塑料芯片,塑料芯片的可行性及市場(chǎng)前景，最新進(jìn)展，工藝探討
美國(guó)與歐洲的科研人員正致力于新型有機(jī)材料分子結(jié)構(gòu)的研究，希望研制出價(jià)格低廉的一次性塑料半導(dǎo)體芯片，其速度和功能相當(dāng)于現(xiàn)在用于便攜式計(jì)算機(jī)的硅電路。一旦他們的研究工作獲得成功，那么大量生產(chǎn)塑料芯片就將成為可能。
用不了多長(zhǎng)時(shí)間，我們就能看到像錢包那樣可折疊的超輕型便攜式電子設(shè)備，或者是柔軟的有源顯示屏，其大小與質(zhì)感類似乙烯基遮光窗簾，打開可以觀看，收攏則可以存儲(chǔ)。不久前，飛利浦公司已經(jīng)開發(fā)出一種柔軟的塑料計(jì)算機(jī)顯示屏，正是采用了塑料基半導(dǎo)體而不是傳統(tǒng)的硅基半導(dǎo)體。由于需要較少的生產(chǎn)工序和不太嚴(yán)格的“清潔房”環(huán)境，生產(chǎn)塑料芯片要比生產(chǎn)硅芯片簡(jiǎn)單得多，使得這種工藝更適合于生產(chǎn)靈活的大屏幕顯示屏。
制造成本將是塑料芯片的最大優(yōu)勢(shì)。目前，一家半導(dǎo)體制造廠的建設(shè)和啟動(dòng)成本高達(dá)20億美元，便得芯片成本達(dá)數(shù)美元一塊，而塑料芯片的成本僅幾美分而已。
科學(xué)家們現(xiàn)在還不愿透露IBM或其他機(jī)構(gòu)會(huì)如何使這些發(fā)現(xiàn)成果商業(yè)化，但研究有機(jī)半導(dǎo)體的科研人員們表示，“塑料電子學(xué)”必定會(huì)成為一個(gè)可行的市場(chǎng)。
大約15年前，科學(xué)家開始考慮用塑料代替硅。塑料不僅便宜，而且在理論上它也更容易被加工成適合使用的電路。
科學(xué)家在70年代后期取得了一項(xiàng)突破，他們發(fā)現(xiàn)了讓先前被認(rèn)為是絕緣體的塑料變得能夠?qū)щ姷姆椒āＴ谶^(guò)去10年里，研究人員又邁進(jìn)了一步，他們找到了通過(guò)在特定位置改變塑料的物理和化學(xué)特性來(lái)影響塑料傳導(dǎo)電子（或阻止電子流動(dòng)）程度的方法。
如果要想讓塑料來(lái)替代硅成為半導(dǎo)體原料的話，這種對(duì)塑料導(dǎo)電特性的“微調(diào)”;比如說(shuō)在精確控制的位置添加特殊的化學(xué)物質(zhì);是十分重要的。
人們考慮用來(lái)制作微芯片的塑料材料跟聚乙烯等傳統(tǒng)概念上的塑料完全不是一回事，它們是諸如聚噻吩和寡噻吩等新型聚合物家庭的成員。
在芯片基底上輔上一層層塑料材料以制成半導(dǎo)體裝置的過(guò)程，可以利用類似于工業(yè)印刷的相對(duì)直接的工藝來(lái)完成。這種技術(shù)類似于絲網(wǎng)印刷（即化學(xué)材料是通過(guò)微型柵格噴到基底上的）或噴墨印刷。
在后一種方法中，可溶性的有機(jī)化合物通過(guò)高度精確的噴嘴直接噴射到目標(biāo)上。最新技術(shù)的噴墨打印機(jī)能達(dá)到大約25微米的打印精度;雖然這與最新的微處理器所需的0.2微米的精確度還差得很遠(yuǎn)，但對(duì)某些種類的半導(dǎo)體元件來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠用了。
