電子材料

美國海軍為聲納系統(tǒng)升級開始招標新的計算和傳感器技術(shù)

美國海軍艦載電子專家正在廣泛征詢用于涉及監(jiān)視、環(huán)境感知和反潛戰(zhàn)（ASW）的主動和被動聲納系統(tǒng)的新的計算和傳感器技術(shù)。

計算技術(shù)涉及的應用場景包括，如人工智能、深度學習、機器學習，以及對于人為信號的預測分析。其他計算技術(shù)應用場景還包括網(wǎng)絡安全、決策支持，以及從視覺圖像中檢測和分類船舶。傳感器技術(shù)包括在共形聲波快速聲納（CAVES）矩陣中的大功率主動聲納投射器，以及使用開放架構(gòu)遙測（OAT）政府標準接口的新型拖曳陣列聲納遙測組件。

在未來，根據(jù)技術(shù)進步，海軍官員還將大力發(fā)展自動化技術(shù)、魚雷防御電子戰(zhàn)感知、主動聲納信號處理、成像、計算技術(shù)、傳感器技術(shù)等等方面的技術(shù)。（工業(yè)和信息化部電子第一研究所）

西班牙開發(fā)出新型海綿狀鎳銅合金磁性材料

近期，西班牙巴塞羅那自治大學（UAB）的研究人員與加泰羅尼亞納米科學與納米技術(shù)研究所（ICN2）合作，共同開發(fā)出銅鎳合金納米海綿材料。該材料具有類似海綿的孔徑尺寸在微米量級的多孔結(jié)構(gòu)，能利用極低的能量處理和存儲信息，可用來制造能量效率更高的新型磁存儲器，應用于計算機和移動電話中。

UAB和ICN2的研究人員找到了一種基于新型納米多孔磁性材料的解決方案。研究成果已發(fā)表在最新一期的《先進功能材料》上。

研究人員指出，現(xiàn)在有很多研究人員都在利用納米多孔材料來改善器件的物理化學性質(zhì)，如新型傳感器的研發(fā)等。但是能夠通過納米多孔材料改善器件電磁特性的還尚屬首次。納米多孔材料內(nèi)部的孔洞提供了大量的表面。研究人員將如此巨大的表面集中在極小的空間內(nèi)，極大降低了磁疇定向和數(shù)據(jù)記錄所需的能量。開創(chuàng)了以極低功耗運行計算機和進行磁性數(shù)據(jù)處理的全新范式。

基于新材料，UAB的研究人員已經(jīng)開發(fā)出首個銅鎳合金納米多孔磁性存儲器原型。經(jīng)測試，該器件性能達到了令人十分滿意的結(jié)果。其磁矯頑力減小了35%，該參數(shù)與磁疇重定向和數(shù)據(jù)記錄所需的能量消耗有關。在該原型器件中，研究人員使用液態(tài)電解質(zhì)對電壓。現(xiàn)在，他們正在開發(fā)可用于市場電子器件的固態(tài)材料。在計算機和移動設備中應用該新型磁存儲器，將使設備更加節(jié)能，極大地增強了移動設備的自主性。（工業(yè)和信息化部電子第一研究所）

意法推出新一代低功耗藍牙系統(tǒng)芯片

意法半導體（ST）推出新一代低功耗藍牙系統(tǒng)芯片——BlueNRG-2。新產(chǎn)品將加快智能對象于家用、購物中心、工業(yè)、玩具、游戲機、個人保健、基礎建設等領域之推廣應用。

市面上最新的手機和平板計算機皆配備了低功耗藍牙無線技術(shù)（BLE），可與具有BLE功能的裝置協(xié)同操作。同樣地，服務供貨商可以很方便地將資產(chǎn)鏈接到云端，以提供服務和收集數(shù)據(jù)。

在看到BLE無線聯(lián)網(wǎng)應用是一個重要市場機會后，意法推出最新的BlueNRG-2智能藍牙芯片，結(jié)構(gòu)簡單、聚焦于功能，只靠一顆鈕扣電池就能連續(xù)工作幾個月或數(shù)年之久。

該產(chǎn)品整合效能極高的可程序設計處理器和低功耗功能，例如，超級省電的待機模式，可以滿足市場對低功耗藍牙技術(shù)的全部需求。高強度射頻訊號確保無線聯(lián)網(wǎng)的可靠性，并節(jié)省系統(tǒng)功耗，芯片上內(nèi)存為BLE軟件和應用程序提供充足的存儲空間，進而節(jié)省外部內(nèi)存，同時簡化系統(tǒng)設計。BlueNRG-2獲得Bluetooth5.0認證，其兼容于最新的智能型手機，并支持改進的功能，例如最先進的安全性、隱私保護，更長的數(shù)據(jù)報加快傳輸效率。（中國半導體行業(yè)協(xié)會）

加州理工學院開發(fā)出新型光探測器

加州理工學院工程師首次開發(fā)出一種光探測器，它結(jié)合了2種分離技術(shù)——納米光子學和熱電學。納米光子學可以在納米尺度控制光，熱電學可以直接將溫差轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷骸獜亩愿叻直媛蕝^(qū)分光的不同波長（顏色），包括可見光和紅外波長。該光探測器具有多種應用，例如，研究地球上植被和景觀變化的衛(wèi)星和基于顏色變化區(qū)分健康細胞和癌細胞的醫(yī)學成像。加州理工大學應用物理與材料科學系教授、人工光合作用聯(lián)合中心（JCAP）主任Harry Atwater教授說：“在納米光子學中，我們研究了光與比光波長本身小的多的結(jié)構(gòu)反應的方式。在這個工作中，我們將該屬性與熱電功率轉(zhuǎn)換特性相結(jié)合，制備出新型光電器件。

該探測器在卡夫利納米科學研究所潔凈室制備。研究人員采用氣相沉積與電子束光刻相結(jié)合的方法，制備出亞波長結(jié)構(gòu)。當納米結(jié)構(gòu)吸收特定波長的光子時，它們會共振并產(chǎn)生信號。該研究可用于寬范圍材料。（工業(yè)和信息化部電子第一研究所）

美國海軍研究實驗室制備出氮化鈮薄膜

美國海軍研究實驗室（NRL）已經(jīng)證明能夠生長過渡金屬氮化物Nb2N（氮化鈮）薄膜。該薄晶體材料具有與氮化鎵（GaN）相似的結(jié)構(gòu)，但其電學和物理性質(zhì)卻顯著不同。例如，Nb2N是金屬而不是半導體，并且在低溫下可以變成超導材料。

電子科技部門寬帶隙材料和器件部門主管David Meyer博士說：“我們已經(jīng)確定，Nb2N具有幾個獨特的性能，可以帶來新的微電子器件和電路?！?/p>

新材料的一個特性是如何將其溶解在反應氣體中，同時使附近的GaN電子器件不受影響。Meyer和他的團隊可以執(zhí)行正在申請專利的剝離技術(shù)，通過在GaN晶體管、LED或電路與材料生長的襯底之間插入一層薄的Nb2N膜，預計可將其轉(zhuǎn)移到幾乎任何東西上。（工業(yè)和信息化部電子第一研究所）

超導研究重取得大突破：二硫化鉭薄膜更高溫

中科院上海硅酸鹽研究所黃富強研究團隊與中科院上海微系統(tǒng)所、北京大學等合作，通過化學剝離成單層二硫化鉭納米片并將納米片抽濾自組裝而重新堆疊成二硫化鉭薄膜。重新組裝的二硫化鉭薄膜打破了原母體的晶體結(jié)構(gòu)，形成了豐富的均質(zhì)界面，并獲得了比母體材料更高的超導轉(zhuǎn)變溫度和更大的上臨界場。相關研究成果日前發(fā)表于《美國化學學會雜志》。

論文第一作者、上海硅酸鹽所的碩士研究生潘杰表示，傳統(tǒng)的以弱的電-聲相互作用為前提的BCS理論難以解釋40K以上超導的機理，因此需要提出更完備、更深刻的理論來解釋高溫超導現(xiàn)象，并為高溫超導的探索提供指路明燈。界面超導的發(fā)現(xiàn)是近幾年超導領域的一個新亮點。然而，界面調(diào)控六方相二硫化鉭（2H-TaS2）的電子結(jié)構(gòu)卻未見報道。

為了在二硫化鉭中構(gòu)筑豐富的界面，研究團隊通過采用堿金屬離子插層剝離的方法獲得單層的二硫化鉭納米片，并通過抽濾的方式對其進行組裝，得到重堆疊的二硫化鉭薄膜。薄膜內(nèi)部層與層之間發(fā)生無規(guī)則的扭曲，破壞了原先的晶體結(jié)構(gòu)，形成了均質(zhì)的界面。進一步的研究發(fā)現(xiàn)，重堆疊二硫化鉭薄膜的電子比熱系數(shù)γ兩倍于塊體的六方相二硫化鉭?；诠腆w比熱的德拜模型理論，更大的電子比熱系數(shù)γ說明了重堆疊二硫化鉭薄膜的費米面附近具有更多的電子態(tài)密度。（中科院上海硅酸鹽研究所）

維信諾全球首次實現(xiàn)TDDI技術(shù)應用于AMOLED產(chǎn)品

近日，全球OLED領域代表廠商維信諾在AMOLED產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)中再獲新突破，其在1.2英寸手表搭載的AMOLED模組開發(fā)中，成功應用了TDDI（觸控與顯示驅(qū)動集成）技術(shù)，將觸控與顯示芯片合二為一。這一技術(shù)的實現(xiàn)，無論在提升終端用戶體驗，優(yōu)化產(chǎn)品工業(yè)設計，以及下游技術(shù)開發(fā)管理成本控制等方面，都具有實際意義。據(jù)了解，此次維信諾在AMOLED領域?qū)崿F(xiàn)TDDI技術(shù)應用尚屬全球首例，并將進一步引領OLED產(chǎn)業(yè)技術(shù)攻關及下游終端產(chǎn)品創(chuàng)新升級。

TDDI備受客戶青睞。對于下游廠商來說，觸控與顯示芯片的合二為一，減少了元器件數(shù)量，會有效節(jié)省產(chǎn)品結(jié)構(gòu)空間，有利于終端產(chǎn)品工業(yè)設計水平的提升，使得產(chǎn)品更加輕薄美觀；而通過TDDI技術(shù)的實現(xiàn)，下游廠商只需從一個技術(shù)渠道獲得顯示和觸控產(chǎn)品，這就簡化了技術(shù)開發(fā)管理流程，也從整體上降低了采購成本；從提升用戶體驗的角度，TDDI技術(shù)有助于下游廠商為終端用戶創(chuàng)新更為輕薄時尚的產(chǎn)品，同時通過電源集成及驅(qū)動的優(yōu)化設計，也能夠提升產(chǎn)品的性能并節(jié)省功耗，從而使得用戶體驗得以全面提升。

TDDI技術(shù)應用于AMOLED，開創(chuàng)AMOLED新時代。目前采用AMOLED屏幕的智能電子產(chǎn)品的觸控和顯示功能基本都由2塊芯片（即Driver IC與Touch IC）獨立控制，TDDI在AMOLED領域的發(fā)展還處于剛剛起步階段，能夠?qū)烧呓Y(jié)合到一起，有相當高的技術(shù)難度，尤其是觸控和顯示信號的干擾問題最難攻克。

此次維信諾能夠在AMOLED領域創(chuàng)造了觸控與顯示驅(qū)動器集成的歷史，完成了又一次技術(shù)突破。這取決于維信諾在OLED領域20多年的技術(shù)和工藝積累。目前維信諾已經(jīng)擁有2 600多件技術(shù)專利，尤其是內(nèi)嵌式觸摸技術(shù)方面，維信諾的專利優(yōu)勢更加明顯。而維信諾在“工藝穩(wěn)定性”和“控制流程優(yōu)化”方面的優(yōu)勢，也是維信諾能夠成功在AMOLED領域?qū)崿F(xiàn)TDDI技術(shù)的關鍵。在技術(shù)和產(chǎn)品之上，維信諾始終以協(xié)同產(chǎn)業(yè)發(fā)展為己任，不斷通過技術(shù)創(chuàng)新突破，為OLED產(chǎn)業(yè)新生態(tài)的構(gòu)建注入活力和動力。（中國網(wǎng)）

中科院自動化所與南京共建人工智能芯片創(chuàng)新研究院

中科院自動化所與江蘇省南京市簽約共建南京人工智能芯片創(chuàng)新研究院，以及與蘇州簽約共建中科院自動化研究所蘇州研究院。

根據(jù)共建協(xié)議，南京人工智能芯片創(chuàng)新研究院將致力于人工智能芯片技術(shù)、類腦神經(jīng)芯片技術(shù)、人工智能通用組件技術(shù)等產(chǎn)業(yè)方向的研究及科技成果轉(zhuǎn)化，從技術(shù)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)服務、人才培育、創(chuàng)新孵化等多個方面開展工作并服務社會和經(jīng)濟。

未來，中科院自動化所蘇州研究院將重點圍繞人工智能、大數(shù)據(jù)和智能制造等領域，瞄準高性能嵌入式視覺計算開發(fā)系統(tǒng)、在線實時三維重建系統(tǒng)、面向大數(shù)據(jù)的通用機器學習與智能分析系統(tǒng)等產(chǎn)業(yè)方向，營造產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境，促進創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，服務社會和經(jīng)濟。（中國半導體行業(yè)協(xié)會）

重慶大學研制出用“眨眼”開關家電的傳感器

重慶大學設計出一種新型傳感器，可附在眼鏡上探測眨眼動作，從而使“眨眼”之間完成開關家用電器等日常任務成為現(xiàn)實。

“該項技術(shù)可以被認為擁有了‘第3只手?！毖芯控撠熑酥?、重慶大學胡陳果教授說，如果正常人的雙手被占用，可使用這種新型人機交互方式控制身邊的電子設備，因漸凍癥等疾病而失去活動能力的患者同樣能從中受益，未來還將探索把這種傳感器安裝在人體的不同部位，嘗試以此操控智能機器人。

據(jù)胡陳果介紹，傳統(tǒng)人機交互系統(tǒng)在探測眨眼動作時，主要探測的是極為微弱的體表生物電信號，而他們利用近年來熱門的摩擦納米發(fā)電技術(shù)設計出新型傳感器，探測的是眨眼引起的太陽穴附近皮膚的微小運動，不僅靈敏度極高，并且相對于傳統(tǒng)探測方法還具有更好的耐久性和穩(wěn)定性。

她解釋說，該傳感器由上下2層薄膜構(gòu)成，中間有一定間隔。傳感器裝在眼鏡腿上，接觸眼角附近的皮膚。當眼睛眨動，眼角周圍皮膚產(chǎn)生微小運動，會使兩層薄膜產(chǎn)生接觸；眨完眼后眼睛睜開，2層薄膜就會分離。在薄膜背面制備一層導電層，就可產(chǎn)生與眨眼對應的脈沖電信號輸出。

測試結(jié)果表明，該脈沖電信號的輸出強弱與眨眼的力度和快慢有直接關系。與有意識眨眼相比，無意識眨眼比較輕微，脈沖信號強度小，所以兩者較易區(qū)分。

該設計除了能夠?qū)崿F(xiàn)通過眨眼來控制電子設備的開關，還能在虛擬打字人機交互界面上進行輸入，比如打出英文單詞和空格符號，組成句子。由于該傳感器的極高靈敏度和穩(wěn)定性，完成這些任務的準確性很高。（新華社）

中微半導體成唯一進入臺積電7nm制程的大陸設備商

據(jù)報道，目前臺積電的7nm布局最積極，近期臺積電更是轉(zhuǎn)變了7nm制程設備的采購策略，將應用材料（Applied Materials）、科林研發(fā)（LAM）、東京威力科創(chuàng)（TEL）、日立先端（Hitach）、中微半導體5大設備商均納入采購名單，致力平衡7nm制程設備商生態(tài)價格。

值得注意的是，中微半導體是唯一進入臺積電7nm制程蝕刻設備的大陸本土設備商。

據(jù)悉，中微與臺積電在28nm制程時便已開始合作，并一直延續(xù)到10nm制程，以及現(xiàn)在的7nm制程。未來，中微也將與臺積電跨入下一世代5nm合作。此外，中微也將與聯(lián)電展開14nm工藝制程的合作。

為符合大陸半導體設備國產(chǎn)化的政策目標，2016年，有2家大陸半導體設備商獲得國家集成電路產(chǎn)業(yè)基金（大基金）投資。其中一家便是中微半導體，獲得4.8億元投資；另一家是上海微電子設備（SMEE）。

今年4月，中微半導體CEO尹志堯在公共場合表示，目前中微半導體在全球各地已經(jīng)建置共計582臺刻蝕反應臺，并預期今年將增長至770臺。目前中微半導體產(chǎn)品已經(jīng)進入第3代10nm、7nm工藝，并進入晶圓廠驗證生產(chǎn)階段，即將進入下一世代5nm、甚至3.5nm工藝。

據(jù)透露，過去幾年中微銷售維持30%～35%增長率，預期2017年增長率將達到80%。2017年，中微銷售將達11億元人民幣，在此基礎上，未來10年將持續(xù)開發(fā)新產(chǎn)品，擴大市場占有率，中微的目標是：2020年20億元、2050年50億元，并進入國際五強半導體設備公司。

目前，中微有460多個介質(zhì)刻蝕反應臺，并在海內(nèi)外27條生產(chǎn)線上生產(chǎn)了約4 000多萬片晶圓；同時，中微還開發(fā)了12英寸的電感型等離子體ICP刻蝕機；此外，中微還開發(fā)了8英寸和12英寸TSV硅通孔刻蝕設備，不僅占有約50%的國內(nèi)市場，而且已進入臺灣地區(qū)、新加坡、日本和歐洲市場，尤其在MEMS領域擁有意法半導體（ST）、博世半導體（BOSCH）等國際大客戶。（電子工程世界）

西安光機所量子光學集成芯片研究獲進展

在中國科學院B類戰(zhàn)略性先導科技專項“大規(guī)模光子集成芯片”支持下，中科院西安光學精密機械研究所與國外多家科研機構(gòu)合作，利用西光研制的光子芯片，基于微諧振腔中多個高純度頻率模式相干疊加的獨特方案，解決了片上高維糾纏雙光子態(tài)制備與控制的國際難題，證實了利用10級糾纏雙光子態(tài)實現(xiàn)超100維的片上量子系統(tǒng)，并通過頻率操控實現(xiàn)了對量子態(tài)的靈活控制。相關成果于2017年6月發(fā)表在《自然》上。

基于糾纏光子的光量子系統(tǒng)是解決現(xiàn)代量子物理和量子信息科學中諸多問題的核心基礎。隨著量子信息研究的深入，除多光子糾纏外，高維量子態(tài)（qudit）因其攜載信息能力遠高于量子比特的優(yōu)勢，引起了人們廣泛關注，已成為量子機理深層次研究、提升量子通信協(xié)議魯棒性與速率，以及實現(xiàn)更高效量子計算等的關鍵手段。（中國科學院）

第4代超寬禁帶半導體β-Ga2O3單晶生長突破2英寸

據(jù)報道，近期，同濟大學物理科學與工程學院唐慧麗副教授、徐軍教授團隊采用自主知識產(chǎn)權(quán)的導模法技術(shù)成功制備出2英寸高質(zhì)量氧化鎵（β-Ga2O3）單晶。獲得的高質(zhì)量β-Ga2O3單晶，X射線雙晶搖擺曲線半高寬27″，位錯密度3.2×104/m2，表面粗糙度<5A，該項研究成果將有力推動我國氧化鎵基電力電子器件和探測器件的發(fā)展。

β-Ga2O3單晶是一種第4代直接帶隙超寬禁帶氧化物半導體，其禁帶寬度為4.8～4.9eV，具有獨特的紫外透過特性（吸收截止邊～260nm）；擊穿電場強度高達8MV/cm，是Si的近27倍、SiC及GaN的2倍以上，巴利加優(yōu)值分別是SiC、GaN的10倍、4倍以上，并且可以采用熔體法生長大尺寸體單晶，因此β-Ga2O3已成為超高壓功率器件和深紫外光電子器件的優(yōu)選材料之一。

同濟大學物理科學與工程學院唐慧麗副教授、徐軍教授團隊采用自主知識產(chǎn)權(quán)的導模法技術(shù)成功制備出2英寸高質(zhì)量β-Ga2O3單晶，通過建立合理的熱場溫度分布，結(jié)合生長過程中的氧化氣氛、氣壓調(diào)控，有效抑制了Ga2O3的分解揮發(fā)；同時解決了多晶生長、攣晶、鑲嵌結(jié)構(gòu)、開裂等缺陷問題。（國際半導體設備材料產(chǎn)業(yè)協(xié)會）

晶環(huán)電子研發(fā)成功300kg藍寶石晶體

位于呼和浩特市賽罕區(qū)的內(nèi)蒙古晶環(huán)電子材料有限公司成功研制出一顆300kg級超大尺寸高品質(zhì)泡生法藍寶石晶體，這一成果是我國在藍寶石晶體生長領域的重大突破。據(jù)了解，藍寶石晶體因其優(yōu)異的力學性能、良好的熱學性能使其成為LED、大規(guī)模集成電路SOI和SOS及超導納米結(jié)構(gòu)薄膜等理想的襯底材料，屬于國家重點支持和鼓勵發(fā)展的能源材料及光電子材料。

“在良率相當?shù)那闆r下，藍寶石晶體尺寸越大，材料的利用率越高，邊角損失越小，特別是在6英寸以上襯底、大尺寸面板的應用上優(yōu)勢更為明顯。”該公司負責人丁建亮說，經(jīng)公司財務部門的初步測算，相比150kg級藍寶石晶體，本次開發(fā)的300kg藍寶石晶體預計量產(chǎn)后的單位成本可下降20%左右。這位負責人表示，泡生法藍寶石晶體生長技術(shù)門檻較高，特別是大尺寸晶體生產(chǎn)設備和批量生產(chǎn)工藝難度大，目前國內(nèi)主流的藍寶石晶體尺寸仍為60～130kg級，公司已實現(xiàn)150kg晶體的大批量生產(chǎn)，并且此次自主研發(fā)成功300kg級藍寶石生長設備及生長工藝，表明公司大尺寸藍寶石晶體的研發(fā)能力、批量生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化能力以及市場競爭力達到世界一流水平。（中國半導體行業(yè)協(xié)會）