《塑料》
众所周知,目前主流芯片都是硅基芯片,占所有芯片的90%以上。然而,科学家们也在研究使用其他非硅基材料的芯片,例如碳基芯片。
还有第三代半导体材料,不是硅基芯片,比如GaN和GaAs芯片。
近日,Arm 和英国柔性 IC 制造商 PragmatIC 推出了全球首款塑料芯片 PlasticARM。
顾名思义,这个芯片的材质是塑料,不是硅基芯片。 Arm的团队使用了一种新型的“非晶硅”材料,ARM也将其称为柔性基板(PlasticARM)。
这种基板是一种厚度小于30μm的柔性聚酰亚胺(一种耐高温塑料),与金属氧化物薄膜晶体管(TFT)结合形成柔性微处理器。
该芯片为32位芯片,采用0.8μm工艺,由NMOS(N型金属氧化物半导体)晶体管和电阻组成,面积为59.2mm2,最大时钟频率可达29KHz,功耗仅为21mW。
目前这款塑料芯片的研发成果已经发表在顶级学术期刊《自然》上。
与晶体硅相比,使用TFT塑料制作芯片有哪些优势?根据理论,主要是更薄,同时制造成本更低,可以弯曲,最大弯曲半径为3mm。
但是用柔性塑料做芯片也有缺点,就是性能、密度、效率都会比较差。
根据这款塑料芯片的研发,ARM和PragmatIC已经研发了6年。 2015年,ARM就透露了基于Cortex M0的塑料片上系统(SoC)开发计划,但直到现在,让理想变成了现实。
那么塑料芯片有什么用呢?它最大的优点是成本低,灵活多变,因此可以放在饮料瓶、食品包装、服装、绷带、电子皮肤等产品上,让这些看似难以理解的日常用品变得智能。
基于低成本、低功耗的优势,让所有产品都能真正实现智能化,成为“万物互联”。
目前这款芯片还没有商业化,但据说有低成本量产的潜力,未来可以期待商业化。