沒想到吧！蘑菇皮也能當(dāng)做計算機(jī)芯片的基礎(chǔ)成分

計算機(jī)芯片是一種用硅材料制成的薄片，其大小僅有手指甲的一半。一個芯片是由幾百個微電路連接在一起的，體積很小，在芯片上布滿了產(chǎn)生脈沖電流的微電路。

芯片，準(zhǔn)確地說就是硅片，也叫集成電路。它是微電子技術(shù)的主要產(chǎn)品。所謂微電子是相對"強(qiáng)電"、"弱電"等概念而言，指它處理的電子信號極其微小，它是現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)。計算機(jī)芯片是一種用硅材料制成的薄片，其大小僅有手指甲的一半。一個芯片是由幾百個微電路連接在一起的，體積很小，在芯片上布滿了產(chǎn)生脈沖電流的微電路。計算機(jī)芯片利用這些微電流，就能夠完成控制計算機(jī)、自動化裝置制和其它各種設(shè)備所需要的操作。計算機(jī)芯片內(nèi)的電路很小，它使用的電流也很小，所以也稱芯片為微電子器件。微型計算機(jī)中的主要芯片有微處理芯片、接口芯片、存儲器芯片。

要在大約 5 平方毫米的薄硅片上制作數(shù)百個電路，需要非常精密的生產(chǎn)技術(shù)。芯片上的元件是用微米測量的，定位時的精密度為 1-2 毫米。芯片是在超凈化的工廠內(nèi)，使用由具有專門技術(shù)的計算機(jī)控制的機(jī)器制造的。在制造過程中需要用高倍顯微鏡對芯片進(jìn)行觀察。

制造芯片時，將元件和電路連線置于硅片的表面和內(nèi)部，形成 9-10 個不同的層次。在真空中生成圓柱形的純硅晶體，然后將其切成 0.5 毫米厚的圓片，將圓片的表面磨得極其光滑。利用存儲在電子計算機(jī)存儲器里的電路設(shè)計程序，為芯片的各層制造一組“光掩?！?，這種掩模是正方形的玻璃。用照相處理的辦法或電子流平板印刷技術(shù)將每一層的電路圖形印在每一塊玻璃掩模式上，因而玻璃僅有部分透光。

當(dāng)上述圓片被徹底清洗干凈后，再放入灼熱的氧化爐內(nèi)，使其表面生成二氧化硅薄絕緣層。然后再涂上一層軟的易感光的塑料(稱為光刻膠或光致抗蝕劑)。將掩模放在圓片的上方，使紫外線照射在圓片上，使沒有掩模保護(hù)的光刻膠變硬。用酸腐蝕掉沒有曝光部分的光刻膠及其下面的二氧化硅薄層，裸露的硅區(qū)部分再做進(jìn)一步處理。

用離子植入法將摻雜物摻入硅中構(gòu)成元件的 n 型和 p 型部分，在硅片上形成元件。此時硅片上部是鋁連接層，兩層連接層之間被二氧化硅絕緣層隔開。鋁連接層由蒸發(fā)工藝生成，有掩模確定它的走線。

當(dāng)整個制造過程完成以后，使用電探針對每一個芯片進(jìn)行檢驗(yàn)。將不合格的產(chǎn)品淘汰，其它產(chǎn)品進(jìn)行封裝后在不同溫度及環(huán)境條件下的檢驗(yàn)，最終成為出廠的芯片。

約翰內(nèi)斯開普勒大學(xué)的一組研究人員發(fā)現(xiàn)，某種蘑菇的皮可以用作計算機(jī)芯片的可生物降解基礎(chǔ)。在他們發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的論文中，該小組描述了它的工作原理以及在芯片不再有用后如何輕松地將其徹底丟棄。

大多數(shù)用于制造電子設(shè)備的芯片都安裝在塑料底座上。不幸的是，所使用的塑料類型根本不可回收，這意味著大多數(shù)計算機(jī)芯片最終都會進(jìn)入世界各地的垃圾填埋場。先前的研究表明，這導(dǎo)致每年有 5000 萬噸電子垃圾被填埋。

芯片的底部稱為基板，奧地利團(tuán)隊(duì)的研究目標(biāo)正是芯片的這一部分。在尋找可行的替代品后，他們發(fā)現(xiàn)了靈芝，這是一種生長在枯死的闊葉樹上的蘑菇。他們注意到它會長出一層皮來覆蓋菌絲體——它的根狀部分。先前的研究表明，皮膚可以保護(hù)蘑菇免受其他真菌和細(xì)菌的侵害。

研究人員從幾個樣本中去除了一些皮膚后，發(fā)現(xiàn)它是柔韌的，提供了良好的絕緣性并且能夠承受高溫。他們還指出，如果遠(yuǎn)離光線和濕氣，皮膚會持續(xù)很長時間。另一方面，如果故意暴露在這樣的條件下，它會迅速分解。這些都是該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為可以構(gòu)成非常好的芯片基板的所有功能。

該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種使用物理氣相沉積將金屬電子電路組件沉積到皮膚上的方法，隨后使用燒蝕激光。測試結(jié)果表明，皮膚的性能幾乎與傳統(tǒng)塑料基材一樣好，并且可以承受反復(fù)彎曲——他們發(fā)現(xiàn)在 2,000 次彎曲后沒有破損。他們還發(fā)現(xiàn)皮膚可以用來制造電池組件。需要做更多的工作來確保皮膚在工業(yè)環(huán)境中發(fā)揮預(yù)期的作用。此外，仍然需要找到 一種清潔的工藝來去除芯片的表皮以進(jìn)行處理。