比利時研制“塑料芯片”

硅是做電腦芯片的好材料。通過合適的加工處理，硅可以成為良好的半導(dǎo)體。硅的原材料沙子不是稀缺資源。但盡管沙子很便宜，要提煉制作芯片需要的純凈硅卻很昂貴——所費成本和制作芯片的成本差不多。裝備一個制作現(xiàn)代微處理器的工廠要耗費數(shù)十億美元。同時，硅芯的剛性限制了其使用范圍?；谝陨显?，工程師希望利用其它便宜而具有彈性的材料制作芯片。位于比利時魯汶的半導(dǎo)體研究中心IMEC研發(fā)了以塑料制作的芯片。目前，該芯片尚不能支持一臺現(xiàn)代個人電腦的運轉(zhuǎn)，只相當于70年代的計算器的運算能力。但這也許是通向塑料電子的一個重要步驟。

以新材料制作的芯片基質(zhì)是與制作塑料瓶的原材料類似的萘的聚乙烯薄膜，由4000個晶體管組成的電子部件是用五苯制作的。五苯是具有靈活性的有機材料，可以用作半導(dǎo)體。目前，塑料芯片處于初步發(fā)展階段，其運算能力只相當于一臺普通筆記本電腦的百萬分之—，只有6赫茲。與現(xiàn)在硅芯的64位或128位處理能力相比，塑料芯片只能處理8位數(shù)，只能運行由16個指令組成的簡單程序。

新材料芯片的萘的聚乙烯表層有鍍金網(wǎng)絡(luò)連接晶體管，在鍍金網(wǎng)絡(luò)下層是塑料隔熱材料，然后又是一層金子，最底層是五苯層。晶體管的安排與硅芯中的制作類似，均采用興電子微影技術(shù)。由于五苯晶體管比硅芯要大得多，所以該技術(shù)應(yīng)用時建廠成本要比現(xiàn)在的硅芯數(shù)十億美元制造的工廠要低。要制作塑料微處理器需要兩塊芯片：一個做運算；另一個負責(zé)傳導(dǎo)指令。目前硅芯微處理的這兩部分功能是集成的。

實際上，在芯片制作中，以上所說的都不困難，沒有用五苯作為芯片材料是因為五苯不穩(wěn)定。這次新的突破實際在于解決了五苯不穩(wěn)定性問題。硅制晶體管是同質(zhì)的，故其運行方式能夠預(yù)測。