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”，配合單步激光直接寫入技術，可以大大簡化高性能芯片的生產過程。
生產高性能芯片的關鍵是掌握精準工藝，以制作微米及納米等級的金屬結構。由于技術要求十分高，導致制作成本高昂、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”，配合單步激光直接寫入技術，只需一些簡單儀器便可掌握精準工藝，制作高性能芯片，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，制成“萬能墨水”，再運用光鑷技術和半導體光電子效應，透過激光引發化學還原反應，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。由碳素墨水制成的“萬能墨水”成本低廉，并且可回收再用，大大減低對環境的污染。
楊森表示，這項新技術有兩大優勢，第一，可以用多種材料制作復雜的圖案，增加芯片的應用范圍；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，促進未來的芯片工業發展，尤其是量子科技芯片生產方面。
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、制作3D電路等。此外，基于其技術通用性，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。(完)
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