二维层状半导体材料具有几个原子层厚度,同时能够保持较高载流子迁移率,是抑制短沟道效应、进一步缩小晶体管尺寸的重要备选材料。然而,目前制备大面积二维半导体薄膜的方法大多采用不同成核点成核、晶畴生长拼接而成。这种方法会在晶畴之间形成晶界,而且不能保证半导体薄膜100%的覆盖率,从而限制了基于这类薄膜制备 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01近日,上海大学量子与分子结构国际中心(ICQMS)、物理系任伟教授团队在氮化物半导体领域取得系列研究进展。研究成果近期分别以“Huge Piezoelectric Response of LaN-based Superlattices”,“First-principles prediction of ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01南京大学物理学院、固体微结构物理国家重点实验室、人工微结构科学与技术协同创新中心的王晓勇教授、肖敏教授课题组在实现单个钙钛矿纳米晶的共振激发以及揭示激子和声学声子耦合作用特性的研究方面取得重要进展,相关成果以"Exciton-Acoustic Phonon Coupling Revealed by ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01近日,我所薄膜太阳电池研究组(DNL1606)刘生忠研究员团队与陕西师范大学材料科学与工程学院刘渝城研究员、美国西北大学Mercouri G. Kanatzidis教授合作,研发一种有效的晶体生长策略来制备尺寸高达几个英寸的高质量多元混合离子钙钛矿单晶,并利用这种大尺寸纯相的钙钛矿单晶设计制备了自驱 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01氮化镓高压晶体管正在快速进入以快充为代表的千亿级的电力电子市场,并且未来在汽车电子和工业电子等领域拥有着广泛的应用前景。此前,氮化镓电力电子器件陆续克服了八英寸GaN-on-Si大尺寸外延技术,电流崩塌,以及p-GaN栅极增强型技术等诸多难题。然而,其竞争对手硅基电力电子芯片大多是单片集成电路(Po ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01非易失磁随机存储器(MRAM)因其具有极高的辐射耐受性而受到空间应用领域的广泛关注。其中,自旋-轨道矩磁存储器(SOT-MRAM)具有最优的访问耐久性和访问速度,被认为可替代空间应用的抗辐射SRAM。通常来讲,SOT-MRAM用磁性薄膜已经在实验上证实对总剂量辐射免疫,然而对SOT-MRAM存储器件 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01为了弥补传统易失性存储器和非易失性存储器在数据保持时间和写入速度上的巨大时间间隔,最近科学家提出了第三类存储器,称为准非易失性(QNV)存储器。得益于其基于范德瓦尔斯异质结的半浮栅(SFG)结构,QNV存储器实现了超快的编程速度,同时将刷新时间显著提高到10 s。然而,尽管这一刷新时间远高于DRAM ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01III–V器件与Si-CMOS在同一Si平台上的异质集成,例如具有集成控制电路的HEMT或LED,在新一代电子和光学系统中显示出了巨大的前景。对于异质集成,直接晶圆键合(DWB)技术通过将不同的材料系统和器件结构直接键合在一起,可以克服材料失配和热失配问题。此外,可以在晶圆级来执行DWB,这减轻了集 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01脑科学与类脑研究是国际必争战略性前沿。类脑计算是模拟和借鉴人脑的神经系统结构和信息处理过程,构建出具有学习能力的超低功耗新型计算系统,与冯诺依曼体系架构相比,具有颠覆性创新。微电子技术在类脑计算领域取得重要进展,受限于电子瓶颈及摩尔定律终结,难以进一步提升速度及能效。光神经形态计算具有超快速、超低功 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01图1. 光电融合技术的发展层次。随着摩尔定律逐步走向终结,集成电路在功率、带宽、速度等方面逐渐逼近性能极限。光子器件可以突破集成电路在带宽、速度等方面的限制,但是缺乏实用的光寄存器及灵活的信号控制,必须与电子器件相结合才能够实现完整的功能。电子和光子现结合充分利用了光与电两方面的优点,被广泛认为是后 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01集成电路行业一直在摩尔定律的驱动下,以实现更快的运行速度、更少的功耗和更低的成本为发展目标。然而,随着“后摩尔时代”的到来,金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)技术节点正在向纳米级逐步缩小,器件的特征尺寸已经触及到物理规律的极限。硅基光子集成器件以其集成度高、尺寸小、与微电子工艺相兼容等优 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01在过去的几十年间,由场效应晶体管为主要构成器件的集成电路在生产生活领域得到了广泛的应用。为了进一步提升器件的性能同时进一步降低成本,很长一段时间内,场效应管的长度按照摩尔定律不断微缩。在进入亚100 nm技术节点以后,单纯依靠器件微缩化已经不能满足应用端对于器件性能以及密度方面的需求。因此,应变工程 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01场效应晶体管(MOSFET)是构成集成电路的基本元件,集成电路技术进步很大程度上依赖MOSFET性能的提升。对于传统的Si MOSFET,遵循“摩尔定律”通过缩短沟道长度获得性能更好的MOSFET。但是,在目前量产级的Si MOSFET器件沟道长度已经小于20 nm的情况下,进一步减小沟道长度将导致 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01电化学金属化型阻变存储器是一种新型的存储器,因其具有高存储密度、快速的擦写速度以及超低的运行功耗而被广泛关注和研究。当前,阻变存储器的开发重点集中在探究其工作机理和提高其运行可靠性,也即主要面向商业应用市场。然而,航空工业、核工业的应用也是阻变存储器的潜在应用领域。作为分立的存储颗粒单元,阻变存储器 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01实现类脑型计算系统一直以来是人工智能领域重要的突破方向。作为实现类脑型计算系统硬件的关键组成部分,人工神经突触的制备一直是人们重点攻克的问题。忆阻器因其阻值可随流经电荷而发生动态变化,具有与生物突触相似的信号传输特征,被认为是发展人工神经突触的理想选择。突触的各种功能,包括突触短时可塑性(STP)、 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01突触是神经网络的重要组成部分,用新的电子设备模拟生物突触对于实现人工神经形态系统具有重要意义。然而实现具有复杂功能的人工突触仍然具有很大的挑战性。尽管基本的突触行为——包括短期可塑性、长期可塑性和尖峰时间相关可塑性——可以由两端忆阻器实现,但同时实现信号传递和自我学习仍是相当大的挑战。此外,不能通过 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01人类视觉系统能够在复杂环境下识别各种物体和感知视觉信息,这启发了人们通过电子器件来发展仿生视觉系统从而实现未来的人工视觉。人工视觉系统一般由图像传感器(感知视觉输入作为数字图片)、存储单元(存储视觉信息)和处理单元(执行复杂的图像处理任务,例如模式识别和目标检测)组成。目前的人工视觉系统,最先进的图 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01忆阻器现在正成为非冯诺依曼存内计算体系结构的基石之一。通过将数值矩阵映射为忆阻器十字交叉阵列中每一个节点的模拟式电导值,可以基于欧姆定律和基尔霍夫定律以大规模并行方式执行有效的乘法累加(Multiply Accumulate, MAC)运算。近年来,基于忆阻器的存内计算加速器受到了学术界和工业界的广 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01随着人类社会数据量的急剧增加以及数据类型复杂程度的提高,传统冯诺依曼架构计算系统由于存储墙限制越来越难以满足需求。在大数据时代,类似于人脑的神经网络型信息处理模式效率将会明显优于传统架构计算机,开发符合神经形态计算特性的电子器件进而构建大规模人工神经网络,成为未来信息科技发展的一个重要方向。人工突触 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01低功耗非易失性存储器是信息存储领域的重要组成部分,其工作机理与封装可靠性问题是目前研究的热点。随着“后摩尔时代”的到来,技术节点向亚5 nm逐步迫近,器件的特征尺寸已经触及到物理规律的极限。传统的电学表征工具不能满足原子尺度下的高精度的研究。为了进一步研究非易失性存储器的工作和封装失效过程,需要用于 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01阻变存储器(RRAM)又称为忆阻器,其具有非常简单的两端器件结构,几乎满足了易失性存储器、非易失性存储器和神经形态特征的所有基本要求。目前正对一系列材料(如生物材料、钙钛矿、二维材料、过渡金属氧化物)的存储和神经形态行为进行研究。在本综述中,韩国汉阳大学材料科学与工程系Changhwan Choi教 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01电荷输运机制的研究是设计与构筑新型纳米电子器件的基础。有别于半导体器件中的电子信号,生命体内信息的处理往往基于复杂的离子和电子同时参与的物质输运过程。因此,揭示离子电荷与电子电荷耦合输运的基本规律,通过人工操控两种电荷之间的相互作用与输运过程以构筑纳米电子器件具有重要的科学意义、创新性与应用价值。在 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01近日,中科院微电子所高频高压中心刘新宇研究员团队与中科院合肥物质科学院固体物理所刘长松研究员团队、微电子所先导中心工艺平台合作在GaN界面编辑领域取得了新进展,揭示了低压化学气相沉积(LPCVD)SiNx/GaN界面晶化的形成机理,在理论上创新定义了θ-Ga2O3结构,并将1ML θ-Ga2O3薄层 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01非线性光学因为它的高阶物理过程而独具魅力,在固体激光,物质探测,光子通信,量子纠缠,量子隐形传输等领域都有广泛应用。1961年科学家们在石英晶体中观测到了激光的二阶非线性过程。随后,非线性光学迎来了飞跃的发展。在非线性光学微观机理研究方面,从化学键、原子尺度上发展了许多理论模型和近似的方法,包括非谐 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01圆偏振光探测在量子通信、自旋光学信息等领域具有广泛应用。传统圆偏振光探测需非手性光电探测材料和外加光学元件(线偏振片和四分之一玻片等)。以上器件结构难以满足日益需求的集成微型化应用。近几年发展的有机–无机杂化手性钙钛矿兼具手性和半导体光电特性,无需外加光学元件便可实现对圆偏振光的响应。中国科学院福建 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-011月27日,由我所微型分析仪器研究组(105组)关亚风研究员、耿旭辉研究员团队研发的“微光探测器(光电放大器)”通过了中国仪器仪表学会组织的新产品成果鉴定。鉴定委员会一致认为:该产品设计新颖、技术创新性强,综合性能达到国际先进、动态范围和长期稳定性能达到国际领先水平,同意通过鉴定。微光探测器是科学仪 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01量子点是一类重要的半导体纳米光电材料,具有发光效率高、光谱可调、可溶液法制备等突出特点,在照明显示、探测成像、生物标记等领域具有广泛的应用前景。在显示领域,量子点可与LCD、OLED、Micro-LED等新型显示技术结合,显著提高色彩品质,简化制造工艺,成为显示领域重要的前沿技术之一。目前,搭载量子 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01对于对称性破缺的体系,在表面/界面处存在电势梯度,电子自旋-轨道耦合(SOC)导致能带劈裂,产生一对自旋—动量锁定、自旋手性相反的能带结构,这种效应称为Rashba效应。Rashba效应在非易失性存储元件、逻辑计算和半导体自旋电子学中有非常广泛的应用前景,例如,大的Rashba劈裂可以提高自旋流-电 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01柔性电子近年来引起了全世界的研究热潮,其中电致发光器件在柔性电子中具有广泛的应用。然而目前的电致发光器件大多功能单一,封闭的器件结构导致很难集成传感功能以满足物联网时代对发光器件智能性的要求。除此之外,电致发光器件大多采用直流电或单相交流电驱动,这样的器件接入到三相电网中需要复杂的后端电路,额外消耗 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01超窄带发光材料在多种光电器件、激光、超分辨、成像和传感等应用中具有不可或缺的科学价值和技术意义。碳点作为一种新型的碳纳米发光材料,因具有发光稳定性好、带隙宽度可调、双光子吸收截面积大、选择性的荧光淬灭/增强、生物相容和低毒性等优势,受到了广泛关注。碳点在长波长和高效率发光等方面有了快速的发展,然而在 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01储备池计算(Reservoir Computing, RC)是一种适用于处理时序信号的高效人工神经网络,其衍生于传统的递归神经网络(RNN),但具有更低的训练代价和更简易的硬件实现,已经在动态系统识别、时间序列预测等领域得到广泛应用。最新研究发现,复杂连接的递归神经网络可以被一个非线性的动态物理系统 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01柔性高效太阳电池在航空航天、新能源汽车、智能可穿戴装备等领域有重要应用。针对柔性高效III-V化合物半导体多结太阳电池制备中存在的光电流匹配的多结材料高质量生长以及大尺寸外延材料的剥离和转移等技术难题,中科院苏州纳米所陆书龙研究团队开展了长期的研究,近期取得了重要进展。在基于两步键合转移方法制备的3 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01我校电子科学与工程学院徐永兵教授团队在光调控本征二维铁磁性方面取得重大突破,首次利用飞秒激光在二维铁磁体(Fe3GeTe2)中实现了室温铁磁性及对磁矩和磁各向异性的光场调控。这一成果首次在国际上实现了针对本征二维铁磁性的光场调控,并进一步揭示实现磁性调控的物理机制为光生载流子诱导的电子结构的变化,开 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01近日,北京大学物理学院“极端光学创新研究团队”朱瑞研究员、龚旗煌院士与英国萨里大学张伟教授合作,在顶级材料期刊Advanced Materials(影响因子IF=27.40)上发表题为“Buried Interfaces in Halide Perovskite Photovoltaics”的研究论 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01移动互联网和云计算带来不断增长的大数据需求,而超大规模数据中心和高性能计算机依赖光互连硬件的支撑。应对光模块对于高带宽、小尺寸和高密度的要求,其核心光电收发芯片的发展趋势是低功耗和高集成度。硅基光电子在CMOS兼容工艺中集成高速电路、光路和光电器件,特别是基于新结构硅光子器件协同设计高速CMOS电路 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01基于四电平调制(PAM4)高速串行接口芯片是新一代400GbE数据中心、高性能计算和光通信网络的核心部件,其传输速率和功耗效率决定了整个互连网的数据吞吐能力和能量消耗,是学术界和产业界重点研究的领域。随着单通道数据速率从56 Gb/s向112 Gb/s的快速提升,PAM4调制高速串行接口面临的均衡能 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01支持高输入带宽的高速模数转换器(ADC)是光通信、雷达、高速示波器等应用的核心器件,长期被国外垄断。传统的电压域ADC由于受限的单通道转换速率及可观的输入电容,导致其在时间交织结构中面临低输入带宽、高功耗、大芯片面积等诸多难题及挑战。得益于集成电路加工工艺的提升,高度数字化的时间域量化技术无论在转换 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01微波二极管是整流、限幅、检波、开关等微波电路的核心器件。大功率微波二极管是当前微波传能接收端整流、抗大功率微波损伤限幅器等急需的核心器件。宽禁带半导体GaN在微波大功率方面具有得天独厚的优势,然而宽禁带带来的高开启电压、高位错密度带来的漏电大可靠性差等关键难题一直是制约GaN微波二极管发展的核心技术 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01氧化镓(Ga2O3)在功率电子器件应用方面具有碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等宽禁带半导体不可比拟的优越特性,成为近年来新型功率半导体材料与器件领域的研究热点。Ga2O3禁带宽度为4.7~4.9 eV,理论击穿电场达到8 MV/cm,远高于SiC材料的理论极限2.5 MV/cm和GaN材料的理论 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01半导体微纳激光是低功耗、集成及柔性光电信息技术发展的核心驱动光源。然而由于表界面非辐射损耗、有限的增益体积等问题,半导体纳米结构的激光基本需使用脉冲光为激励源,尤其在绿光波段。如何降低工作阈值,实现连续光泵浦甚至电泵浦激光是该领域的关键科学问题。北京大学工学院材料科学与工程系张青研究员课题组与多个单 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01III族氮化物LED已被广泛应用于照明、显示等领域。但是其固有的p型掺杂水平低、强极化等问题依然困扰着技术发展。传统能带工程调控手段在解决这些问题时已经显得捉襟见肘,如何针对或利用氮化物半导体的特点发展新的能带工程调控手段是面临的重大科学挑战。III族氮化物材料存在金属极性和氮极性两种极性。常用的氮 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01发光二极管(LED)是一种基础的半导体元器件,在国民生产生活中发挥着重要作用。近年来兴起的micro-LED技术被视为下一代显示技术,有望形成万亿级的产业。红光LED是micro-LED技术的重大瓶颈之一。现有的磷化镓基红光LED在其芯片尺寸从毫米减小至微米后,光效从50%以上急剧下降至1%以下;并 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01二维材料具有原子薄的厚度,免疫短沟道效应等特性,开发基于二维材料的高性能晶体管和集成电路是实现下一代高速,低功耗数字电子产品的关键之一。大规模的异质结阵列化为此提供了一种非常可行的方案。目前大多数范德瓦尔斯异质结构(vdWH)都是通过机械剥离再堆叠得到的,但这种方法效率极低且不可控,是二维材料面向实 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01太阳能电池可将太阳能直接转变为电能,是一种重要的获取清洁能源的途径,在未来能源中将占据重要地位。光伏系统的成本依赖于电池的转化效率(或简称“效率”),制备更低成本、更高效率的太阳能电池是未来进一步降低光伏发电成本、实现平价电网目标的关键。构筑叠层器件是进一步提升钙钛矿太阳能电池效率和降低光伏发电成本 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01深空射线,包括α射线、β射线、X射线、γ射线和中子射线等,因能量较高,也被称为高能粒子或者高能射线,是用作探测感知的辐射源。它们因为能量和体积的差异,穿透性各不相同。其中,穿透性最差的是α粒子,无法穿透一张A4纸;穿透性最好的是中子射线,可以轻松穿透铅板这类高密度材料。相较而言,β射线具有适中的穿透 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01基于有机半导体材料的有机太阳电池具有轻便、柔性、可印刷制备等优点,是未来极具竞争力的一种光伏技术,拥有巨大商业化潜力。近年来随着非富勒烯受体材料的出现,有机太阳电池效率快速提高,但由于匹配非富勒烯受体的优秀给体材料稀少,限制了电池的发展。针对这一问题,国家纳米科学中心丁黎明研究员、肖作研究员等人与中 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01氧化镓(Ga2O3)作为超宽带隙半导体材料,具有禁带宽度更大(4.5~4.9 eV)、击穿场强更高、大尺寸低成本的优势。Ga2O3的Baliga器件优值分别是GaN和SiC的四倍和十倍,为未来功率器件的发展提供了更广阔的视野,对于大功率、高频装备,Ga2O3具有重大的战略意义和经济价值。然而Ga2O ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01单光子源是实现未来光量子技术(包括光量子计算、量子秘钥分配等)的一种必要光源。迄今为止,已有多种结构和材料体系被用于实现高品质的单光子源。III族氮化物量子点具有发光波长覆盖面广和振子强度大的特点,有望实现室温应用。此外,由于氮化物材料与硅基底生长的兼容性,以及它们在现代光电子学和功率器件中的广泛使 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01照明用电超过了全球电力总消耗的20%以上,已经广泛应用于平板显示产品的有机电致发光二极管(OLEDs)技术具有色温可调节、轻薄面光源、柔性、低深蓝光成分的特点,可以和无机LEDs优势互补,在固态照明领域具有广泛的应用前景。相比于白光LEDs,白光有机电致发光二极管(WOLEDs)的功率效率仍然偏低, ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01铅卤钙钛矿材料具有较高的光吸收系数、载流子迁移率、电荷扩散长度,及较低的缺陷态浓度等优异的光电性质,可用于激光器,发光二极管和光电探测器等。其中通过溶液旋涂法制备的钙钛矿薄膜被广泛应用于各类光电器件。然而薄膜钙钛矿存在高密度的晶界,这会导致较高的缺陷态密度,引起更多的无辐射复合并影响载流子寿命,从而 ...
中科院半导体研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-01