比利時(shí)研制“塑料芯片”

硅是做電腦芯片的好材料。通過(guò)合適的加工處理，硅可以成為良好的半導(dǎo)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(fèi)成本和制作芯片的成本差不多。裝備一個(gè)制作現(xiàn)代微處理器的工廠要耗費(fèi)數(shù)十億美元。同時(shí)，硅芯的剛性限制了其使用范圍?；谝陨显?，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(shí)魯汶的半導(dǎo)體研究中心IMEC研發(fā)了以塑料制作的芯片。目前，該芯片尚不能支持一臺(tái)現(xiàn)代個(gè)人電腦的運(yùn)轉(zhuǎn)，只相當(dāng)于70年代的計(jì)算器的運(yùn)算能力。但這也許是通向塑料電子的一個(gè)重要步驟。

以新材料制作的芯片基質(zhì)是與制作塑料瓶的原材料類似的萘的聚乙烯薄膜，由4000個(gè)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(jī)材料，可以用作半導(dǎo)體。目前，塑料芯片處于初步發(fā)展階段，其運(yùn)算能力只相當(dāng)于一臺(tái)普通筆記本電腦的百萬(wàn)分之—，只有6赫茲。與現(xiàn)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(shù)，只能運(yùn)行由16個(gè)指令組成的簡(jiǎn)單程序。

新材料芯片的萘的聚乙烯表層有鍍金網(wǎng)絡(luò)連接晶體管，在鍍金網(wǎng)絡(luò)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(shù)。由于五苯晶體管比硅芯要大得多，所以該技術(shù)應(yīng)用時(shí)建廠成本要比現(xiàn)在的硅芯數(shù)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(gè)做運(yùn)算；另一個(gè)負(fù)責(zé)傳導(dǎo)指令。目前硅芯微處理的這兩部分功能是集成的。

實(shí)際上，在芯片制作中，以上所說(shuō)的都不困難，沒(méi)有用五苯作為芯片材料是因?yàn)槲灞讲环€(wěn)定。這次新的突破實(shí)際在于解決了五苯不穩(wěn)定性問(wèn)題。硅制晶體管是同質(zhì)的，故其運(yùn)行方式能夠預(yù)測(cè)。