【科技發展】中大團隊研發出「萬能墨水」 料降生產晶片成本

現時生產高性能晶片一般會使用光刻技術，但技術複雜且成本高昂，基於納米金屬顆粒沉積的激光直接寫入技術的精確度亦有限，對此中大物理系的團隊以傳統書法和水墨畫，以及鋼筆使用的碳素墨水為基礎，研發出全新的「萬能墨水」，料可將生產晶片的工序簡單化及降低成本，目前已為該技術申請專利，也已在《自然通訊》期刊發表成果。

浸會大學團隊亦研發出新的技術協助診斷阿茲海默症，想知請看【下一頁】

團隊由該校物理系助理教授楊森率領，他們嘗試從基本的物理學原理出發，為進行高精度材料沉積尋找新方法，期間曾將不同的金屬鹽溶液加入半導體納米顆粒溶膠，以製成「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。

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研究團隊成員。

顆粒結構精確度達納米級

團隊指出，它們會像膠水一樣互相黏附，並沉積在晶片基底，只要改變激光的聚焦點，即可選擇金屬納米顆粒沉積位置，墨水內的金屬成分亦可隨意調整以配合不同晶片的應用；最終他們發現中國傳統書法和水墨畫，以及鋼筆使用的碳素墨水內的碳納米顆粒，在光還原性和尺寸方面均是「萬能墨水」理想的半導體納米顆粒。

經測試後，他們發現製作的顆粒結構精確度達納米級別，其力學性質適合製作柔性器材，導電及絕緣性能也媲美現時採用的物料。楊森認為，這技術可配合多種材料製作複雜的圖案，以增加晶片的應用範圍，亦可配合光學測量或量度儀器監控金屬結構在沉積過程的精確度和質量，促進未來晶片工業發展，以至在更多的工業領域上應用，如修復電極、製作3D電路等。

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用鉑金「萬能墨水」打印的中大校徽。（白色比例尺代表50微米）

「萬能墨水」其他優點

撰文︰歐文瀚
責任編輯：梁顯庭