港中大研发全新“万能墨水” 简化高性能芯片生产过程

香港中文大学日前表示，该校研究人员最近研发了一种全新的“万能墨水”，配合单步激光直接写入技术，并利用简单仪器便可掌握精准工艺，制作高性能芯片，大大降低生产成本。

据中大研究人员介绍，生产高性能芯片的关键是掌握精准工艺，以制作微米及纳米等级的金属结构。由于技术要求十分高，导致制作成本高昂、过程繁琐和费时。

中大研究团队从基本的物理学原理出发，找出崭新方法进行高精度的材料沉积。研究人员将不同的金属盐溶液加入半导体纳米颗粒溶胶，制成“万能墨水”，再运用光镊技术和半导体光电子效应，通过激光引发化学还原反应，合成金属纳米颗粒。

研究团队发现，中国传统书法和水墨画，以及钢笔所用的碳素墨水，当中的碳纳米颗粒具有很好的光还原性和微小的尺寸，是“万能墨水”理想的半导体纳米颗粒。

此项技术只需要简单设备，便于大规模推广。由碳素墨水制成的“万能墨水”成本低廉，并且可回收再用，大大降低对环境的污染。

负责这项研究的中大物理系助理教授杨森表示，这项新技术有两大优势。第一，可以用多种材料制作复杂的图案，增加芯片的应用范围。第二，可以配合光学测量／量度仪器，以监控金属结构在沉积过程的精确度和质量，促进未来的芯片工业发展，尤其是量子科技芯片生产方面。

研究人员表示，这项新技术在其他方面的应用包括修复电极、制作3D电路等。另外，基于其技术通用性，材料选择将可更加多元化，有潜力在更多领域上应用。

相关研究论文已在《自然·通讯》期刊上发表，中大也已为此项技术申请专利。