康奈尔大学研发出微型传感器 8英寸圆片上可容纳100万个
神学家曾经思考过有多少天使可以在一根针的头上跳舞。康奈尔大学的研究人员也不甘示弱,他们制造了纳米级电子产品,并开发出微型传感器。 这些微小的传感器不仅仅是体积小:它们配备了集成电路、太阳能电池和发光二极管(LED),使其能够利用光来发电和通信。而且,微型传感器是可以大规模制造的,一块8英寸(20厘米)的圆片上可容纳100万个。 研究小组的论文于4月17日发表在《美国国家科学院院刊》上。 这项合作由约翰·A·纽曼(John A. Newman) 物理科学教授保罗·麦尤恩(Paul McEuen)和电子与计算机工程副教授阿廖沙·莫尔纳(Alyosha Molnar)牵头。与论文的第一作者亚历杭德罗·科尔特斯博士(Alejandro Cortese)合作。他们设计了一个平行生产光学无线集成电路(OWICs)的平台——100微米大小的微型传感器,对人眼来说只是微小的斑点。 “从某种意义上说,制造这样的微型传感器是一个古老的想法。” 麦尤恩说,他是纳米科学和微系统工程(NEXT Nano)工作组的联合主席,该工作组是康奈尔大学激进合作计划的一部分。“但我们把它的尺寸又降低了一个数量级,使之可以大规模制造。” OWICS本质上是可以专门处理应用程序的草履虫大小的智能手机。不过,研究人员并没有像手机那样依赖繁琐的无线电频率技术,而是将光视为一种潜在的电源和通信媒介。 麦尤恩说,纳米技术领域里,在硅片上放置微小的电路相对容易,但是添加Led是一个特殊的挑战,因为它们是由不同的材料制成的:砷化镓。为了将发光二极体与电子元件转移到晶圆上并整合,研究人员开发了一种复杂的组装方法,包括15层以上的光刻技术、30种不同的材料和100多个步骤。 |