比利時研制“塑料芯片”

比利時研制“塑料芯片”

硅是做電腦芯片的好材料。通過合適的加工處理，硅可以成為良好的半導體。硅的原材料沙子不是稀缺資源。但盡管沙子很便宜，要提煉制作芯片需要的純凈硅卻很昂貴——所費成本和制作芯片的成本差不多。裝備一個制作現代微處理器的工廠要耗費數十億美元。同時，硅芯的剛性限制了其使用范圍。基于以上原因，工程師希望利用其它便宜而具有彈性的材料制作芯片。位于比利時魯汶的半導體研究中心IMEC研發了以塑料制作的芯片。目前，該芯片尚不能支持一臺現代個人電腦的運轉，只相當于70年代的計算器的運算能力。但這也許是通向塑料電子的一個重要步驟。

以新材料制作的芯片基質是與制作塑料瓶的原材料類似的萘的聚乙烯薄膜，由4000個晶體管組成的電子部件是用五苯制作的。五苯是具有靈活性的有機材料，可以用作半導體。目前，塑料芯片處于初步發展階段，其運算能力只相當于一臺普通筆記本電腦的百萬分之—，只有6赫茲。與現在硅芯的64位或128位處理能力相比，塑料芯片只能處理8位數，只能運行由16個指令組成的簡單程序。

新材料芯片的萘的聚乙烯表層有鍍金網絡連接晶體管，在鍍金網絡下層是塑料隔熱材料，然后又是一層金子，最底層是五苯層。晶體管的安排與硅芯中的制作類似，均采用興電子微影技術。由于五苯晶體管比硅芯要大得多，所以該技術應用時建廠成本要比現在的硅芯數十億美元制造的工廠要低。要制作塑料微處理器需要兩塊芯片：一個做運算；另一個負責傳導指令。目前硅芯微處理的這兩部分功能是集成的。

實際上，在芯片制作中，以上所說的都不困難，沒有用五苯作為芯片材料是因為五苯不穩定。這次新的突破實際在于解決了五苯不穩定性問題。硅制晶體管是同質的，故其運行方式能夠預測。