顧敏院士：四川省と協力してコンピューターチップの3Dプリントを実現したい

「新しい時代が来ている」というのが顧敏氏が演説に付けたタイトルだ。「既存の技術ルートでは、国内のチップ製造は困難に直面している。考え方を変えれば、新しい時代を切り開くことができるかもしれない」。6月26日、成都で開催された第9回国際先端光学処理・試験会議で、中国工程院とオーストラリア科学院の外国人院士は、彼と彼のチームが研究している新しい3Dプリント技術について語った。会議後の記者とのインタビューで、彼はコンピューターチップ製造、電気自動車のエネルギー貯蔵などの分野におけるこの技術の応用展望について詳しく紹介し、重要な問題に取り組むために四川省の科学研究機関と協力することへの強い期待を表明した。

レーザーを十分小さなチップ処理「ツール」にする
グ・ミン氏はこの新しい技術を「ナノ3Dプリンティング」と呼んでいる。彼の意見では、その最大の重要性は国内のコンピューターチップ製造の問題を解決することにある。「なぜ（国産の）コンピューターチップを作るのが難しいのか。主な理由の一つは、チップを『削る』のに十分小さな『道具』がないことだ」顧敏氏は、電子ビームが国際的に「道具」として一般的に使用されていると紹介した。電子ビームは十分に小さくて薄いが、高価で技術的に複雑であり、コア技術は外国が習得している。ナノ 3D 印刷技術は、よりシンプルかつ経済的な方法で同じ効果を実現できます。

新しい技術と既存のレーザー3Dプリントの違いは何でしょうか？この質問に答える前に、顧敏氏はまず常識を広めました。コンピューターが発明された当初は部屋を占領していたのに、なぜ今は時計になるのでしょうか？その鍵は、チップの集積度がどんどん高くなり、1つのチップに含まれるコンポーネントの数が増えていることです。これは、チップの進歩レベルを示す重要な指標です。

統合レベルを高めるには、より小型の処理ツールが必要です。しかし、従来のレーザー 3D プリントでは、サイズに上限があります。18 世紀初頭、ドイツの物理学者は、可視光を集光できる最小直径は 200 ナノメートルであるという有名なアッベの法則を提唱しました。現在主流のコンピュータチッププロセスには 10 ナノメートル以上が必要です。

「私たちは材料の化学反応を通じてアッベの法則の限界を打ち破りました。」顧敏氏は例え話をした。レーザーが線を描き、その横に「消しゴム」があって、線の太い部分を消すことで、線を要件を満たすほど細くすることができる。この新技術は、電子ビームに匹敵する9ナノメートルの加工精度を実現できる。

同氏は、関連技術の特許を申請しており、現在は国内大手企業数社と産業化に向けた交渉中だと述べた。「四川省にある中国科学院光電子研究所（IOE）も同様の研究を行っていることにも気付きました。ぜひ協力したいと思っています。」

新たな技術により、1回の充電で全国を走れる電気自動車が誕生しました。ナノ 3D プリンティングはチップ製造だけでなく、さまざまな用途に使用できます。顧敏氏は、現在産業化が推進されている2つの方向性として、光ストレージとスーパーキャパシタについて言及した。

光学ストレージに使用される新しい技術により、膨大な量のコンテンツを保存できる「スーパーディスク」が誕生するでしょう。「現在、ハイビジョン映画鑑賞に使われるブルーレイディスクの各記録ポイントは約200ナノメートルだが、新技術では9ナノメートルを実現できる」と顧敏氏は紹介した。これは、新技術で作られたディスクにブルーレイディスク1万枚分のコンテンツが保存できることを意味する。同氏は、膨大な量のデータを保存するビッグデータセンターで新しい技術を使用することで、ストレージのエネルギー消費を大幅に削減し、スペースを節約し、コストを節約できると述べた。

コンデンサに使用される新しい技術により、電気自動車の走行距離が延びる可能性がある。「コンデンサとバッテリーは似たような機能があり、バッテリーよりはるかに速く充電できます。しかし、現在電気自動車がバッテリーを使用する理由は、コンデンサのエネルギー密度が低いため、車で長距離を走行できないからです。」顧敏氏は、エネルギー貯蔵の原理は、電子が留まる場所を確保するために電極に十分な数の小さな穴を開けることだと述べた。「新しい技術により、コンデンサの電極にさらに多くのエネルギー貯蔵の『小さな穴』を作ることができます。」これは、1回の充電で車が全国（2,000キロメートル）を走行できることを意味すると彼は述べた。

「国内企業は独自の技術にますます注目しています。すでに四川省の企業を含め、多くの国内大手企業が私たちのチームと協力しています。」成果の転換の見通しについて、顧敏氏は笑顔で「中国と四川省には多くのチャンスがあります」と語った。

出典：四川オンライン

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