台灣奈米科技新聞信, Vol. II, No. 5, 3/1/2003
第二卷 第五期 TNN 綱目
日本國家科技院政策方針季報中的科技趨勢 /
Infineon總裁Schumacher說該讓中國有一流的晶片鑄造技術 /
德國Infineon科技公司想在三月底前和台灣的Mosel公司離婚 /
加拿大生物倫理中心預測將來奈米科技會有麻煩 /
MEMGen公司突破微機電元件創新的障礙 /
微機電系統將來是否會是有利基的科技
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晶片上的實驗室 (Lab-on-a-chip) 擴展至細胞篩檢 /
奈米孔隙磁鐵可以吸取溶劑
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奈米材料可以用來又快又安全地抹擦甲板和清洗魚缸
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藉DNA輸入來運轉的分子電腦 /
一個量子版本的編結可以為未來的電腦立下基礎 /
單一分子的開關 / 以DNA分子來充當奈米元件的鷹架 /
破紀錄的超導體電晶體 / 分子記憶體的簡述 /
美國軍方調配智慧型塗料 /
香港科學家製造出最小的奈米線可用於量子領域 /
用DNA來將金屬原子串成一條鍊子
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將生命的分子分解開來 / 美國密西根大學發動極具野心的內太空探索計劃 /
新的分子自我組裝技術可以用來模擬細胞的自我組裝 /
科學家分析基因晶片來解讀腦內基因的呈現 /
玻璃產業的新契---奈米科技和自我清理玻璃 /
鹽結構變化的慢動作
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NBIC整合2003年研討會重點摘要 /
從大自然中學習如何來使奈米科技進步
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2/23/2003, Nano Apex, 這是一份日本國家科技院政策方針的季報, 其中對未來科技趨勢的分析結果, 認為下列的項目將會是關鍵要點: 1. 奈米科技和奈米材料, 2. 奈米生物科技的趨勢, 3. 高度輻射廢棄物處置計劃中, 有關技術和社會層面的趨勢和問題, 4. 分散電力來源的趨勢. 這份報告是一篇日本政府機構的一個有120頁的8Mb的PDF檔案, 可以到http://www.nistep.go.jp/achiev/ftx/eng/stfc/stt005e/STTqr5.pdf 下載.
Infineon總裁Schumacher說該讓中國有一流的晶片鑄造技術
2/27/2003, EE Times, 德國Infineon科技公司的總裁Ulrich Schumacher說, 中國的晶片鑄造廠會開發出或是獲得尖端的製造流程技術, 這件事情絕對是不可避免的, 也因此相關產業的公司應該和中國的晶片廠合作, 並且協助他們. Schumacher說, 中國在未來幾年裡面將會使得晶片的需求上升, 而這對Infineon西亞太地區的營收將會扮演重要的因素, 他們預期此區域的營收將從現在的百分之30, 於未來幾年裡面成長到百分之45. Schumacher當然也認知到中國市場的不確定性, 其中包括智慧財產權的保護問題, 仿冒的生意模式和其它的缺點, 但是他認為就算會有不停的變動, 公司還是應該積極進入這個市場. 目前Infineon科技公司已經和中國上海的SMIC公司達成簽訂了一個交易.
目前透過國際上的一個非強制性的協議, 也就是Wassenaar協議, 大部分的國家都不會將最先進的晶片鑄造工具樹出到中國. 然而最近這個協議的一致性已經有點破裂, 使得較熱衷的美國政府, 對某些歐洲國家放鬆出口特殊先進工具的許可執照, 有許多不滿的意見. 但是Schumacher認為, 近將過時的老技術輸出到中國, 而讓它們用此老技術來鑄造晶片的概念已經不行了. 事實上, 中國就像其他地區一樣, 都是在試著要迎頭趕上科技, 如以SMIC為例, 他們自己已經開始生產0.14微米的晶片了, 而且不久他們也將進入0.11微米的製程. 因此, 假使你知道無法逃避這個事實, 而且逃避本身就是不合情理的, 那不如就和他們合作, 並且幫助他們. Infineon科技公司決定, 在未來的幾年裡面, 其在中國的生產人力將由現在的幾百人,增加到大約2500人左右. 而且其中至少會有1000人是屬於工程師性質的, 其任務將會是用來開發無線產品的硬體, 以及從事後端設計的確認工作.
德國Infineon科技公司想在三月底前和台灣的Mosel公司離婚
2/27/2003, EE Times, 德國Infineon科技公司的總裁Ulrich Schumache和台灣的Promo科技公司的總裁Hu Hung-chiu, 2/26於台北會面, 一起討論了Promo公司的未來. 雖然台灣Promo科技公司的發言人說此會面是非常愉快, 但是Schumache於會後發表說此會面乃是有關離婚的討論, 而不是在討論合好的事情, 並且設定了一個三月底的最後解決時限. 其實從去年的10月以來, Promo就一直是和其母公司, Infineon和Mosel Vitelic的爭議中心. 這幾家公司一直在爭議晶片的價格以及Mosel將合作公司的股份抵押的問題. 在意見分歧升高之後, Infineon就已經停止其對Promo公司的技術轉移, 並且在今年1月就取消其採購合約. Schumache認為理念不合就一定要離婚, 因為Mosel是比較編向於財務運作的公司, 而Infineon還是忠於DRAM的製造. 現在Infineon科技公司和南亞科技公司在台灣已經有一個50-50的合作計劃, 要蓋一個300-mm的晶圓廠, 此合作的公司名字為Hwaya半導體公司, 總投資最高將有22億美元, 將於2004年的三月份試車生產, 經四個月後, 此廠每個月將生產10,000片晶片, 而於其年終, 將有辦法每個月生產20,000片晶片.
2/18/2003, Small Times, 加拿大生物倫理中心是一個醫學倫理的智庫, 他們預測奈米科技這種在分子層次建構系統的科學, 將來也會像抗拒基因改造作物一樣的擦槍走火的衝擊. 加拿大多倫多大學的聯合生物倫理中心, 在英國的奈米科技期刊中發表他們的研究, 他們預警說, 這種非常微小的科學, 如果再不趕快在其對倫理, 環境, 經濟, 法律和社會的衝擊的研究上, 迎頭趕上其在技術上的進展, 就極有可能會導致此科技向前進展的出軌, 甚至有可能會被完全禁止奈米科技的研發. 多倫多大學的聯合生物倫理中心的這篇研究報告, 標題是 ’Mind the gap’: science and ethics in Nanotechnology, 是一個280K的PDF檔案, 可以在http://www.utoronto.ca/jcb/pdf/nanotechnology_paper.pdf 下載.
2/19/2003, Nano Apex, MEMGen公司提出了一份白皮書, 說明了有關其加速納入EFAB技術於微製造科技的進展. MEMGen公司認為藉著EFAB技術, 他們可以突破許多微機電元件創新的障礙. 過去架構於矽晶的微機電系統所不能達成的應用, 現在使用EFAB技術不僅可以達到, 甚或可以開拓新的應用領域. 構於矽晶的微機電系統過去曾在感應器產業上扮演極重要的角色, 但是此技術有很大的限制, 光是一些簡單的幾何形狀, 如一個旋臂樑, 薄膜, 或是將一個材料堆積3到5層高, 就無法達成. 而且對每一個新的應用, 就需要重新有一個新的製程, 使得矽晶的微製造系統變得非常地昂貴, 無彈性, 高風險, 且要耗很長時間才能市場化.
而MEMGen公司的EFAB技術則是一種新的添加累積式的微製造製程, 架構於多層具設計圖樣材料, 如鎳或是銅的選擇性的電子沉積法. 這個製程可以從電腦輔助設計資料設計出來複雜的3D形狀中, 製造出真實的3維結構體, 因此很適合用來製造出堅固的啟動器, 這會比利用矽晶微製造所生產出來的脆弱扁平的結構體要強許多.
此有關MEMGen公司EFAB技術的白皮書, 是一個PDF檔案, 可以到http://www.memgen.com/resource_center/EFAB_White_Paper_MEMGen_Corporation.pdf 下載. 有關MEMGen公司EFAB技術的簡報資料可以到http://www.memgen.com/resource_center/MEMGen_Presentation.pdf 下載. 有關MEMGen公司EFAB的技術, 此公司提供一個免費的軟體, 可以用來體驗此技術如何來製造出一個微機電系統的元件, 此軟體可以到http://www.memgen.com/layerview/ 下載. 下面就是應用MEMGen公司EFAB技術製造出來的一些微機電系統的元件.
電容器 (Capacitor)
線圈啟動器 (Solenoid Actuator)
線圈 (Coils)
噴嘴 (Nozzle)
變壓器 (Transformer)
感應線圈 (Inductor Coil)
2/12/2003, EE Times Advanced Technology, 依據最近聚集於國際固態電路大會 (ISSCC) 專家的見解, 微機電系統元件確實將會是下一波熱門的市場, 但是至於到底何時會是其開花結果時, 那就得靠猜的了. 這個會議討論了IC產業如何踏入這個新興的微機電系統市場, 也就是一個由結合影像/顯示/微機電系統來驅動的市場. 其中最主要的問題是, 未來IC晶片上是否會有越來越多的微機電系統, 還有當影像/顯示/微機電系統佔據了整個系統大部分時, 傳統的IC是否會變成整個為系統的一小部份而已? 瑞士科技大學的教授Christofer Hierold認為, 內建有微機電系統的產品將會很炫, 因此產品將會標示有”MEMS Inside” 來突顯此產品所具有的特殊附加價值. 雖然微機電系統元件的製造現在是有點難, 穩定性也較差, 產能對大量生產也是不能接受, 但是CMOS剛開始的第一年不也是這種情形嗎? 因此任何一家公司如果能夠找出方法來增進穩定度和產能, 此公司就可能掌控這個市場. 到目前為止, 微機電系統的慣性力和壓力感應器, 在汽車產業的應用上, 已經到達高產量的階段了, 相信這種情形也會繼續擴展到其它的領域.
晶片上的實驗室 (Lab-on-a-chip) 擴展至細胞篩檢
2/12/2003, EE Times Advanced Technology, 在國際固態電路大會 (ISSCC) 裡, 有一群義大利的科學家試圖要將昂貴的醫療研究和診測工作, 藉著一個架構於CMOS的元件, 轉移到較低成本範疇的實驗室晶片上, 來進行單一細胞的操縱, 診測和分析. 義大利的Silicon Biosystems公司和Bologna大學, 在此大會中發表了一種生物晶片, 他們宣稱這種晶片可以將一般生物醫學上的試驗時間, 從本來需要的幾天減少到僅需幾個小時, 而且其在醫療診斷上, 藥物研發上和基本生物醫學研究上的應用極廣. 其採用的方法中主要包括有同時平行偵查超過10,000個細胞, 晶片的軟體具有可程式的彈性, 還有將隱埋的感應器放入矽晶中的可能性, 這就可以用來偵測粒子的存在. 他們沒有使用一般操控細胞的方法, 這個生物晶片是使用介電電泳 (dielectrophoresis, DEP), 也就是如一般細胞一樣, 藉由不均勻的電場所又發的偏極化, 來移動沒有電荷的粒子. 這是一種不具通道的建構, 這是和一般的實驗室晶片不同的地方. 一般的實驗室晶片都是採用流體的流動和倚靠一條微製造出來的通道, 因此都較容易阻塞. 這種生物晶片同時也是一種沒有接觸的移動, 因為其間的細胞都是在DEP籠子所形成的微空間裡被提起, 所以細胞較不容易黏著於元件的表面.
2/18/2003, Nanotech Web, 科學家已經開發出一種奈米孔隙的分子磁鐵, 其上具有一種金屬有機物的開放框架結構體. 西班牙的Institut de Ciència de Materials de Barcelona, 西班牙的巴塞隆納大學, 奧地利的Innsbruck大學, 和義大利的CNR奈米結構材料研究中心都認為, 這種新的奈米結構材料, 將可以用在一種新種類的分子磁性感應器的應用上面. 他們稱此種材料為MOROF-1, 其中MOROF代表著金屬-有機活性基的開放框構 (metal-organic radical open-framework). 在製造MOROF-1的時候, 科學家使用的溶液中含有乙醇和水. 於是所製造出來的晶體中就含有乙醇和水的外來分子, 這些分子就以氫鍵結合在孔隙的內壁, 以及其它狹窄孔隙通道的裡面. 當MOROF-1晶體從溶液中被取出來時, 乙醇和水就會離開這個結構體, 而使晶體變成不定型物, 這會使這個晶體體積減少25到35%. 如過在將之浸沒入乙醇中, 又可將此過程逆轉回去. 這種溶劑又發的收縮呼吸的現象, 是一個非常有趣的實驗發現, 這部只會產生體積巨大的變化, 而且會顯著地影響此晶體的磁力性質. 這種類似海綿的磁力變化特性是此研究團隊完全沒有預料到的現象.
此研究團隊裡的一些從 Institut de Ciència de Materials de Barcelona (CSIC) 和巴塞隆納大學來的幾個特選的成員. 第一排由左至右,: Jaume Veciana和 Daniel Maspoch. 第二排: Daniel Ruiz-Molina,
Neus Domingo (巴塞隆納大學) 和Concepció Rovira.
MOROF-1晶體結構的透視圖, 其中可以看到奈米尺度的孔隙,
2/25/2003, Small Times, 從愛之船到小孩子的水族館, 目前有兩家小型的科技公司, 正花錢在開發懸浮於水中的奈米材料, 可以用來吸走所有的雜污, 其中包括令人討厭的藻類和有害的細菌. 因為最近在許多郵輪上發生, 由Norwalk病毒所導致的傳染性腸胃炎, Scotia Prince郵輪就不再使用漂白粉或是其它刺激性的化學藥劑來擦洗甲板, 他們已經改用一種奈米科技產品, Eco Tru, 這產品是一種專利性的奈米乳液科技產品. Eco Tru是由加州聖荷西的Enviro System公司研發出來的產品. Eco Tru使用油滴式的奈米球體, 其直徑大約是170奈米, 在水中會形成一種奈米乳液, 然後會黏著在細菌細胞的表面.