電子材料

弗勞恩霍夫研究所成功在GaN芯片集成多個元件

德國弗勞恩霍夫應(yīng)用固體物理研究所（Fraunhofer IAF）的研究人員成功將電流傳感器、溫度傳感器以及功率晶體管、續(xù)流二極管以及柵極驅(qū)動器都集成到了基于氮化鎵（GaN）的半導(dǎo)體芯片上，從而顯著地提升了用于電壓轉(zhuǎn)換器的GaN功率集成電路的功能。此次研究進(jìn)展將為研發(fā)更緊湊、更高效的電動汽車車載充電器鋪平道路。

Fraunhofer IAF一直致力于研究電力電子領(lǐng)域的單片集成技術(shù)，其首次成功將電流和溫度傳感器、600V功率晶體管、續(xù)流二極管和柵極驅(qū)動器都集成至一個GaN功率集成電路上。作為GaN研究項目的一部分，研究人員對GaN功率集成電路的全部功能進(jìn)行了功能驗證，實現(xiàn)了電力電子系統(tǒng)集成技術(shù)的突破。（電子工程世界）

研究人員在硅上開發(fā)納米激光器

卡迪夫大學(xué)（Cardiff University）的研究人員近日發(fā)現(xiàn)可以將小于人類頭發(fā)寬度1/10的微小發(fā)光納米激光器集成到硅芯片設(shè)計中。光子帶邊激光器能夠以超高速運行并有可能幫助電子行業(yè)從光學(xué)計算到遙感和尋熱提供一系列新應(yīng)用。

Diana Huffaker教授是Cardiff University化學(xué)半導(dǎo)體研究所的科學(xué)主任，這個研究所位于卡迪夫大學(xué)物理與天文學(xué)院?！肮枋前雽?dǎo)體行業(yè)中使用最廣泛的材料，這是第一個展示光子帶邊激光器如何直接集成在圖案化的絕緣體上硅平臺上的演示。然而難以將緊湊型光源集成在該材料上。我們的研究通過開發(fā)集成在硅平臺上的極小激光器來突破這一障礙，適用于各種硅基電子，光電和光子平臺”。（中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會）

全球首個硅基氮化鎵單片集成FHD 微型 LED顯示器問世

英國普萊西（Plessey）公司宣布與硅基背板合作伙伴賈斯帕顯示公司（JDC）在研發(fā)單片集成微型LED顯示器過程中邁出了重要一步。Plessey與JDC持續(xù)開展合作，其中包括大額投資一套完整的配套設(shè)備，幫助實現(xiàn)晶圓對晶圓的粘合技術(shù)。搭配JDC的eSP70硅專利背板技術(shù)，Plessey成功實現(xiàn)其硅基氮化鎵單片集成微型LED外延片的晶圓級粘合，從而開發(fā)出包含可尋址LED的微型LED顯示器。

Plessey的微型LED顯示器單色全高清（1920×1080）電流驅(qū)動像素陣列組成。每個顯示器需要200多萬個獨立的微型LED像素點與控制背板的電極做連接。JDC的背板為每個像素點提供獨立的10 bit單色控制。而將完整的LED晶圓粘合到CMOS背板上，晶圓之間包含了1億多個微級鍵。（中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會）

韓國三星首次研發(fā)5nm半導(dǎo)體工藝

三星電子已成功研發(fā)出5nm半導(dǎo)體工藝，并正式量產(chǎn)首個利用極紫外光刻（EUV）的7nm芯片。對于新一代半導(dǎo)體的精密工藝問題，三星電子與各企業(yè)間的技術(shù)較量也日趨激烈。

三星電子宣布成功開發(fā)的5nm精密工藝采用了比現(xiàn)有的ArF更優(yōu)越的EUV技術(shù)。與ArF工藝相比，EUV短波長，能夠更加準(zhǔn)確地畫出精密半導(dǎo)體的電路。半導(dǎo)體的電路越設(shè)計越薄，芯片的尺寸變小，耗電量也同時減小，發(fā)熱也降低，因此精密工藝尤為重要。

三星電子方面表示，此次開發(fā)的“5nm工藝”通過最優(yōu)化的單元儲存設(shè)計，將比已有的7nm減少25%的面積大小，同時電量使用率提高20%，性能提高10%。（科技部）

韓國公司開發(fā)硅基液晶微顯示器

韓國公司RaonTech宣布開發(fā)了一款基于硅基液晶（LCoS）技術(shù)的0.37英寸全高清（1920×1080）微顯示器，主要定位需求不斷上升的可穿戴式裝置市場，包括頭戴式顯示器（HMD）和抬頭式顯示器（HUD）。

據(jù)了解，RaonTech是一家專門研究AR/VR/MR微顯示器解決方案和手機(jī)電視片上系統(tǒng)（SoC）的無晶圓廠半導(dǎo)體（fablesssemiconductor）公司，產(chǎn)品包括高清微顯示面板、超低功率控制芯片等。

RaonTech表示，公司開發(fā)的微顯示器由液晶和基于硅晶圓的特殊鏡子組成，采用一個三原色LED來驅(qū)動。LED能夠通過這個特殊的鏡子增加小尺寸顯示器的像素密度。（中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會）

英飛凌90億歐元將收購賽普拉斯

英飛凌科技股份公司與賽普拉斯半導(dǎo)體公司近期公布雙方已經(jīng)簽署的最終協(xié)議，英飛凌將會以每股23.85美元現(xiàn)金收購賽普拉斯，總企業(yè)價值為90億歐元。

并購賽普拉斯之后，英飛凌將會強化推動結(jié)構(gòu)增長的核心，并將公司的技術(shù)應(yīng)用至更廣泛的領(lǐng)域。這將加速強化公司近年盈利增長的基礎(chǔ)。賽普拉斯擁有包括微控制器、軟件和連接組件等具差異化的產(chǎn)品組合，與英飛凌具領(lǐng)先地位的功率半導(dǎo)體、傳感器和安全解決方案優(yōu)勢高度互補。結(jié)合雙方的技術(shù)資產(chǎn)將能為電動馬達(dá)、電池供電裝置和電源供應(yīng)器等高增長應(yīng)用領(lǐng)域提供更全面先進(jìn)的解決方案。英飛凌的安全專長加上賽普拉斯的連接技術(shù)將使公司加速進(jìn)入工業(yè)和消費市場的全新物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域。在汽車半導(dǎo)體方面，微控制器和NOR閃存的擴(kuò)大組合將提供巨大潛力，尤其是在先進(jìn)的駕駛輔助系統(tǒng)和汽車全新電子架構(gòu)上的應(yīng)用日益重要。（中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會）

研發(fā)用于多域戰(zhàn)場的新型氮化鎵晶體管

諾斯羅普·格魯曼公司設(shè)計了下一代基于氮化鎵（GaN）的技術(shù)，該技術(shù)被稱為“超級晶格場效應(yīng)晶體管”（SLCFET），它主要應(yīng)用于多域戰(zhàn)場空間領(lǐng)域（這一概念涉及通過安全和彈性網(wǎng)絡(luò)連接傳感器和射擊器）。

SLCFET是基于GaN的超晶格來產(chǎn)生平行的、堆疊的電流通道，每個通道都由三維的柵門控制，由于其形狀類似于城堡的頂部而得名。它旨在為下一代軍用射頻（RF）系統(tǒng)提供卓越的超寬帶頻率性能。

諾斯羅普·格魯曼公司正在其先進(jìn)技術(shù)實驗室（ATL，現(xiàn)在是美國國防部信任的代工廠）開發(fā)一種技術(shù)，使他們能夠在生產(chǎn)軍事規(guī)格的微電子芯片時，能夠保持GaN、砷化鎵、硅和碳化硅的廣泛工藝，這其中涉及到了抗輻射加固技術(shù)。（工業(yè)和信息化部電子科學(xué)技術(shù)情報研究所）

我國科學(xué)家研制出新型銻化物半導(dǎo)體量子阱激光器

在國家973計劃、國家自然科學(xué)基金委重大項目等支持下，中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所牛智川研究員團(tuán)隊深入研究銻化物半導(dǎo)體材料的基礎(chǔ)物理、異質(zhì)結(jié)低維材料外延生長和光電器件的制備技術(shù)等，突破了銻化物量子阱激光器的刻蝕與鈍化等核心工藝技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊創(chuàng)新設(shè)計金屬光柵側(cè)向耦合分布反饋（LC—DFB）結(jié)構(gòu)，成功實現(xiàn)了2μm波段高性能單模激光器，邊模抑制比達(dá)到53dB，是目前同類器件的最高值；而且輸出功率達(dá)到40mW，是目前同類器件的3倍以上。

在銻化物量子阱大功率激光器方面，紙絕緣薄膜電容器（FP）腔量子阱大功率激光器單管和巴條組件分別實現(xiàn)1.62W和16W的室溫連續(xù)輸出功率，綜合性能達(dá)到國際一流水平并突破國外高端激光器進(jìn)口限制性能的規(guī)定條款。（科技部）

復(fù)旦大學(xué)發(fā)明新的單晶體管邏輯結(jié)構(gòu)

復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院教授張衛(wèi)、周鵬團(tuán)隊成員劉春森在實驗室內(nèi)觀察硅片表面。他們發(fā)明了讓單晶體管“1個人干2個人的活”的新邏輯結(jié)構(gòu)，使晶體管面積縮小50%，存儲計算的同步性也進(jìn)一步提升。如果成功產(chǎn)業(yè)化，將推動集成電路向更輕、更快、更小、功耗更低方向發(fā)展。這一新的邏輯架構(gòu)可以通過器件級存算一體路徑破解數(shù)據(jù)傳輸阻塞瓶頸問題，突破了現(xiàn)有邏輯系統(tǒng)中馮·諾依曼架構(gòu)的限制。（新華網(wǎng)）

大連理工研制出新型氮化鎵納米線氣體傳感器

日前，大連理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授黃輝團(tuán)隊發(fā)明了無漏電流“納米線橋接生長技術(shù)”，解決了納米線器件的排列組裝、電極接觸及材料穩(wěn)定性問題，研制出高可靠性、低功耗及高靈敏度的納米線氣體傳感器，該傳感器可推廣至生物檢測以及應(yīng)力應(yīng)變檢測等。

為解決納米線排列定位難、電極接觸面積小等一系列問題為此，黃輝團(tuán)隊首次研究了納米線橋接生長中的寄生沉積效應(yīng)，發(fā)明了一種橋接生長方法，結(jié)合氣流遮擋效應(yīng)與表面鈍化效應(yīng)，解決寄生沉積問題。研究人員采用新的刻槽方案和凹槽結(jié)構(gòu)，避免凹槽底部的材料沉積，實現(xiàn)納米線的橋接生長。（中國電子元件行業(yè)協(xié)會）

金剛石薄膜材料電化學(xué)傳感研究獲進(jìn)展

中國科學(xué)院金屬研究所沈陽材料科學(xué)國家研究中心聯(lián)合研究部薄膜材料與界面課題組研究員姜辛、副研究員黃楠指導(dǎo)博士研究生翟朝峰，利用CVD、PVD和電化學(xué)氧化技術(shù)研制出一種新型金剛石/碳納米墻負(fù)載氧化銅的三維網(wǎng)狀電化學(xué)傳感電極并用于葡萄糖分子的檢測工作。該電化學(xué)傳感電極表現(xiàn)出寬的線性檢測范圍、高靈敏度、低檢測極限以及良好的選擇性、優(yōu)異的重現(xiàn)性和長期穩(wěn)定性，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，該電極在實際分析人體血清時呈現(xiàn)出良好的回收率，具有很高的生物分子識別能力。

分析表明，優(yōu)異的電化學(xué)傳感性能主要源于具有優(yōu)異物理化學(xué)性質(zhì)的金剛石/碳納米墻薄膜電極。一方面，碳納米墻由數(shù)十層近乎垂直于襯底生長的石墨烯片層構(gòu)成，不僅具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和大的比表面積，還具有豐富的高電化學(xué)活性的石墨棱邊、易于傳質(zhì)的開孔結(jié)構(gòu)、不易團(tuán)聚、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等特點。另一方面，高楊氏模量的金剛石以納米片的形式貫穿整個薄膜電極，進(jìn)一步提高電極在應(yīng)用過程中的機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。（中國電子元件行業(yè)協(xié)會）

MXene基高比能超級電容器研究獲進(jìn)展

近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所二維材料與能源器件研究組研究員吳忠?guī)浥c中科院金屬研究所研究員王曉輝團(tuán)隊合作，采用二維金屬碳化物MXene為負(fù)極，碳納米管為正極，具有氧化還原活性的對苯二酚為正極電解液添加劑，構(gòu)建了氫離子“搖椅”式高比能超級電容器。

然而，目前報道的大部分是水系對稱型超級電容器，存在工作電壓窗口較窄（一般為0.6V）的問題，導(dǎo)致獲得的能量密度較低。因此，為充分發(fā)揮MXene的高比容量的特點，急需發(fā)展高電壓超級電容器，以獲得高的能量密度。（中國科學(xué)院）

智能變色半導(dǎo)體研究方面取得新進(jìn)展

中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所、結(jié)構(gòu)化學(xué)國家重點實驗室郭國聰課題組的王明盛研究小組新近致力于通過光致變色調(diào)制半導(dǎo)體高溫電學(xué)性質(zhì)。該團(tuán)隊先前提出通過熱顯色降低載流子濃度從而降低電導(dǎo)率的學(xué)術(shù)思路，但由于電導(dǎo)率隨溫度的增加而增加的固有規(guī)律占據(jù)優(yōu)勢，所研究的變色半導(dǎo)體在高溫下的變色和顯色態(tài)電導(dǎo)率相差很小。

為解決這個問題，王明盛帶領(lǐng)的研究小組最近提出通過T—型光致變色半導(dǎo)體的逆向熱褪色過程來“節(jié)流”的學(xué)術(shù)思路：尋找一種能夠發(fā)生光致電子轉(zhuǎn)移的變色半導(dǎo)體，其電子轉(zhuǎn)移后載流子（電子和空穴）遷移率更高，但在高溫下能夠快速發(fā)生逆向電子轉(zhuǎn)移，在褪色的同時，使載流子（電子和空穴）遷移率變低。文獻(xiàn)報道，紫精基光致變色材料通常能夠發(fā)生熱褪色，且紫精離子可以通過陽離子—p相互作用構(gòu)筑有機(jī)半導(dǎo)體。（中國科學(xué)院）

安徽銅陵支持集成電路產(chǎn)業(yè)加快創(chuàng)新發(fā)展

日前，安徽銅陵出臺《支持集成電路產(chǎn)業(yè)加快創(chuàng)新發(fā)展若干政策》，重點從招商引資、金融支撐、研發(fā)投入、資源共享、做大做強、配套支持等6方面進(jìn)行支持。

2019年，銅陵市將圍繞支持集成電路上市企業(yè)落戶、集成電路項目投資以及產(chǎn)業(yè)鏈配套招商進(jìn)行相應(yīng)獎補，關(guān)鍵進(jìn)口設(shè)備在原有補助基礎(chǔ)上再加大扶持力度。同時，加強金融支撐，鼓勵縣區(qū)成立基金扶持集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展。通過政府資金引導(dǎo)及杠桿撬動效應(yīng)，吸引社會資本進(jìn)入集成電路行業(yè)，為行業(yè)發(fā)展提供資金保障。同時對外地基金投資本地集成電路企業(yè)進(jìn)行獎勵；支持為集成電路項目在銅落戶進(jìn)行擔(dān)保；對集成電路企業(yè)給予貸款貼息，降低企業(yè)貸款成本。（銅陵日報）