本文獲科技報橘科技報橘授權刊登,原文出處

一、生活中許多電器裡的半導體晶片,都是有毒物質做的

2007 年九月,在威斯康辛大學麥迪遜分校從事微波積體電路研究的一名工程師,Zhenqiang “Jack" Ma 有一天在翻閱科技雜誌《IEEE Spectrum》時,偶然發現一件令他非常震驚的事實。

「我那時候才知道美國每天有多達42萬6千支還可以用的手機被丟掉!這真的太讓我驚訝了。這可不是一個小數目,身為一個工程師,我知道這是個令人擔心的問題。」這確實是個問題,因為每支手機裡面都裝有含砷化鎵的晶片,而砷化鎵是有毒的。

二、為了環保,改用「紙」做晶片

後來,Ma 和材料科學家 Shaoqin “Sarah" Gong,以及其他幾位同事,共同在《Nature Communications》期刊,發表一篇研究,提出製造一種能夠被生物分解的「木製」半導體晶片的技術。更厲害的是,他們證明這種生物可分解的微波晶片的效能,跟矽晶片或者砷化鎵晶片一樣好!

「我們的靈感就來自那篇 IEEE Spectrum 的文章。」Ma 說道。

大部分晶片的基底原料都是矽、砷化鎵,或其他石化材料,無法被生物分解;而 Ma 以及他的夥伴們所開發出來的「綠色晶片」基底,可以說是用「紙」做的,但並不是一般的紙。一般紙張纖維的粗細有十微米,較為粗糙而且容易撕破,但他們所用來製造晶片的纖維更纖細、更小。

「如果你把木材絞碎到奈米尺寸,你就會發現那些纖維變成一個一個單一的結晶。如果你把這個材料用來作為晶片的基底,它將會變得非常強韌,比我們日常所用的紙張更為堅固。」他說。「它會變成透明的,而且會散失較少的電磁波能量。」

美國每天有42萬支可用手機被丟掉...美國工程師研發:用「紙」做晶片更環保
圖片來源:Yei Hwan Jung/Wisconsin Nano Engineering Device Laboratory