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塑料芯片
閱讀�4422�(shí)間:2011-03-01 14:21:16

  塑料芯片是用塑料取代傳統(tǒng)的硅來作�半導(dǎo)�原材料的芯片,隨著對(duì)塑料芯片研究的不斷深�,來自IMEC(比利時(shí)微電子研究中心)的科�(xué)家,已經(jīng)�2011�2月底�(chuàng)造出一�(gè)新型塑料芯片的原�。塑料芯片的�(yōu)�(shì)是成本低廉,將很有可能成為使�集成電路的產(chǎn)品的組成部分�

可行性及市場(chǎng)前景

  美國(guó)與歐洲的科研人員正致力于新型有機(jī)材料分子�(jié)�(gòu)的研究,希望研制出價(jià)格低廉的一次性塑料半�(dǎo)體芯�,其速度和功能相�(dāng)于現(xiàn)在用于便攜式�(jì)算機(jī)的硅電路。一旦他們的研究工作獲得成功,那么大量生�(chǎn)塑料芯片就將成為可能�

  用不了多�(zhǎng)�(shí)�,我們就能看到像錢包那樣可折疊的超輕型便攜式電子�(shè)�,或者是柔軟的有源顯示屏,其大小與質(zhì)感類似乙烯基遮光窗簾,打開可以觀�,收攏則可以存儲(chǔ)。不久前,飛利浦公司已經(jīng)開發(fā)出一種柔軟的塑料�(jì)算機(jī)顯示�,正是采用了塑料基半�(dǎo)體而不是傳�(tǒng)的硅基半�(dǎo)體。由于需要較少的生產(chǎn)工序和不太嚴(yán)格的“清潔房”環(huán)�,生�(chǎn)塑料芯片要比生產(chǎn)硅芯片簡(jiǎn)單得多,使得這種工藝更適合于生產(chǎn)靈活的大屏幕顯示��

  制造成本將是塑料芯片的�(yōu)�(shì)。目�,一家半�(dǎo)體制造廠的建�(shè)和啟�(dòng)成本高達(dá)20億美�,便得芯片成本達(dá)�(shù)美元一�,而塑料芯片的成本僅幾美分而已�

  科學(xué)家們現(xiàn)在還不愿透露IBM或其他機(jī)�(gòu)�(huì)如何使這些�(fā)�(xiàn)成果商業(yè)�,但研究有機(jī)半導(dǎo)體的科研人員們表�,“塑料電子學(xué)”必定會(huì)成為一�(gè)可行的市�(chǎng)�

制造工藝的探索

  大約15年前,科�(xué)家開始考慮用塑料代替硅。塑料不僅便�,而且在理論上它也更容易被加工成適合使用的電路�

  科學(xué)家在70年代后期取得了一�(xiàng)突破,他們發(fā)�(xiàn)了讓先前被認(rèn)為是絕緣體的塑料變得能夠?qū)щ姷姆�?。在過去10年里,研究人員又邁�(jìn)了一�,他們找到了通過在特定位置改變塑料的物理和化�(xué)特性來影響塑料傳導(dǎo)電子(或阻止電子流動(dòng))程度的方法�

  如果要想讓塑料來替代硅成為半�(dǎo)體原料的�,這種�(duì)塑料�(dǎo)電特性的“微�(diào)�;比如說在精確控制的位置添加特殊的化學(xué)物質(zhì);是十分重要的�

  人們考慮用來制作微芯片的塑料材料跟聚乙烯等傳�(tǒng)概念上的塑料完全不是一回事,它們是諸如聚噻吩和寡噻吩等新型聚合物家庭的成員�

  在芯片基底上輔上一層層塑料材料以制成半�(dǎo)體裝置的過程,可以利用類似于工業(yè)印刷的相�(duì)直接的工藝來完成。這種技�(shù)類似于絲�(wǎng)印刷(即化學(xué)材料是通過微型柵格噴到基底上的)或噴墨印刷�

  在后一種方法中,可溶性的有機(jī)化合物通過高度精確的噴嘴直接噴射到目標(biāo)�。技�(shù)的噴墨打印機(jī)能達(dá)到大�25微米的打印精�;雖然這與的微處理器所需�0.2微米的精確度還差得很�(yuǎn),但�(duì)某些種類的半�(dǎo)體元件來說已�(jīng)足夠用了�

�(jìn)�

  來自IMEC(比利時(shí)微電子研究中心)的科�(xué)家,已經(jīng)�(chuàng)造出一�(gè)新型塑料芯片的原�,其成本僅有硅晶片的1/10,該塑料芯片的框架用塑料做成,在這�(gè)框架上用超薄的一層黃金來制作電路,而用有機(jī)半導(dǎo)體來制作P/N管結(jié)這�(gè)�(duì)�(jì)算機(jī)至關(guān)重要的部�。目前他們已�(jīng)制成一�(gè)�4000�(gè)晶體管的8位的邏輯�(jì)算器�

  但是考慮到它們每秒鐘只能�(yùn)�6�(gè)指令,短期之�(nèi)塑料芯片還不能和IBM WastON超級(jí)�(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能相匹敵�

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