近期，我国科技大学、华中科技大学、上海交通大学、北京大学、西安电子科技大学等科研团队在多个领域研究取得重大进展集成电路，推动我国集成电路产业快速发展。
中科大无掩模深紫外光刻技术研究取得新进展
近日，中国科学技术大学微电子学院特聘教授孙海定课题组研制出具有自监测、自校准、和光能的自适应能力，并成功应用于新型无掩模设备中。薄膜深紫外光刻技术。
该研究首次提出使用深紫外微发光二极管（micro-LED）阵列作为无掩模深紫外光刻技术的光源。除了广泛应用于集成电路芯片制造的步进光刻机技术外，该技术提出利用每个Micro-LED具有高能量密度、高分辨率、高集成度、低能耗等特性，以实现高精度深度紫外光刻提供了一条新的路径和方法。该研究成果以“Self-AlGaN-based Deep Micro-LED Array with Via a and”为题发表在光学领域重要期刊《Laser &》上。
20世纪90年代以来，低成本、高分辨率的无掩模光刻技术成为光刻技术研究的前沿热点之一。但已开发的相关技术专利主要集中在欧洲、美国、日本、韩国等国家。门槛更高。在此背景下，孙海丁教授的iGaN团队创新性地提出并实现了一种基于深紫外Micro-LED阵列作为光源的无掩模深紫外光刻系统。团队通过多年在紫外Micro-LED方面的研究和积累，系统地设计和优化了深紫外Micro-LED的外延结构器件尺寸、侧壁形貌和几何形状，大大提高了每个单元的发光效率。发光功率、调制带宽及其在日盲紫外光检测、成像和传感方面的通用性和优越的芯片性能，并成功构建了基于深紫外Micro-LED的阵列系统。进一步，通过构建集光发射和检测于一体的片上光电集成芯片，实现片上和片间光通信系统应用。
在这项研究中，团队利用深紫外Micro-LED的超小尺寸、超高亮度、长寿命和低功耗的优势，进一步开发了一种集自监控、自校准于一体的深紫外Micro-LED和自适应功能。该显示光电集成芯片应用于无掩模深紫外光刻系统，实现了国际上将该新型紫外光源用于无掩模光刻技术的探索。基于对高效率、小尺寸深紫外Micro-LED及其阵列的追求，团队提出了一种集成深紫外Micro-LED阵列发光和光电探测器的三维垂直集成芯片架构。
在这种三维垂直一体化架构中，深紫外Micro-LED阵列向下发射的紫外光子可以穿透透明蓝宝石基板，被基板背面的紫外探测器捕获，实现“LED与LED之间的互连”。探测器“光子互连与集成”，可实现高效的光信号传输。此外，通过构建外部电路反馈系统，团队演示了深紫外Micro-LED阵列光输出能量密度的自发稳定和自动校准。最终，系统不仅可以监测阵列器件光输出能量密度随时间的波动，还可以持续提供反馈信号，以保证恒定的光输出功率和光功率密度。这种高功率密度、高稳定性、高集成度、低功耗微型紫外光源的提出，为最终实现紧凑、便携、低成本的无掩模深紫外光刻技术奠定了坚实的光源基础。
华中科技大学科研团队凭借存储与计算集成芯片的研究成果获奖。
近日，华中科技大学王超教授团队在存储与计算集成芯片领域产出了最新研究成果《An-Low-SRAM-based Logic Near-Macro for Edge》（一种基于Low-SRAM的Logic Near-Macro for Edge（一种高《面向边缘计算的高能效、基于低电压SRAM的逻辑》）荣获2024年第21届IEEE集成电路设计与技术国际会议最佳会议论文。
在能源受限的边缘计算应用中，存储与计算一体化的新型AI计算芯片主要有两种主流解决方案，如内存计算和近内存计算。近年来，相比于内存计算，近内存计算备受关注，因为它可以在提高集成度的同时，更有效地实现更灵活、更复杂的计算功能；与基于电流域、电荷域、电压域的模拟计算相比，基于逻辑的数字计算以其高集成度、高精度、高鲁棒性、高可靠性逐渐成为存储与计算一体化的主流技术。
然而，如何在降低工作电压、存储器访问频率、简化数字逻辑的同时，保持较高的处理吞吐量和计算精度，是当前高能效、低功耗集成存储与计算计算领域的重要研究课题。因此，本文提出一种基于低压静态存储器（SRAM）的电荷恢复逻辑近存储器计算设计，用于深度神经网络（DNN）卷积计算。
本设计采用双时钟域架构，通过加权静态数据流来降低SRAM的访问频率，降低SRAM的电源电压和内存访问频率，从而显着节省存储能耗；同时，提出了双时钟域架构，以实现在慢时钟域中使用慢时钟域。操作近阈值（Near-Vth）SRAM可以在快时钟域实现与计算逻辑电路的速度匹配；此外，该设计使用电荷恢复逻辑在亚阈值 (Sub-Vth) 电压下操作组合逻辑电路，从而显着降低计算成本。功耗降低，锁存器设计和升压电路保证计算速度不受影响。
本工作实现了40进程下近存计算宏单元的设计。 Sub工作电压为0.6V，读写频率为10MHz，Near-Vth电荷恢复逻辑电路工作在0.4V和1.1V，时钟频率为。 ，可实现3.71 TOPS/W的计算能效，设计指标达到国际学术界领先水平。该工作与新加坡南洋理工大学郑元进教授团队合作开展，并得到国家自然科学基金委和华中科技大学创新研究院技术创新基金的资助。
据悉，光电学院微波与光电集成系王超教授为论文通讯作者，博士生沉子轩和硕士生黄磊为论文共同第一作者，学院华中科技大学光电学院为该论文第一完成单位。
上海交通大学研究团队在半导体材料方面取得最新突破
近日，上海交通大学物理与天文学院郑元林教授和陈先锋教授课题组对非线性晶体纳米腔中的增强光学参数过程进行了研究。在薄膜铌酸锂中，共振机制克服了材料的折射率限制，提高了光强度。定位在纳米腔中，实现了四个数量级的二次谐波增强。
该成果发表在《Nano》杂志上，标题为“——薄膜布拉格”。
二阶非线性效应可以引发许多独特的物理现象，例如二次谐波的产生，在基础科学和各种应用中发挥着重要作用。微纳尺度下光与物质的相互作用过程，尤其是非线性参数过程，依赖于材料本身的强非线性以及需要将光局域在小模体积内以增强相互作用的强度。
在各种材料中，铌酸锂是目前应用最广泛的非线性晶体之一，具有很强的二阶非线性效应。铌酸锂的折射率不是很高，铌酸锂的加工也非常困难，并且蚀刻的侧壁不够陡峭，这限制了其将光束限制在纳米尺度的能力，从而限制了其在纳米光子学中的应用。应用程序在.
该团队在纳米薄膜铌酸锂（TFLN）平台上使用圆形布拉格门腔（CBG），并在腔中心圆盘设计共振条件，将光的直径限制在1.5个波长，最终实现显着的非线性效应。提高。 CBG结构由于其高光收集效率和垂直表面发射而广泛应用于激光器、量子发射器和非线性器件。由于振荡电偶极矩和环偶极矩远场辐射模式的相消干涉而无需远场辐射，共振是增强亚波长尺度光与物质相互作用的理想选择。在这项研究中，该团队通过实验在铌酸锂的 x 切割薄膜上实现了 CBG 中共振增强的二次谐波产生。泵浦强度为1.9 MW/cm^2时归一化转换效率达到1.21×10^-2 cm^2/GW；与薄膜铌酸锂相比，增强倍数达到42000倍。
此外，团队还研究了椭圆布拉格环栅腔（EBG）中二次谐波产生的特性，并在不降低非线性转换效率（约10^-2 cm^2/GW）的情况下实现了s。 /p 生成与偏振无关的入射光二次谐波。
北京大学深圳研究生院在高性能低维柔性电子集成方向取得重要进展
近日，深圳研究生院信息工程学院张胜东教授课题组在国际知名期刊上发表了题为“-low-the of van der Waals”的研究论文。这项工作创新性地引入了非共价氢键相互作用，克服了固有范德华间隙引起的高接触电阻，为实现超越范德华接触极限的高性能、低功耗柔性电子器件提供了可扩展的解决方案。
实现低接触电阻是开发高性能电子器件的基本前提，但在低维半导体领域仍然是一个艰巨的挑战。实现低接触电阻的挑战之一是要求金属和半导体的能带对准以及没有费米能级钉扎的接触界面，从而最大限度地减少肖特基势垒。通过非共价范德华力而不是共价键将金属与低维半导体键合，可以创建干净且无损的原子界面，从而使肖特基势垒能够被定制以接近肖特基-莫特极限。
然而，由于额外的隧道势垒和固有的范德华间隙引起的电子态弱耦合的限制，具有超低接触电阻的范德华接触的实验实现仍然很少。这一限制引发了接触技术的一场革命，以半金属（如铋Bi和锑Sb）接触为代表。
然而，半金属接触受到高沉积温度和窄功函数范围的限制。对于柔性电子领域来说情况更糟，需要综合考虑柔性制造工艺和材料的兼容性，以及机械性能和电性能之间的权衡。无论是柔性电子产品还是刚性电子产品，都迫切需要开发一种更通用的方法，从根本上克服范德华积分的局限性。
开始调整金属和半导体接触之间的基本相互作用是克服高接触电阻的重要方法。这项研究通过第一性原理计算揭示，与范德华力相比，氢键可以显着增强电子的隧道效应，而不引入金属诱导的间隙态。有望实现接近量子极限的接触电阻，从而为保持接触界面清洁提供基础。它还提供了克服范德华积分局限性的通用方法。作者利用低温全溶液方法，首次在表面工程化的MXene/碳纳米管金半异质结中实现了π-氢键接触，并在此基础上实现了高性能柔性薄膜晶体管。
该工作通过变温FTIR和电学测量共同表征了金半接触中氢键存在的证据，阐明了负温依赖性隧道电阻异常现象的基本物理机制，最终获得了相应的氢键键合接触电阻比。范德华接触要低一个数量级。氢键集成晶体管不仅具有超高柔性，可以在低至1.5mm的弯曲半径下承受超过10万次弯曲，而且载流子迁移率比相应的范德华晶体管高一个数量级。超越范德华接触限制的高性能、低功耗柔性电子器件提供了可扩展的解决方案。
该作品由信息工程学院师生独立完成。博士生刘德兴为论文第一作者，硕士生刘子仪为论文共同第一作者，张敏为论文通讯作者。张胜东与硕士生高新宇、朱家豪、王子凡、邱锐、任勤奇、张一鸣为共同作者。上述研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金委、深圳市科创委基础研究项目、深圳超级计算中心的支持。
西安电子科技大学郝跃院士团队常晶晶教授等人在国际顶级期刊发表重要科研成果
近日，西安电子科技大学常晶晶教授团队提出了一种策略，将高电负性氟离子直接引入卤化物钙钛矿晶格中，抑制钙钛矿离子迁移，稳定晶相。该方法显着提高了钙钛矿光伏器件的性能和稳定性。该结果发表在《》上，标题为“Ion and ‐Phase in via Anion”。文章唯一通讯单位为西安电子科技大学。通讯作者为团队中的常晶晶教授和胡兆胜博士。
离子迁移和稳定性差是导致常用钙钛矿器件性能下降并限制其实际应用的关键因素。目前，利用具有强电负性的F-对钙钛矿薄膜的表面、晶界或界面进行改性，以提高材料稳定性和器件性能已成为研究热点。尽管这种改性策略在改善钙钛矿材料的性能方面显示出巨大的潜力，但直接掺杂到钙钛矿薄膜晶格中尚未有报道。为了通过掺杂来控制钙钛矿的半导体性能，探索将其直接引入钙钛矿晶格中具有重要意义。然而，氟化物的溶解度比其他卤化物低，这使得通过溶液方法将F-引入晶格非常具有挑战性。
在本研究中，作者开发了一种新型挥发性增溶配体——卤化吡啶来辅助溶解PbF2。这项创新技术允许氟离子（F-）直接整合到钙钛矿晶格中。研究结果发现，由于F-与钙钛矿常用的卤素离子（如I-、Br-）离子半径差异较大，F-往往占据钙钛矿的间隙位置，而不是形成八面体骨架。结构，这一发现为F-的引入提供了新的途径。此外，该方法具有一定的普适性，不仅适用于全无机钙钛矿材料，也适用于有机-无机杂化钙钛矿体系。该成果不仅为优化钙钛矿材料性能提供了新的策略，也为推动钙钛矿光电器件等应用领域的发展提供了可能，具有重要的科学和应用价值。
