人類在21世紀(jì)的一個巨大挑戰(zhàn)就是去了解大腦的工作，Imec （歐洲領(lǐng)先的微電子研究中心）電子工程師和生物學(xué)家這次就通力合作，嘗試去推動這項(xiàng)研究向前發(fā)展。

Imec的歷史使命就是去開拓半導(dǎo)體制程，隨著整個產(chǎn)業(yè)爭先將晶體管的規(guī)模發(fā)展到幾個原子大小的級別，這項(xiàng)工作變得越來越復(fù)雜。所以制造更小芯片的工藝越來越具有調(diào)整性。Imec已在類似影像學(xué)和能源等方面探索出多種多樣不同的電子應(yīng)用。

這個專注于神經(jīng)病學(xué)的團(tuán)隊(duì)擁有著偉大的人類潛力以及魅力。他們最近的進(jìn)展之一就是一個生物反應(yīng)器（上圖所示）。

這是一種數(shù)字有蓋培養(yǎng)蒙，生物反應(yīng)器放置大概一排16384個發(fā)射極到細(xì)胞培養(yǎng)皿底部。這些電子設(shè)備就幫忙研究成千上萬的神經(jīng)和干細(xì)胞生長過程中的網(wǎng)絡(luò)。

“組織和根本器官移植的細(xì)胞的成長過程是很有趣的?！盜mec的生命科學(xué)項(xiàng)目負(fù)責(zé)任Paru Deshpande如此說?！暗且灿泻芏?a target="_blank">信號反饋回來（就如一個生物系統(tǒng)那樣），并且不能能使人造環(huán)境完全復(fù)制一個細(xì)胞環(huán)境”。Paru補(bǔ)充道。

生物反應(yīng)器就可以為這個缺失搭上一道橋梁。這就給那些研究者提供了一個深入了解稠密的神經(jīng)群之間的信號圖像（如下圖所示）。

無鏡頭成像

研究者發(fā)明了一項(xiàng)不用鏡頭的成像儀，這樣就可以深深的凝視，并且不會損傷類似生物反應(yīng)器里面成長的神經(jīng)元之類的生物樣本。在這個Demo里面，他們用一個CMOS成像器和鐳射光去深入探究蓮花的細(xì)胞。

透過魚來研究

高級科學(xué)家Emre Yaksi是Imec的一個新神經(jīng)系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)室里面的一個研究者。該實(shí)驗(yàn)室主要是研究斑馬魚的大腦是怎樣處理類似氣味和味道等感官信息。年幼的斑馬魚（下圖）有透明的肉體，這就使研究者能夠直接觀察它們的大腦，這就使它們成為實(shí)驗(yàn)室研究的一個完美工具。

不需要線輸出腦電圖

現(xiàn)金的腦電圖顯示需要很多發(fā)射極，這會耗費(fèi)醫(yī)生一段時間去安置這些線，這就使病人感覺不舒服，這從某種程度上影響了病人，造成測試結(jié)果的偏差。Imec發(fā)明了一種無線的模塊，這個適合更多的人去長時間戴這個東西，之后會產(chǎn)生更多有用的結(jié)果。

頭戴式設(shè)備里面的芯片

這個低功耗，八通道的監(jiān)視芯片套裝是Imec無線EEG頭戴設(shè)備背后兩套Imec電路中的一個。它透過干電極讀取信號，同時并不需要先備皮。相比于現(xiàn)在需要濕電極和特殊放置的機(jī)制，這個會得出一個相對比的結(jié)果。

虛擬雜貨鋪

韓國人在一個地鐵站里面展示了一個虛擬雜貨鋪，這是被Imec首席執(zhí)行官Luc Van den hove稱為社交網(wǎng)絡(luò)指向廣闊現(xiàn)實(shí)的一個應(yīng)用。他說：“我們已經(jīng)步進(jìn)了一個被互聯(lián)網(wǎng)圍繞的社會?！?/p>

檸檬變成檸檬水

和大多數(shù)的研究者一樣，Imec工程師也嘗試推行低功耗芯片去處理泄露電流這個越來越突出的問題。為了去展示整個進(jìn)展，他們用一個簡單的處理器，透過其電路去消耗一個檸檬的能量。

生物學(xué)，納米和光子在哪里交匯？

Imec將硅光子學(xué)組件集成到一塊晶圓上，這樣就可以制造生物傳感器，這個可以滿足大部分生物應(yīng)用里面的高水平信號多路復(fù)用。

10nm的新材料

隨著半導(dǎo)體制作工藝達(dá)到10nm甚至更小，場效應(yīng)管則需要一些能夠在硅襯底上面加速電子的新材料。Imec研究人員堅信pFET需要鍺，同時nFET則需要銦鎵砷化物。

450mm的晶圓

Imec的前沿 fab目前是一個300mm的晶圓設(shè)施，它是運(yùn)用浸潤式光刻機(jī)器和目前為數(shù)不多的可以使用的極端紫外線原型系統(tǒng)。這個研究所今年開始建設(shè)一個450mm晶圓的fab。并期望所有的研究和產(chǎn)品是在10nm，同時超過的會在更大的晶圓完成。

太陽能的光明前景

研究人員展示光伏式傳感器，其效率達(dá)到19%~22%的水平，并代替效率只有5.5%的帶有銅和有機(jī)物的銀類產(chǎn)品?！拔覀冃枰獎?chuàng)新，為市場的復(fù)蘇做好準(zhǔn)備”。Imec太陽能和有機(jī)技術(shù)的部門主管Jef Poortmans說。

更亮的光，更低的功耗

研究人員利用氮化鎵去制造LED（如上圖所示）和低功耗元器件。這些LED的目標(biāo)是每瓦特的情況下亮度能達(dá)到100流明。這個低功耗元件吸引安森美半導(dǎo)體和Imec在200mm晶圓工藝上合作。

檢查你的輪胎

能量收集到目前為止進(jìn)步緩慢。但是Imec研究人員提出了一個可能會產(chǎn)生推動作用的有趣標(biāo)準(zhǔn)。他們演示了一個嵌入式輪胎氣壓傳感器，他是利用能量收集電路去降低電池的使用。

展望未來

在2008年，Imec幫助發(fā)展了AMSL的EUV光刻系統(tǒng)遠(yuǎn)紫外光檢測器?，F(xiàn)在這個研究所探索應(yīng)用這個技術(shù)到很多項(xiàng)目中去，研究超光譜成像，瞄準(zhǔn)當(dāng)下科學(xué)，醫(yī)療和工業(yè)等有機(jī)會的市場。