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导读
信息时代，计算机芯片技术的创新和进步，意义是非凡的。最近，英国埃克塞特大学的科研人员研发了一项前沿创新技术，它能够用于生产尖端、通用的计算机芯片，比传统芯片的生产方法更加简便廉价。它将为新一代的计算机在速度、效率和容量方面带来革命性变化。这项研究发表于《科学报告》杂志。
(图片来源：英国埃克塞特大学)
微流体技术
这项研究中，团队用到的核心技术是「微流体技术」。这项技术利用一系列微管道控制微量液体的流动和方向。流体中含有「氧化石墨烯薄片」，在管道中和液体混合在一起，以便在CMOS光子电路上，对于二维材料进行晶圆级的集成。
光流控波导系统
但是，「氧化石墨烯薄片」是二维的，只有长和宽。所以，研究人员使用了一种新型复杂的光学系统，驱动三维芯片结构的组装。他们首次展示了一种「光流控波导系统」设计。它通过优化后，可以在设备操作过程中，对于二维传播的薄片进行同步的原位拉曼光谱学监控。更进一步说，他们首次成功演示了通过特定波长的斯托克斯拉曼信号选择性增强，进行无标签的二维薄片的检测。
同时，他们开发了一种在光流控波导内，对于二维薄片的XYZ校准具有超高灵敏度的信号，从而可以进行准确的现场校准检测。他们首次基于二维流体成分和CMOS光子平台，实现了三维光子微结构成形，同时也代表发现了一项有用的技术工具，用于控制二维材料的液相沉积。
研究的意义
这项创新型的研究专注于开发通用的、多功能的技术，显著提高未来计算的能力。研究人员称，由于这项发明，电子材料以及光学设备的生产，将发生革命性的变化。这项发明对于新一代的可再生能源、安全和国防技术来说都至关重要。
英国埃克塞特大学石墨烯科学中心的 Anna Baldycheva博士，也是这篇论文的作者。她说：
“这项突破性的进展将很有希望革新计算机电子领域关键新材料的开发。这项研究为开发新一代的光电设备提供了坚实的平台。此外，研究中使用的材料和方法十分有利于未来一些列的潜在应用，这些应用是现有的设备无法实现的。”
关键地是，研究团队分析了这种方法，不仅确认技术是成功的，而且为其他人使用它制造芯片提供了蓝图。
英国埃克塞特大学纳米科学教授、论文的合著者 Monica Craciun补充说：
“我们对于这项突破感到非常兴奋，并且期望看到未来它在光电子工业的应用。”
参考资料
【1】https://www.exeter.ac.uk/news/featurednews/title_571992_en.html
【2】Benjamin T. Hogan, Sergey A. Dyakov, Lorcan J. Brennan, Salma Younesy, Tatiana S. Perova, Yurii K. Gun’ko, Monica F. Craciun, Anna Baldycheva. Dynamic in-situ sensing of fluid-dispersed 2D materials integrated on microfluidic Si chip. Scientific Reports, 2017; 7: 42120 DOI: 10.1038/srep42120
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