KU Leuven和imec的研究人员已成功开发出一种隔离微芯片的新技术。该技术使用金属有机骨架，这是一种由结构化纳米孔组成的新型材料。从长远来看，这种方法可用于开发更小，更强大的芯片，消耗更少的能源。该团队已获得ERC概念证书，以进一步开展研究。

计算机芯片越来越小。这并不是新事物：芯片制造商英特尔公司的创始人之一戈登·摩尔(Gordon Moore)已经在1965年对其进行了预测。摩尔定律指出，芯片或集成电路中的晶体管数量每两年翻一番。这种预后后来调整为18个月，但理论仍然有效。芯片越来越小，处理能力越来越强。如今，芯片可以拥有超过十亿个晶体管。

但是这种尺寸的持续缩小也带来了许多障碍。开关和电线紧密堆积在一起，产生更大的阻力。这反过来又导致芯片消耗更多能量来发送信号。为了获得功能良好的芯片，您需要一种绝缘物质将电线彼此分开，并确保电信号不会中断。然而，在纳米级别实现这并不容易。

纳米多孔晶体

由KU Leuven教授Rob Ameloot(微生物和分子系统系)领导的一项研究表明，一种新技术可能提供解决方案。“我们使用金属有机骨架(MOFs)作为绝缘物质。这些是由金属离子和有机分子组成的物质。它们一起形成多孔但坚固的晶体。”

KU Leuven和imec的研究团队首次设法将MOF绝缘材料应用于电子材料。博士后研究员Mikhail Krishtab(微生物和分子系统部门)说，这种工业方法被称为化学气相沉积。“首先，我们在表面上放置氧化膜。然后，我们让它与有机材料的蒸气发生反应。这种反应使材料膨胀，形成纳米多孔晶体。”

“这种方法的主要优点是它是自下而上的，”Krishtab说。“我们首先沉积一层氧化膜，然后将其膨胀成非常多孔的MOF材料。你可以将它与在烤箱中膨胀并变得非常轻的蛋奶酥进行比较.MOF材料形成一个多孔结构，填补了它们之间的所有空隙。这就是我们如何知道绝缘是完整和均匀的。使用其他自上而下的方法，绝缘体仍然存在小间隙的风险。

功能强大，高效节能

Ameloot教授的研究小组与来自imec研究纳米芯片先进介电材料团队的Silvia Armini合作，获得了ERC概念证书，以进一步开发该技术。“在imec，我们拥有开发基于晶圆的解决方案的专业知识，从实验室到工厂扩展技术，并为实现微电子行业的可制造解决方案铺平了道路。”

“我们已经证明MOF材料具有合适的性能，”Ameloot继续说道。“现在，我们只需要改进精加工。此刻晶体的表面仍然是不规则的。我们必须使其平滑以将材料整合到芯片中。”

一旦该技术得到完善，它就可以用来制造能够消耗更少能量的强大小芯片。

Ameloot：“各种人工智能应用需要大量的处理能力。想想自动驾驶汽车和智能城市。科技公司不断寻求既快速又节能的新解决方案。我们的研究可以为新一代做出有价值的贡献芯片。“