自复旦大学官方获悉，日前，复旦大学高分子科学系、聚合物分子工程国家重点实验室魏大程团队设计了一种新型半导体性光刻胶，利用光刻技术在全画幅尺寸芯片上集成了2700万个有机晶体管并实现了互连，在聚合物半导体芯片的集成度上实现新突破，集成度达到特大规模集成度（ultra-large-scale integration，ULSI）水平。

7月4日，该成果以《基于光伏纳米单元的高性能大规模集成有机光电晶体管》（“Photovoltaic nanocells for high-performance large-scale-integrated organic phototransistors”）为题发表于《自然·纳米技术》（Nature Nanotechnology）。

光刻胶又称为光致抗蚀剂，在芯片制造中扮演着关键角色。魏大程团队长期致力于新型晶体管材料、器件及传感应用研究。在研究中，他们设计了一种由光引发剂、交联单体、导电高分子组成的新型功能光刻胶。光交联后形成了纳米尺度的互穿网络结构，兼具良好的半导体性能、光刻加工性能和工艺稳定性。该光刻胶不仅能实现亚微米量级特征尺寸图案的可靠制造，而且该图案本身就是一种半导体，从而简化了芯片制造工艺。

该光刻胶可通过添加感应受体实现不同的传感功能。为了实现高灵敏光电探测功能，团队在光刻胶材料中负载了具有光伏效应的核壳结构纳米粒子。光照下，纳米光伏粒子产生光生载流子，电子被内核捕获，产生原位光栅调控，大幅提升了器件的响应度。光刻制造的有机晶体管互连阵列包含4500×6000个像素，集成密度达到3.1×106单元每平方厘米，即在全画幅尺寸芯片上集成了2700万个器件,达到特大规模集成度(ULSI)，其光响应度达到6.8×106安培每瓦特，高密度阵列可以转移到柔性衬底上，实现了仿生视网膜应用。

目前，团队还研发出具有化学传感功能、生物电传感功能的光刻胶。该研究提出了一种功能型光刻胶的结构设计策略，将有望促进高集成有机芯片领域的发展。团队负责人魏大程表示：“我们正在积极寻求产业界合作，希望能够推动科研成果的应用转化。未来，这种材料一方面能够用于制造高集成度柔性芯片，另一方面由于其光刻兼容性，还有可能实现有机芯片与硅基芯片的功能集成，进一步拓展硅基芯片的应用。”