总部位于澳大利亚的半导体公司Archer Materials旨在通过其基于CMOS的量子位处理器和基于石墨烯的芯片实验室,保持生物传感行业的创新。

 

Archer Materials

Archer Materials相信其量子处理器将有助于将量子接入从云和边缘技术推向移动设备。图片由Archer Materials提供

 

这些发展可能会为人工智能、区块链和医疗保健管理产生新一波计算能力更强的芯片。本文重点介绍了Archer Materials的里程碑,以及该公司的技术如何改变计算行业。

 

Archer Materials开发石墨烯FET

为了模拟疾病和监测人类健康,生物技术研究人员开发了生物芯片、植入式设备和可数字化的生物信号。在这些应用中,一种有用的技术是石墨烯场效应晶体管(gFET),这是一种具有源极、漏极、背栅或液栅的三端器件。这些设备灵敏、可扩展且功耗低。它们还有一个石墨烯通道,可以暴露在生物环境中。

具有高通量的小型gFET生物阵列用于分析物检测和神经记录。这是因为gFETs生物阵列在分析物检测应用中比芯片上实验室设备中使用的传统电子传感器更敏感。Archer Materials已成功将gFET与芯片上的微流体集成,以同时检测液滴大小的液体样本中的病毒和细菌。

 

gFET检测液体中的生物信号

Archer Materials最近制造了一种液体门控gFET,可以防止液体短路器件的集成电路。这项技术使该公司能够开发一种名为A1生物芯片的生物芯片,该芯片有望检测世界上一些最致命的传染病,并帮助护理点疾病管理。

 

Archer’s liquid-gated gFET

阿彻的液体门控gFET。图片由Archer Materials提供

 

gFET是A1生物芯片中的一个传感组件,用于将病毒和细菌的生物信号数字化。Archer的首席执行官Mohammad Choucair声称,该晶体管由一片单原子厚的石墨烯组成,石墨烯在生物芯片设备中起着超灵敏传感器的作用。然后,gFET器件可以集成到先进的微流体系统中,以创建芯片实验室。

有了这一专利解决方案,该公司希望通过实现芯片实验室来改变生物技术行业,不仅可以检测多种疾病,还可以使医疗保健更便宜、更高效、更容易获得。

 

CMOS技术检测量子信息

随着新的研究表明自旋量子位可以在低温下操作,Archer Materials也在开发一种在室温下工作的量子位处理器芯片。该公司将CMOS技术与12CQ量子位处理器芯片集成,产生了一种可扩展的量子信息检测设备。

 

High electron mobility transistor (HEMT) technology

Archer此前曾使用高电子迁移率晶体管(HEMT)技术检测其12CQ量子位处理器芯片中的量子信息。图片由Archer Materials提供

 

基于CMOS的电子自旋共振检测器检测量子信息,而12CQ量子位材料以电子自旋态的形式存储量子信息。Archer Materials与制造CMOS器件的瑞士技术研究所EPFL和制造这些器件的台湾半导体制造公司(TSMC)合作。

Archer Materials希望其量子芯片和生物芯片创新将为量子研究和健康管理领域的更多突破打开大门。