路等。此外,基於其技術通用性,材料選擇將可更加多元化,有潛力在更多領域的工業上應用。中大團隊將繼續探討及發展此項技術。

相關焦點

  • 港中大團隊研發「萬能墨水」配合雷射寫入技術 簡化高性能晶片生產過程
    中新社香港10月27日電 (記者 韓星童)香港中文大學(中大)27日公布,中大物理系研究團隊近日研發了一種全新的「萬能墨水」,配合單步雷射直接寫入技術,可以大大簡化高性能晶片的生產過程。生產高性能晶片的關鍵是掌握精準工藝,以製作微米及納米等級的金屬結構。由於技術要求十分高,導致製作成本高昂、過程繁瑣和費時。
  • 香港中文大學研發「萬能墨水」,配合雷射直寫技術簡化晶片生產
    香港中文大學物理系團隊研發「萬能墨水」,配合雷射寫入技術大大簡化高性能晶片的生產過程【導讀】生產高性能晶片的關鍵是掌握精準工藝,以製作微米及納米等級的金屬結構。由於技術要求十分高,導致製作成本高昂、過程繁瑣和費時。
  • 今日科技話題:中繼衛星運控系統、磁泡斯格明子研究、「萬能墨水」、「地球系統模型」、土衛六
    ——《科技日報》3港中大團隊研發「萬能墨水」配合雷射寫入技術 簡化高性能晶片生產過程香港中文大學(中大)10月27日公布,中大物理系研究團隊近日研發了一種全新的「萬能墨水」,配合單步雷射直接寫入技術,可以大大簡化高性能晶片的生產過程
  • 香港中文大學(深圳)在矽基光晶片領域取得重要研究成果
    因此,近20年,國際上包括來自於法國國家科學研究中心(CNRS)、美國因特爾(Intel)和加州大學聖巴巴拉分校(UCSB)、日本電報電話公司(NTT)、香港科技大學(HKUST)在內的多個科研團隊投入大量的財力物力,嘗試在矽上直接生長三五族材料,其目標是在矽基三五族上製成雷射器並最終與CMOS工藝對接,實現光電子與微電子的大規模單片集成,從而大大提升光通信器件的功能,同時減低成本。
  • 【OFweek年終盤點】2017年雷射領域十大技術進展
    一、科學家開發出世界首個光電子神經形態晶片來自美國普林斯頓大學的科研團隊研製出了全球首枚矽光子神經形態晶片,並證明其能將運算速度提高近2000倍,有助於推動面部識別、對象識別、芬蘭于韋斯屈萊大學和中國臺灣的研究人員們共同發現能夠通過雷射寫入技術改變石墨烯碳原子二維結構鍛造成三維物體,並且石墨烯三維結構物質具有強烈的穩定性,表現出與二維結構不同的電學和光學特性。該工藝應用類似於用雷射束「錘子」將金屬鍛造成三維形態。 最後通過實驗和計算機模擬,觀察了解石墨烯碳原子二維結構升級到三維形狀的真實性及其形成機制。
  • 依託貴金屬材料的研發和生產技術,「 氦舶科技」率先切入高性能...
    但中國的貴金屬功能材料品種少、性能單一、質量不穩定,產品和技術主要由日本Tanaka、美國Dupont、德國Heraeus、比利時Umicore等公司壟斷,中國嚴重依賴進口 。 成立於2016年,核心團隊來自清華大學的新材料公司Hyperion氦舶科技希望改善這種情況,專注於為下遊加工廠商提供微米至納米級貴金屬材料的研發和生產方案。
  • 用於生物調製的氮摻雜碳化矽的雷射寫入
    雷射寫入過程及其應用的示意圖。由於燒蝕過程的性質,在SiC下方形成石墨層。(B)雷射書寫電極是柔性電極,可以與心臟整合,並通過電脈衝刺激心臟以使其起搏。(C)雷射寫入電路可用於相互連接的細胞團的光電化學調製。
  • 復旦俞燕蕾團隊研發光控微流體新技術 成果發表於《自然》雜誌
    9月8日,復旦大學材料科學系與聚合物分子工程國家重點實驗室俞燕蕾教授團隊在《自然》(Nature)雜誌發表關於光控微流體領域的最新研究成果。 據人民網8日報導,俞燕蕾團隊採用自主研發的新型液晶高分子光致形變材料,構築出具有光響應特性的微管執行器,在幾平方釐米的晶片上,通過光操控各種液體的複雜流動,令其蜿蜒而行甚至爬坡,形成無需外接設備的驅動新機制。
  • 復旦俞燕蕾團隊研發出全新概念光控微流體新技術—新聞—科學網
    復旦大學俞燕蕾教授團隊   科學網9月8日上海訊(記者黃辛通訊員陳文雪)復旦大學材料科學系與聚合物分子工程國家重點實驗室俞燕蕾教授團隊突破了微流控系統簡化的難題,創造性地採用自主研發的新型液晶高分子光致形變材料,構築出具有光響應特性的微管執行器
  • 芯視微:自主研發MEMS雷射掃描晶片,賦予AI 3D深度視覺感知力
    芯視微自主研發出MEMS雷射掃描晶片技術,定位為MEMS智能視覺完整方案提供商,2019年3月,芯視微落地深圳南山設立大陸運營總部。本文文章插圖來源於芯視微,經授權使用基於團隊10多年的MEMS與IC晶片技術,芯視微已積累了數十項的國內外已授權發明專利。
  • 廣東省重大專項車規級MEMS固態雷射雷達研發項目啟動儀式在鐳神...
    2020年6月30日,由深圳市鐳神智能系統有限公司牽頭,西安電子科技大學和陝西汽車控股集團有限公司共同參與的《2019-2020年廣東省重點領域研發計劃項目「新能源汽車」重大專項——低成本高性能車規級MEMS固態雷射雷達系統研發與應用項目》啟動儀式暨實施方案討論會,在鐳神智能深圳總部圓滿舉行。
  • 香港中文大學研發出圖片合成動畫系統
    新華社香港11月9日電 無須動物專家和動畫高手,單憑一張攝有一群同一種動物的照片,便可合成動物的連續動作畫面。香港中文大學工程學院研發的「單一圖片合成動物動畫系統」不僅可用於動畫製作,而且在生物研究等領域也將大顯身手。
  • 2nm技術的晶片開始沒落,下一代信息科技基石一定是光子晶片
    3.英美聯合研究團隊首次將微電子器件中的電子結構可視化英國華威大學(University of Warwick)和美國華盛頓大學的聯合研究團隊首次將微電子器件中的電子結構可視化,並成功測量原子級厚度的二維半導體材料中電子的能量和動量。
  • 2nm技術的晶片開始沒落,下一代信息科技基石一定是光電晶片
    3.英美聯合研究團隊首次將微電子器件中的電子結構可視化 英國華威大學(University of Warwick)和美國華盛頓大學的聯合研究團隊首次將微電子器件中的電子結構可視化,並成功測量原子級厚度的二維半導體材料中電子的能量和動量。
  • 香港大學、香港中文大學的癌方向的醫學博士
    香港大學香港大學李嘉誠醫學院(原稱香港大學醫學院),為一所坐落於香港島的醫科學院。其校址離大學本部有數公裡之遠,鄰近作為其教學及研究基地的香港瑪麗醫院。學院現提供醫學、中醫學、護理學、藥學及其他生物醫學科學的教育與研究項目。
  • 金龍: 倒裝晶片ACF雷射焊接技術在RFID生產工藝中的革新應用
    我是崑山漢白精密設備有限公司的金龍,我要演講的題目是倒裝晶片ACF雷射焊接技術在RFID生產工藝中的最新應用,這項技術是由韓國郭魯興(諧音)先生研發成功的,由於語言的關係,由我來用中文演講,如果大家有什麼疑問,由郭先生回答各位的提問。
  • KIT開發出可選擇性擦除的3D列印墨水 用於雷射直寫技術
    在雷射直寫3D列印技術中,由計算機控制的高度聚焦的雷射束充當筆,在光致抗蝕劑(光敏材料)中產生期望的結構。 這允許生成具有亞微米細節的3D結構。由各種光敏樹脂製成的三維微結構。一年多以前,KIT的應用物理研究所(APH)和納米技術研究所(INT)的Martin Wegener教授和Christopher Barner-Kowollik教授的工作組開發了一種可擦除的3D列印墨水。由於可逆結合,可以重複擦除和重寫高達100納米(一納米對應於百萬分之一米)的小結構。
  • 200線純固態雷射雷達將實現百美元級量產
    從這個角度來看,如果加持雷射雷達的真實3D數據的輸入,不但提高了至關重要的安全性和冗餘性,還可以極大簡化感知算法的工作量和降低數據訓練的成本,使自動駕駛快速落地和擴展到更廣闊的場景。 洛微科技的團隊相信,雷射雷達遲早會像攝像頭一樣普及,成為低成本的車規級元器件。並且,這一天將很快到來。
  • 重慶高新區布局矽基光電子技術:早布局緊扣未來晶片發展方向
    聯合微電子中心副總經理、工藝廠長劉嶸侃介紹,從2018年12月開始建設到2019年9月成果通過專家測試評審,聯合微電子中心團隊自主研發,用時10個月、投資13億,順利實現8英寸矽基光電子特色工藝平臺建設通線的階段目標,開發了具有自主智慧財產權的矽光成套工藝。5個核心技術中,工藝技術1項國際領先、2項國際先進水平、2項國內領先,為矽基光電子晶片大規模生產和產業化掃清一大技術障礙。