硅的突破可能会带来新的高性能可弯曲电子产品
创建可弯曲硅芯片的新方法可以为新一代高性能柔性电子设备铺平道路。
在两篇新论文中,格拉斯哥大学的工程师描述了他们如何扩大已制定的工艺,使灵活的硅芯片达到未来提供高性能可弯曲系统所需的尺寸,并讨论需要克服的障碍,以便使这些系统司空见惯。
在发表于Advanced Electronic Materials期刊的第一篇论文中,来自大学可弯曲电子和传感技术(BEST)的研究人员展示了他们如何能够首次制造出能够提供高性能计算的超薄硅晶片,灵活。
柔性电子产品具有许多潜在的应用,包括可植入电子设备,可弯曲显示器,可穿戴技术,可以持续反馈用户的健康状况。BEST集团已经在可穿戴技术方面取得了重大进展,包括灵活的传感器和随附的智能手机应用程序,可以提供用户汗水的pH值反馈。
BEST集团负责人Ravinder Dahiya教授表示:“自从20世纪50年代末开始发展以来,基于硅的电路的复杂性和速度都非常快,使得今天的高性能计算世界成为可能。
“然而,硅是一种脆性材料,在应力下容易破裂,这使得在纳米尺度以外的任何可弯曲系统中使用都非常困难。
“我们第一次能够做的是调整现有工艺,将晶圆级超薄硅芯片转移到柔性基板上。该工艺已经用直径为4英寸的晶圆进行了演示,但它可以用于更大的晶圆。无论如何,这个规模足以制造能够提供令人满意的计算能力的超薄硅晶片。“
该团队的论文概述了他们开发的技术,将几种不同类型的厚度约为15微米的超薄硅芯片转移到柔性基板上 - 相比之下,人体血细胞的宽度约为5微米。
在NPJ Flexible Electronics期刊上发表的第二篇论文中,Dahiya教授及其团队对柔性电子产品的现状进行了检验- 这一领域预计到2028年价值3000亿美元。
他们确定了当前的研究问题,在柔性电子设备达到现代设备所期望的计算,数据处理和通信性能水平之前,需要回答这些问题。
Dahiya教授补充说:“近年来,柔性电子技术的发展取得了许多突破,技术发展迅速,但仍有一些重要问题需要克服,以帮助我们的超薄硅片等系统提供这种技术。市场预期的表现。
“我们希望我们的论文能够对仍需要研究的领域提供有价值的概述,并且我们致力于通过自己的研究帮助推动该领域的发展。”