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(fā)了一種全新的“萬能墨水”，配合單步激光直接寫入技術(shù)，可以大大簡化高性能芯片的生產(chǎn)過程。

生產(chǎn)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(jié)構(gòu)。由于技術(shù)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(fā)了一種全新的“萬能墨水”，配合單步激光直接寫入技術(shù)，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(chǎn)成本。相關研究論文已在《自然通訊》期刊發(fā)表，中大亦已為此項技術(shù)申請專利。

研究團隊從基本的物理學原理出發(fā)，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(shù)和半導體光電子效應，透過激光引發(fā)化學還原反應，合成金屬納米顆粒。

研究團隊經(jīng)過一番篩選及嘗試，發(fā)現(xiàn)中國傳統(tǒng)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(shù)只需要簡單設備，便可大規(guī)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(huán)境的污染。

楊森表示，這項新技術(shù)有兩大優(yōu)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(jiān)控金屬結(jié)構(gòu)在沉積過程的精確度和質(zhì)量，促進未來的芯片工業(yè)發(fā)展，尤其是量子科技芯片生產(chǎn)方面。

研究團隊表示，新技術(shù)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(shù)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(yè)上應用。中大團隊將繼續(xù)探討及發(fā)展此項技術(shù)。(完)