1月22日消息，據復旦大學公眾號介紹，復旦大學彭慧勝/陳培寧團隊成功在柔軟的高分子纖維內構建大規模集成電路，造出世界首款“纖維芯片”。
實現電阻、電容、二極管、晶體管等電子元件的高精度互連，光刻精度達到實驗室級光刻機最高水平。
圖源：《基于多層旋疊架構的纖維集成電路》
打破了傳統硅基芯片范式，為腦機接口、電子織物、虛擬現實等新興產業提供核心技術支撐，標志著我國在柔性電子領域躋身全球領先行列。
目前其研究成果—《基于多層旋疊架構的纖維集成電路》，已經發表在了國際頂級學術期刊《自然》主刊上。
傳統芯片的光刻工藝高度依賴平整硅晶圓襯底。纖維固有的曲面結構、極小表面積，以及彈性高分子基底難以耐受光刻極性溶劑的特性，再加上需在拉伸、扭轉等形變中保持電路穩定。
因此一直是柔性集成電路研發的“卡脖子難題”。
圖源：《基于多層旋疊架構的纖維集成電路》
而復旦大跳出了“僅利用纖維表面”的慣性思維，創新性提出多層旋疊架構設計思路——在纖維內部構建螺旋式多層集成電路，最大化挖掘內部空間潛力。
通過5年的集中攻關，團隊先后攻克高分子表面平整化、耐溶劑侵蝕、形變下電路穩定三大核心技術，通過等離子刻蝕技術將高分子表面粗糙度降至1納米以下，搭配致密聚合物保護膜為電路“護航”，最終實現電阻、電容、二極管、晶體管等電子元件的高精度互連，光刻精度達到實驗室級光刻機最高水平。
圖源：《基于多層旋疊架構的纖維集成電路》
在性能層面，它打破空間局限，按實驗室1微米光刻精度推算，1毫米長度可集成數萬個晶體管，信息處理能力比肩醫療植入式芯片；若擴展至1米，集成晶體管數量有望達百萬級別，媲美經典計算機中央處理器。
在穩定性上，它可承受1毫米半徑彎曲、20%拉伸形變、180°/厘米扭轉，經水洗、高低溫環境考驗，甚至被十幾噸卡車碾壓后，性能依舊穩定。更關鍵的是，其制備工藝與現有芯片產業成熟光刻工藝兼容，已實現實驗室級規模化制備，可以為后續量產應用奠定基礎。
消息數據來源：《自然》雜志、《基于多層旋疊架構的纖維集成電路》
