图为成卷的“纤维芯片”。复旦大年夜学供图

传统芯片的制造,主如果在平整稳定的硅片上构建高密度集成电路。而复旦团队的思路是“重构形态”——他们提出“多层旋叠架构”。“这比如把一张画满周详电路的平面图纸,螺旋式地嵌入一根细线中。”论文第一作者、博士生王臻如斯比方。该设计使纤维内部的空间获得极致应用,实现了一维受限尺寸内的高密度集成。

“纤维芯片”虚拟实际应用示意图和什物图。复旦大年夜学供图
然而,在柔嫩、易变形的纤维中制造高精度电路,难度无异于在“软泥地”里盖高楼。为此,团队开辟了与今朝光刻工艺有效兼容的制备路线。他们起首采取等离子体刻蚀技巧,将弹性高分子外面“打磨”至低于1纳米的粗拙度,有效知足贸易光刻请求。随后,在弹性高分子外面沉积一层致密的聚对二甲苯膜层,为电路披上一层“柔性铠甲”。这层保护膜不仅可以有效抵抗光刻中所用极性溶剂对弹性基底的侵蚀,还能缓冲电路层受到的应变,确保纤维芯片在反复弯折、拉伸变形后,电路层构造和机能依然稳定。
相干制备办法可与今朝成熟的芯片制造工艺有效兼容,为其从实验室走向范围化制备和应用奠定了坚实基本。
该成果有望为纤维电子体系的集成供给新的路径,有望实现从“嵌入”到“织入”的改变,助力脑机接口、电子织物、虚拟实际等新兴范畴的变革成长。

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