1月22日消息，据复旦大学公众号介绍，复旦大学彭慧胜/陈培宁团队成功在柔软的高分子纤维内构建大规模集成电路，造出世界首款“纤维芯片”。
实现电阻、电容、二极管、晶体管等电子元件的高精度互连，光刻精度达到实验室级光刻机最高水平。
图源：《基于多层旋叠架构的纤维集成电路》
打破了传统硅基芯片范式，为脑机接口、电子织物、虚拟现实等新兴产业提供核心技术支撑，标志着我国在柔性电子领域跻身全球领先行列。
目前其研究成果—《基于多层旋叠架构的纤维集成电路》，已经发表在了国际顶级学术期刊《自然》主刊上。
传统芯片的光刻工艺高度依赖平整硅晶圆衬底。纤维固有的曲面结构、极小表面积，以及弹性高分子基底难以耐受光刻极性溶剂的特性，再加上需在拉伸、扭转等形变中保持电路稳定。
因此一直是柔性集成电路研发的“卡脖子难题”。
图源：《基于多层旋叠架构的纤维集成电路》
而复旦大跳出了“仅利用纤维表面”的惯性思维，创新性提出多层旋叠架构设计思路——在纤维内部构建螺旋式多层集成电路，最大化挖掘内部空间潜力。
通过5年的集中攻关，团队先后攻克高分子表面平整化、耐溶剂侵蚀、形变下电路稳定三大核心技术，通过等离子刻蚀技术将高分子表面粗糙度降至1纳米以下，搭配致密聚合物保护膜为电路“护航”，最终实现电阻、电容、二极管、晶体管等电子元件的高精度互连，光刻精度达到实验室级光刻机最高水平。
图源：《基于多层旋叠架构的纤维集成电路》
在性能层面，它打破空间局限，按实验室1微米光刻精度推算，1毫米长度可集成数万个晶体管，信息处理能力比肩医疗植入式芯片；若扩展至1米，集成晶体管数量有望达百万级别，媲美经典计算机中央处理器。
在稳定性上，它可承受1毫米半径弯曲、20%拉伸形变、180°/厘米扭转，经水洗、高低温环境考验，甚至被十几吨卡车碾压后，性能依旧稳定。更关键的是，其制备工艺与现有芯片产业成熟光刻工艺兼容，已实现实验室级规模化制备，可以为后续量产应用奠定基础。
消息数据来源：《自然》杂志、《基于多层旋叠架构的纤维集成电路》
