電子材料

全球首款基于二硫化鉬二維材料的微處理器芯片誕生

奧地利維也納工業(yè)大學(xué)（TU Wien）光子學(xué)研究所的托馬斯·穆勒博士和他的研究團隊認為，二維材料最有希望替代硅成為未來生產(chǎn)微處理器及其他集成電路所使用的材料。

近日，托馬斯·穆勒和他的研究團隊在這一研究領(lǐng)域獲得了突破性的進展，制作出了全球首個基于二維材料的微處理器。該處理器芯片表面積僅為0.6mm2，集成有115個以二硫化鉬作為溝道材料、鈦/金作柵極、氧化鋁為柵氧化層的晶體管，其數(shù)據(jù)寄存器及程序計數(shù)器總?cè)萘繛?個bit，可執(zhí)行外部存儲器中的自定義程序、完成邏輯運算以及與外界進行通信。該處理器具有截至目前最為復(fù)雜的基于二維材料的電路結(jié)構(gòu)，1個bit的數(shù)據(jù)存儲設(shè)計也能很容易得到擴展。

研究團隊的Stefan Wachter博士說：“雖然按照傳統(tǒng)的硅基半導(dǎo)體工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)此研究成果看上去并不是很突出，但在二維材料微處理器研究領(lǐng)域，該研究的成功仍然是一個非常重大的突破。因為我們實現(xiàn)了對這一概念的驗證，并十分確定它會有進一步的發(fā)展?！比欢?，該研究項目得以成功的原因也不單單在材料選擇上。“我們也仔細考慮過單個晶體管的尺寸問題?；倦娐吩骷芯w管的幾何尺寸是決定能否實現(xiàn)制造、級聯(lián)更多復(fù)雜單元的關(guān)鍵因素。”穆勒解釋道。（工業(yè)和信息化部電子第一研究所）

俄羅斯“貝加爾”芯片實現(xiàn)大批量產(chǎn)

近日，俄羅斯“貝加爾電子”公司依托臺灣臺積電公司應(yīng)用光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)完成了CPU集成芯片的封裝，在完成幾個測試之后將會正式啟動了“貝加爾-T1”芯片大批量產(chǎn)，產(chǎn)量規(guī)模高達10萬個。目前，該公司已經(jīng)接受了來自150個國內(nèi)外公司的提前預(yù)定。

俄羅斯軟件協(xié)會專家對“貝加爾”電子公司及“貝加爾-T1”芯片做出了評價。“貝加爾”電子公司是俄羅斯國內(nèi)第1家基于微電子處理器系統(tǒng)的生產(chǎn)商。該公司在工程樣本發(fā)布后1年時間里就實現(xiàn)了“貝加爾-T1”芯片的量產(chǎn)，并且芯片性能絲毫不遜于外國類似產(chǎn)品。（工業(yè)和信息化部國際經(jīng)濟技術(shù)合作中心）

美國科學(xué)家發(fā)明自修復(fù)手機屏幕材料

美國加州大學(xué)里弗賽德分校的化學(xué)家發(fā)明一種可導(dǎo)電的自修復(fù)材料，計劃將其用于手機屏幕生產(chǎn)。

這種材料是由可拉伸聚合物和離子鹽組成。帶電離子和極性分子通過所謂的離子偶極作用相互吸引，從而達到修復(fù)屏幕的目的。

這種“玻璃”可延展至原始尺寸的50倍，具有修復(fù)劃痕的功能。此外，如果它斷成2半，還可在24h內(nèi)自我“縫合”。發(fā)明者表示，這種具有自我修復(fù)功能的手機屏幕將在3年內(nèi)進入市場。（中國新聞網(wǎng)）

德國開發(fā)可3D打印的電阻式存儲器件

德國和加拿大的研究人員使用3D打印技術(shù)開發(fā)新的電阻式存儲器件（ReRAM）。該設(shè)備使用其電阻狀態(tài)來表示二進制信息。現(xiàn)在，德國慕尼黑應(yīng)用科技大學(xué)和加拿大INRSEMT的一組研究人員開發(fā)了一種3D打印和噴墨打印技術(shù)，可用于制造緊湊、靈活的電阻式記憶裝置，用于批量生產(chǎn)可打印的電子產(chǎn)品。

研究人員使用了一種稱為導(dǎo)電橋隨機存取存儲器（CB-RAM）設(shè)備。對于它們的3D打印配置，據(jù)解釋說，0是“絕緣旋涂玻璃的高電阻表示的高電阻狀態(tài)，其將導(dǎo)電聚合物電極與銀電極分離”，而1是“電阻狀態(tài)由金屬絲制成，其生長到旋涂玻璃上并在2個電極之間提供可逆的短路”。

在類似于辦公室噴墨打印的過程中，只有使用不同的打印材料，研究人員才打印了功能性油墨來創(chuàng)建電容器結(jié)構(gòu)（導(dǎo)體—絕緣體—導(dǎo)體）。但是盡管打印過程相對熟悉，研究人員仍表示，他們的工作可能會有很大的影響，潛在地證明在低性能存儲器件領(lǐng)域是有用的。

慕尼黑應(yīng)用科技大學(xué)的克里斯蒂娜·辛德勒表示說，“最大的技術(shù)吸引力是我們的記憶瓷磚的機械靈活性，并且所有加工所需的材料都可以在市場上銷售。從我們的概念證明講，我們正在為優(yōu)化鋪平道路?！?/p>

研究人員認為，他們用于創(chuàng)建電阻式存儲器件的新型3D打印方法可能具有某些實際應(yīng)用。這包括生產(chǎn)用于信用卡的計算機芯片和可穿戴電子產(chǎn)品的組件，如智能手表。（工業(yè)和信息化部電子第一研究所）

新型超快柔性非易損多級存儲器將開辟電子業(yè)新紀(jì)元

英國?？巳卮髮W(xué)的一個研究團隊宣布他們研制出了目前速度最快、尺寸最小、性能最強柔性非易損多級存儲器，有望為未來電子工業(yè)的黃金時代鋪平道路。

該存儲器采用氧化石墨烯與氧化鈦的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，其生產(chǎn)成本低且制造工藝對生態(tài)環(huán)境友好，非常適合應(yīng)用于柔性電子設(shè)備，如可彎曲智能手機、電腦及電視屏幕以及“智能”衣服。此外，特別要指出的是，從成本和性能2方面考慮，該存儲器完全有可能替代當(dāng)前在內(nèi)存卡、圖形卡和U盤等常見電子存儲設(shè)備中廣泛應(yīng)用的閃存（flash memory）。

該研究團隊的研究人員表示，該新型存儲器不僅使數(shù)據(jù)存儲方式發(fā)生了徹底改變，而且將柔性電子業(yè)帶入了快速、高效的新時代。

研究人員指出，雖然以前也有用氧化石墨烯制作存儲器的報道，但這些存儲器一般都以所謂的“價廉物美”為宗旨來滿足市場的需求，不僅尺寸很大，速度也非常慢。該技術(shù)的出現(xiàn)極大地提升了數(shù)據(jù)存儲器的綜合性能將對未來知識經(jīng)濟的發(fā)展帶來顛覆性的影響。（工業(yè)和信息化部電子第一研究所）

美國研究人員開發(fā)了新一代光電子材料

美國南加州大學(xué)（USC）維特比工程學(xué)院的研究人員率先推出了一類新的半導(dǎo)體材料，可以增強光電器件和太陽能電池板的功能，甚至可以使用比常用硅材料少100倍的材料。

由USC維特比工程學(xué)院化學(xué)工程與材料科學(xué)部莫克家族系助理教授Jayakanth Ravichandran等多位研究人員共同開發(fā)了一類新型的材料，性能優(yōu)越，毒副反應(yīng)降低。

研究人員開發(fā)了一類稱為“過渡金屬鈣鈦礦硫族化物”的半導(dǎo)體。目前，最有用的半導(dǎo)體對于給定體積的材料并沒有足夠的載流子（一種稱為“狀態(tài)密度”的屬性），而是快速傳輸電子，即已知的高遷移率?？茖W(xué)家面臨的真正挑戰(zhàn)是增加材料中的狀態(tài)密度，同時保持高遷移率。

研究人員研究了其吸收和發(fā)光的能力，作為展示其應(yīng)用潛力的第一步。Ravichandran在光學(xué)和光子學(xué)領(lǐng)域的對話中說，“有一種說法，一個非常好的LED也是一個非常好的太陽電池?！庇捎赗avichandran和他的同事們開發(fā)的材料能夠有效吸收和發(fā)光，因此太陽電池是該材料的一種可能應(yīng)用。（工信部電子科技情報所）

IBM發(fā)表新型絕緣體 助力先進制程芯片良率

IBM在近日于美國硅谷舉行的年度IEEE國際可靠度物理研討會上發(fā)表了新型絕緣體，該種材料有2種型態(tài)──氮碳化硅硼（SiBCN）以及氮碳氧化硅（SiOCN），號稱2者都能讓芯片性能與良率有所提升。

此外IBM還展示了如何在線路之間填充SiBCN或SiOCN，來建立線邊緣粗糙度（lineedgeroughness，LER）變異的模型，以及透過預(yù)先篩選芯片測試達到更有效量測故障率、讓芯片性能優(yōu)化的新技術(shù)。（中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會）

中科芯為“天舟一號”貢獻2核心芯片

4月20日，我國首艘貨運飛船“天舟一號”在文昌航天發(fā)射場發(fā)射成功。在“天舟一號”電子控制系統(tǒng)中，位于無錫市濱湖區(qū)蠡園開發(fā)區(qū)的中科芯（58所）貢獻2款核心芯片。

“我們研制的這2款芯片，主要用于‘天舟一號’內(nèi)的電子控制系統(tǒng)，用來控制飛船的動作，無論捕獲、緩沖還是拉近，可以做到毫厘不差?！敝锌菩竟こ處熃榻B，“天舟一號”電子控制系統(tǒng)猶如飛船的大腦和神經(jīng)，而這2款芯片就像“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，發(fā)出無數(shù)條支線數(shù)據(jù)命令，連接飛船各個“器官”間的數(shù)據(jù)通信，控制飛船完成各種高難度的動作。

抗輻射是科研人員在芯片設(shè)計中遇到的一大難題。研發(fā)人員蔡潔明介紹，高軌太空的輻射環(huán)境十分惡劣，芯片如果不能抵御輻射，就會發(fā)出錯誤命令和數(shù)據(jù)，可能造成飛船功能失常或運行失誤。研發(fā)期間，蔡潔明和同事每周加班二三十個小時，2年艱苦攻關(guān)，前后四易方案，終于使芯片抗輻射數(shù)據(jù)達到設(shè)計要求。經(jīng)過抗輻射加固的芯片就像肌肉發(fā)達的“拳擊手”，能承受來自各個方向、各種距離的帶電粒子、質(zhì)子的打擊而屹立不倒。

這2款型號芯片除用于“天舟一號”，還用于“天宮二號”“神舟十一號”以及部分民用產(chǎn)品，顯示出出眾的穩(wěn)定性和可靠性。研發(fā)團隊?wèi){此申請了20多項專利。（新華日報）

中科院宣布自研5G基帶等關(guān)鍵芯片：替代進口產(chǎn)品

中科院計劃今年斥資3 000萬元，用18個月的時間，部署面向新一代移動通信的5G芯片產(chǎn)業(yè)化項目，以建成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的5G芯片和網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新鏈。具體到可細化的目標(biāo)上，是完成5～6款射頻前端和基帶芯片和網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)產(chǎn)品化開發(fā)與應(yīng)用驗證。

中科院科技促進發(fā)展局局長嚴(yán)慶表示，作為整個5G網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，5G芯片必須是自己的，否則5G時代來了，仍有可能受制于人。嚴(yán)慶指出，ADC、DAC、基帶芯片等5G核心芯片有著廣闊的產(chǎn)業(yè)需求，但面臨禁運風(fēng)險，由此凸顯自主產(chǎn)品的意義。（中國科學(xué)院）

北京大學(xué)高性能二維半導(dǎo)體新材料展現(xiàn)出優(yōu)異性能

近日，北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院彭海琳教授課題組與合作者首次發(fā)現(xiàn)一類同時具有超高電子遷移率、合適帶隙、環(huán)境穩(wěn)定和可批量制備特點的全新二維半導(dǎo)體（硒氧化鉍，Bi2O2Se），在場效應(yīng)晶體管器件和量子輸運方面展現(xiàn)出優(yōu)異性能。

彭海琳課題組基于前期對拓撲絕緣體（Bi2Se3，Bi2Te3）等二維量子材料的系統(tǒng)研究，提出用輕元素部分取代拓撲絕緣體中的重元素，以降低重元素的自旋-軌道耦合等相對論效應(yīng)，進而調(diào)控其能帶結(jié)構(gòu)，消除金屬性拓撲表面態(tài)，獲得高遷移率二維半導(dǎo)體。

經(jīng)過材料的理論設(shè)計和數(shù)年的實驗探索，該課題組發(fā)現(xiàn)了一類全新的超高遷移率半導(dǎo)體型層狀氧化物材料Bi2O2Se，并利用化學(xué)氣相沉積（CVD）法制備了高穩(wěn)定性的二維Bi2O2Se晶體?；诶碚撚嬎愫碗妼W(xué)輸運實驗測量，證明Bi2O2Se材料具有合適帶隙、極小的電子有效質(zhì)量和超高的電子遷移率。

二維Bi2O2Se這些優(yōu)異性能和綜合指標(biāo)已經(jīng)超過了已有的一維和二維材料體系。結(jié)合其出色的環(huán)境穩(wěn)定性和易于規(guī)模制備的特點，超高遷移率二維半導(dǎo)體BOX材料體系在構(gòu)筑超高速和低功耗電子器件方面具有獨特優(yōu)勢，有望解決摩爾定律進一步向前發(fā)展的瓶頸問題，給微納電子器件帶來新的技術(shù)變革，具有重要的基礎(chǔ)科學(xué)意義和實際應(yīng)用價值。（北京大學(xué)）

合肥工業(yè)大學(xué)研發(fā)新材料可讓圖像傳感器CCD變?nèi)彳?/p>

近日，合肥工業(yè)大學(xué)首次制備出大晶粒非層狀結(jié)構(gòu)的硒化鎳薄膜，并成功將其構(gòu)筑為光探測器陣列，為新一代柔性圖像傳感器的研發(fā)提供了新的方法。相關(guān)成果日前發(fā)表在國際材料領(lǐng)域權(quán)威期刊《先進材料》上。

該校材料科學(xué)與工程學(xué)院王敏教授和陳翌慶教授團隊與韓國成均館大學(xué)科研人員合作，提出了一種新的界面限域外延生長方法，成功制備出高質(zhì)量大晶粒非層狀結(jié)構(gòu)硒化鎳薄膜。課題組通過硒化鎳微米帶陣列的圖形化生長，構(gòu)筑高性能且均勻性好的光探測器陣列，為柔性圖像傳感器的實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。

據(jù)介紹，由于這種新型材料薄膜的晶粒達到微米尺度，晶粒間的晶界減少，顯著降低了晶界對載流子的散射，從而大幅提高了光探測器的響應(yīng)度。實驗結(jié)果表明，基于微米尺度晶粒的高質(zhì)量硒化鎳薄膜所制備的光探測器，每瓦光照可以獲得150A的電流，其響應(yīng)度比納米尺度晶粒的薄膜提高了4個量級。

“非層狀結(jié)構(gòu)材料在自然界廣泛存在，但由于其缺乏內(nèi)在各向異性生長的驅(qū)動力，這一結(jié)構(gòu)材料的薄膜生長很難實現(xiàn)?！蓖趺艚淌诮榻B說，這一成果攻克了非層狀結(jié)構(gòu)材料薄膜生長難題，可以應(yīng)用于更多種類的相關(guān)材料。同時，這種材料在光探測器陣列的構(gòu)筑方法、制備和加工工藝方面與目前廣泛采用的傳統(tǒng)互補金屬氧化物半導(dǎo)體電子學(xué)相兼容，更加有利于其實際應(yīng)用。（科技日報）

我國首個半導(dǎo)體薄膜設(shè)備生產(chǎn)基地在沈投產(chǎn)

4月14日，由沈陽拓荊科技有限公司（以下簡稱“拓荊科技”）建設(shè)的我國首個半導(dǎo)體薄膜設(shè)備生產(chǎn)基地在沈陽市渾南區(qū)落成投產(chǎn)。該基地一期可容納1000人規(guī)模的研發(fā)制造團隊，年產(chǎn)能可達100臺（套），實現(xiàn)產(chǎn)值15億元。全部達產(chǎn)后，年產(chǎn)能可達350臺（套）。

此前，該技術(shù)一直被發(fā)達國家壟斷，設(shè)備進口嚴(yán)重受限，極大地制約了國產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展。作為IC裝備核心裝備之一，該項目的建成一舉填補了國內(nèi)空白，顯著提升了我國集成電路產(chǎn)業(yè)整體競爭力。拓荊科技的產(chǎn)品性能、指標(biāo)達到國際一流設(shè)備水平，設(shè)備國產(chǎn)化率超過70%，產(chǎn)能是進口設(shè)備的1.1倍，成本卻比進口設(shè)備低了30%。截至目前，拓荊科技已申請專利316項、授權(quán)專利103項，公司年產(chǎn)值始終保持100%以上的增速，現(xiàn)已成為國內(nèi)唯一能夠生產(chǎn)適用于大規(guī)模集成電路生產(chǎn)線的半導(dǎo)體薄膜設(shè)備供應(yīng)商。（遼寧日報）

上海復(fù)旦擬與復(fù)控華龍共同研發(fā)電子標(biāo)識芯片

上海復(fù)旦微電子集團股份有限公司（以下簡稱“上海復(fù)旦”）日前公布，上海復(fù)旦與上海復(fù)控華龍微系統(tǒng)技術(shù)有限公司（以下簡稱“復(fù)控華龍”）訂立協(xié)議，共同研發(fā)電子標(biāo)識芯片，由簽訂協(xié)議起生效至項目試點完成為止，估計為期2年。根據(jù)協(xié)議，復(fù)控華龍負責(zé)利用其于片上系統(tǒng)及應(yīng)用解決方案的技術(shù)資源，協(xié)助上海復(fù)旦完成電子標(biāo)識芯片的研發(fā)，以達致相關(guān)項目的入圍及試點。

上海復(fù)旦將分別于獲得完整技術(shù)文件及簽署試點項目合同的60日內(nèi)，向復(fù)控華龍支付20萬元及30萬元的技術(shù)服務(wù)費用。復(fù)控華龍主要于中國從事芯片應(yīng)用及微系統(tǒng)集成，累積達15年片上系統(tǒng)及微系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗及擁有多項登記專利，現(xiàn)時的業(yè)務(wù)涉及信息通訊、導(dǎo)航、電力及多媒體信息終端等領(lǐng)域。（中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會）

華映科技第6代TFT-LCD生產(chǎn)線首片5.2寸產(chǎn)品點亮成功

福建華佳彩有限公司（下稱“華佳彩”）第6代TFT-LCD生產(chǎn)線項目建設(shè)順利，項目首片5.2寸產(chǎn)品已于近期點亮成功，標(biāo)志著產(chǎn)品順利試產(chǎn)。后續(xù)產(chǎn)品將陸續(xù)提供給客戶認證，待客戶認證通過后量產(chǎn)。

華佳彩第6代TFT-LCD生產(chǎn)線項目是華映科技2016年度百億定增募投項目之一，總投資120億元，主要生產(chǎn)以金屬氧化物（IGZO） TFT-LCD為主的中小尺寸顯示器件。金屬氧化物技術(shù)面板具有電子遷移率高、功耗低、高良率等諸多優(yōu)點，更容易實現(xiàn)高分辨率、柔性顯示等市場新需求，是未來高端顯示最主要的面板技術(shù)之一。

華佳彩擁有一批成熟的管理團隊和研發(fā)團隊，掌握有大規(guī)模TFT-LCD產(chǎn)品生產(chǎn)的系統(tǒng)技術(shù)，擁有320項以上的面板專利；在生產(chǎn)線組線、設(shè)備安裝調(diào)試、項目驗收、生產(chǎn)工藝調(diào)試、批量生產(chǎn)、質(zhì)量控制、設(shè)備和原材料采購等技術(shù)運行及管理方面具有相當(dāng)豐富的實踐經(jīng)驗。

華映科技目前已形成以液晶模組為基礎(chǔ)，兼有觸控組件材料及觸控一條龍產(chǎn)品的戰(zhàn)略布局。公司方面表示，未來將繼續(xù)努力提高產(chǎn)品合格率、優(yōu)化工藝流程及降低成本，通過培訓(xùn)形成華映自身的技術(shù)力量和技術(shù)創(chuàng)新體系，以推動產(chǎn)品自主研發(fā)設(shè)計，使產(chǎn)品更加符合客戶的規(guī)格需求及品質(zhì)保障。（中國電子材料行業(yè)協(xié)會）

觸摸屏用超薄高鋁蓋板玻璃生產(chǎn)線在安徽蚌埠投產(chǎn)

由中建材（蚌埠）光電材料有限公司投資的觸摸屏用超薄高鋁蓋板玻璃生產(chǎn)線項目，采用蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計研究院自主研發(fā)的超薄浮法工藝，可以生產(chǎn)0.4mm、0.5mm、0.7mm、1.1mm的超薄基板，主要應(yīng)用于手機、平板電腦、銀行觸控一體機等領(lǐng)域，建成后將打破我國觸摸屏用超薄高鋁蓋板玻璃長期依賴進口的局面，再次填補國內(nèi)空白。（蚌埠政府網(wǎng)）

聚積攜臺工研院攻超小間距LED

發(fā)光二極體（LED）驅(qū)動IC廠聚積科技股份有限公司（簡稱“聚積”）公告，與工研院簽訂超小間距LED數(shù)位顯示技術(shù)合作開發(fā)契約，契約至2020年4月10日止，合計共36個月。

為因應(yīng)市場需求、提升競爭力，聚積指出，與工研院簽訂超小間距LED數(shù)位顯示技術(shù)合作開發(fā)契約，共同開發(fā)高生產(chǎn)效率、超小間距LED數(shù)位顯示技術(shù)的巨量移轉(zhuǎn)開發(fā)計劃。小間距顯示螢?zāi)皇袌隹赏掷m(xù)高度成長，法人預(yù)期聚積將可受惠，今年營收及獲利應(yīng)可同步成長，今年營收預(yù)估可增長約10%～12%，每股純益有機會突破7元（新臺幣）水準(zhǔn)。聚積今年3月自結(jié)合并營收2.31億元（新臺幣），較2016年2.02億元（新臺幣）增長13.94%，累計今年前3月自結(jié)合并營收6.1億元（新臺幣），較2016年同期5.38億元（新臺幣）增長13.3%。（工商時報-臺）