最近，英國(guó)埃克塞特大學(xué)的科研人員研發(fā)了一項(xiàng)前沿創(chuàng)新技術(shù)，它能夠用于生產(chǎn)尖端、通用的計(jì)算機(jī)芯片，比傳統(tǒng)芯片的生產(chǎn)方法更加簡(jiǎn)便廉價(jià)。它將為新一代的計(jì)算機(jī)在速度、效率和容量方面帶來革命性變化。這項(xiàng)研究發(fā)表于《科學(xué)報(bào)告》雜志。

微流控技術(shù)

這項(xiàng)研究中，團(tuán)隊(duì)用到的核心技術(shù)是“微流控技術(shù)”。這項(xiàng)技術(shù)利用一系列微管道控制微量液體的流動(dòng)和方向。流體中含有“氧化石墨烯薄片”，在管道中和液體混合在一起，以便在CMOS光子電路上，對(duì)于二維材料進(jìn)行晶圓級(jí)的集成。

光流控波導(dǎo)系統(tǒng)

但是，“氧化石墨烯薄片”是二維的，只有長(zhǎng)和寬。所以，研究人員使用了一種新型復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)三維芯片結(jié)構(gòu)的組裝。他們首次展示了一種“光流控波導(dǎo)系統(tǒng)”設(shè)計(jì)。它通過優(yōu)化后，可以在設(shè)備操作過程中，對(duì)于二維傳播的薄片進(jìn)行同步的原位拉曼光譜學(xué)監(jiān)控。更進(jìn)一步說，他們首次成功演示了通過特定波長(zhǎng)的斯托克斯拉曼信號(hào)選擇性增強(qiáng)，進(jìn)行無(wú)標(biāo)簽的二維薄片的檢測(cè)。

同時(shí)，他們開發(fā)了一種在光流控波導(dǎo)內(nèi)，對(duì)于二維薄片的XYZ校準(zhǔn)具有超高靈敏度的信號(hào)，從而可以進(jìn)行準(zhǔn)確的現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)檢測(cè)。他們首次基于二維流體成分和CMOS光子平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了三維光子微結(jié)構(gòu)成形，同時(shí)也代表發(fā)現(xiàn)了一項(xiàng)有用的技術(shù)工具，用于控制二維材料的液相沉積。

研究的意義

這項(xiàng)創(chuàng)新型的研究專注于開發(fā)通用的、多功能的技術(shù)，顯著提高未來計(jì)算的能力。研究人員稱，由于這項(xiàng)發(fā)明，電子材料以及光學(xué)設(shè)備的生產(chǎn)，將發(fā)生革命性的變化。這項(xiàng)發(fā)明對(duì)于新一代的可再生能源、安全和國(guó)防技術(shù)來說都至關(guān)重要。

英國(guó)埃克塞特大學(xué)石墨烯科學(xué)中心的 Anna Baldycheva 博士，也是這篇論文的作者。她說：“這項(xiàng)突破性的進(jìn)展將很有希望革新計(jì)算機(jī)電子領(lǐng)域關(guān)鍵新材料的開發(fā)。這項(xiàng)研究為開發(fā)新一代的光電設(shè)備提供了堅(jiān)實(shí)的平臺(tái)。此外，研究中使用的材料和方法十分有利于未來一些列的潛在應(yīng)用，這些應(yīng)用是現(xiàn)有的設(shè)備無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。”

最為關(guān)鍵的是，研究團(tuán)隊(duì)分析了這種方法，不僅確認(rèn)技術(shù)是成功的，而且為其他人使用它制造芯片提供了藍(lán)圖。英國(guó)埃克塞特大學(xué)納米科學(xué)教授、論文的合著者 Monica Craciun 補(bǔ)充說：“我們對(duì)于這項(xiàng)突破感到非常興奮，并且期望看到未來它在光電子工業(yè)的應(yīng)用。”

來源：微流控