第十一章 另起新项目（2/2）

3D打印技术出现在20世纪90年代中期，而在此之前80年代的时候，美国科学家便已经发明了第一台商业3d印刷机，也就是说从3d打印概念的提出至今已经也有二十个年头。

3d打印技术一度被称为生产技术革命的第二次浪潮，然而直至后世也没有看到浪潮，最多就是溅起几滴好看点的浪花。

陈义哲发展3d打印技术，也是为了后面的石墨烯芯片的量产作准备，不是神经网络晶体管，而是单纯的石墨烯晶体管芯片。

如今的光刻机技术基本上都掌握在欧美手中，荷兰asml的光刻机上面很多技术和设备其实都不是asml公司的，制作光源的设备来自美国，镜片来自德国蔡司公司……

说真的，陈义哲也有能力把光刻机复制出来，可是想要突破其外围专利还是比较有难度，而且如果真的想要实现超车的话，与其跟着国外的脚步走，还不如自己走出一条路。

陈义哲从一开始就已经制定了不走硅基，走碳基芯片的道路，而想要对石墨烯芯片进行量产的话，陈义哲想来想去，还是决定开发3d打印技术来实现这一战略。

如果说要生产硅基芯片的话，陈义哲决定不会开发3d打印技术，要知道，硅基半导体工艺几乎用到了整个元素周期表的元素，采用打印技术，那就必须要求打印机必须能够熔化所有这些材料，还要精确控制配比，防止材料污染。

有这水平，还用得着硅做集成电路了？想想，能够熔化几乎所有材料的打印机本身是什么材料做出来的。

能把硅基芯片生产出来的这个牛逼的打印机本身的技术水准，已经远远高于了目前所有的集成电路工艺所具有的技术含量，绝对是属于下一个时代的科技，跟集成电路不在一个次元。

陈义哲不会做这种吃力不讨好的事情，不过碳基芯片和硅基不同，陈义哲创作的神经网络晶体管，其材料百分之九十九来自于石墨，也就是碳原子。而碳基芯片比起神经网络晶体管，那要更为单纯，基本上不需要其他的原料，也就是说3d打印只要针对石墨烯这单一材料进行打印就行。

当然，这一切只是陈义哲脑海中的计划，要实现这些，得先把可以把石墨烯材料打印出来的3d技术开发出来，陈义哲决定在喷墨打印成型技术上进行改造，把石墨烯粉分散在溶剂中形成“墨汁”，而后根据打印需要适时将电压加在压电陶瓷片上使其产生变形，挤压腔体中的墨汁使其逐滴喷出，在基板上层层累积形成一层层晶体管，最后通过热处理、光照、冷冻干燥等后处理方式去除溶剂定型。

石墨烯高载流子迁移率使得其非常适用于纳米电子器件的制备，喷墨打印便是一种常用的方便高效的制备方法。而聚合物的加入可以稳定墨汁，防止石墨烯沉淀分层，还可以调节墨汁黏度，使其处于便于打印的范围。

而且最重要的便是喷墨打印成型设备简单，成本低，操作简易，简直就是石墨烯芯片量产的神器。

陈义哲已经在家里的实验室生产了一台喷墨3d打印机，其生产的石墨烯晶体管比神经网络的石墨烯晶体要大几千倍，而制程可能也要70微米。

石墨烯晶体管其结构和硅基芯片一样，相对硅基芯片，由于石墨烯的电子迁移率要比硅元素高了200倍，预计碳基芯片频率可以达到1000GHz。而石墨烯的这种特性也是当初天启即使只有100万颗晶体管，计算能力也只逊色于超级计算机的原因。

用3d打印机和光刻机生产出来的两者制程虽说有几千倍的差距，不过石墨烯晶体管的超高频率还是很好的弥补了这一缺点。

而且这一台3d打印机也只是陈义哲按现阶段市面上的一些材料进行生产，后面还是有很大的改进空间，只要能把3d打印机打印出来的芯片制程控制到二十微米以内，那么石墨烯芯片就可以和现在市场上的主流芯片一较高低。