電子材料

韓國研發(fā)金顆粒生物芯片，能夠迅速準(zhǔn)確識(shí)別癌細(xì)胞

日前，韓國一項(xiàng)研究成果實(shí)現(xiàn)了十幾分鐘內(nèi)完成基因檢測。研究使用納米尺度金顆粒制作的生物芯片識(shí)別癌細(xì)胞DNA特征，能夠迅速完成對(duì)特定癌癥標(biāo)志物的檢測而無需測序，可以識(shí)別單點(diǎn)基因突變。

這項(xiàng)工作由在高麗大學(xué)任職的中國學(xué)者馬興毅教授設(shè)計(jì)開展，韓、美聯(lián)合團(tuán)隊(duì)共同完成。研究人員表示，這項(xiàng)成果能夠?qū)崟r(shí)和低成本診斷，有望應(yīng)用于癌癥早期篩查領(lǐng)域，具有重要的臨床醫(yī)學(xué)意義。研究人員同時(shí)開發(fā)了新型納米金顆粒構(gòu)建診斷基因突變的生物芯片。芯片的傳感部分集成在尺寸為30nm左右的金顆粒上，金顆粒上帶有特別制備的長度約2nm的新型橋梁結(jié)構(gòu)。這種生物芯片的獨(dú)特顯微結(jié)構(gòu)能夠?qū)Y(jié)合在芯片表面的遺傳物質(zhì)作出非常靈敏的反應(yīng)，從而可以識(shí)別基因序列中單個(gè)位點(diǎn)變異造成的光譜變化。最高分辨率達(dá)到5個(gè)基因片段。

研究團(tuán)隊(duì)表示，目前已設(shè)計(jì)并制作成功8款基因芯片，用于診斷與乳腺癌相關(guān)的、最多發(fā)和致病率最高的8類基因突變。這些芯片的功能已通過乳腺癌和卵巢癌細(xì)胞進(jìn)行驗(yàn)證。本次研究還首次完成了基因突變分析數(shù)據(jù)圖集的繪制，將檢測結(jié)果同圖集比對(duì)即可獲知突變類型。（科技部）

特拉華大學(xué)探索石墨烯—硅器件在光子學(xué)中的應(yīng)用

美國特拉華大學(xué)（University of Delaware）電氣和計(jì)算機(jī)工程學(xué)助理教授TingyiGu領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)光子學(xué)設(shè)備的前沿技術(shù)，使設(shè)備之間以及使用設(shè)備的人之間能夠更快地通信。這種硅—石墨烯裝置，它可以在不到1ps的時(shí)間內(nèi)以亞太赫茲的帶寬傳輸射頻波，用于探索石墨烯—硅集成光電學(xué)在未來光電應(yīng)用中的帶寬限制。

Tingyi Gu教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)正在將硅與二維材料石墨烯結(jié)合起來。二維材料之所以得名，是因?yàn)樗鼈冎皇且粏螌釉?。與硅相比，石墨烯具有更好的載流子遷移率和直接帶隙，因此電子傳輸速度更快，電學(xué)和光學(xué)性能也更好。把硅和石墨烯結(jié)合起來，有可能提高器件的工作性能。

為了將硅和石墨烯結(jié)合起來，研究小組將石墨烯放在一個(gè)稱為p—i—n結(jié)的特殊地方，即材料之間的界面。通過將石墨烯置于此，研究小組優(yōu)化了材料結(jié)構(gòu)，提高了器件的響應(yīng)率和運(yùn)行速度。（中國電科發(fā)展戰(zhàn)略研究中心）

日本開發(fā)出可與硅基電子器件競爭的光電計(jì)算機(jī)硬件

近期，日本電報(bào)電話公司（NTT）的研究人員開發(fā)出一種能與硅基電子器件競爭的混合光電計(jì)算機(jī)硬件。這項(xiàng)最新的研究中，研究人員開發(fā)出了部分基于光的計(jì)算設(shè)備，其性能和基于電子的硅基硬件一樣好。

之前的研究發(fā)現(xiàn)，這一方案需要消耗太多的電力，而且轉(zhuǎn)換過程太慢，因此不可行。為了解決這2大問題，NTT研究人員開發(fā)出一種新型光子晶體，該晶體能夠使光漫射到所需的指定路徑上進(jìn)行傳播，并在必要時(shí)被吸收以產(chǎn)生電流。而且，這種晶體還可以反向工作。目前，研究人員已經(jīng)利用新開發(fā)出的電—光和光—電轉(zhuǎn)換器件成功組裝出一個(gè)運(yùn)行速度為40GBt/s、功耗為42AJ/bit的電光調(diào)制器和一個(gè)運(yùn)行速度為10GBt/s且無需進(jìn)行放大的光接收器，并將二者集成在一起形成晶體管。（工業(yè)和信息化部電子第一研究所）

用磁性材料模擬斯格明子為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)開辟新路徑

英國伯明翰大學(xué)、布里斯托爾大學(xué)和美國科羅拉多博爾德大學(xué)的科學(xué)家們使用一種名為斯格明子（Skyrmion）的新興科學(xué)，為開發(fā)下一代數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理設(shè)備開辟新路徑。

斯格明子由于微小的尺寸，有著拓?fù)浔Ｗo(hù)的穩(wěn)定性，并且能被極低功率的自旋極化電流所驅(qū)動(dòng)，被普遍認(rèn)為可能成為下一代磁存儲(chǔ)器件的理想信息存儲(chǔ)單元。

英國和美國的研究團(tuán)隊(duì)展示了一種將多種斯格明子結(jié)合在一起，稱之為“斯格明子包”的方法，它可以提供更多的信息容量。每個(gè)“斯格明子包”可容納任意數(shù)量的斯格明子，而不是使用單個(gè)斯格明子陣列進(jìn)行二進(jìn)制編碼，大大增加了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可能性。

該團(tuán)隊(duì)使用計(jì)算機(jī)模擬在磁性設(shè)備中對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了建模，并在涉及液晶的實(shí)驗(yàn)中成功地進(jìn)行了測試，這項(xiàng)技術(shù)可以為顯示屏、傳感器甚至太陽能電池等領(lǐng)域的進(jìn)步開辟新的可能。（中國電科發(fā)展戰(zhàn)略研究中心）

我國科學(xué)家首次研制出高銦含量三元光電晶體

中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所研究員余建定團(tuán)隊(duì)在太空晶體生長研究中取得重要進(jìn)展，在國際上首次研制出銦含量高達(dá)11%且成分均勻一致的銦鎵銻（InxGa1-xSb）三元光電晶體。

“在日常生活中，我們的城市垃圾焚燒時(shí)產(chǎn)生熱能，若能把輻射熱轉(zhuǎn)換為電能，環(huán)保又經(jīng)濟(jì)。這就需要發(fā)揮熱光伏系統(tǒng)的作用了?！庇嘟ǘń忉屨f，熱光伏系統(tǒng)基于熱光伏技術(shù)——紅外光伏能量轉(zhuǎn)換技術(shù)。熱光伏電池是這個(gè)系統(tǒng)的核心組件，能有效利用熱輻射體發(fā)出的光子能量，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換過程產(chǎn)生電能。

“目前，InxGa1-xSb三元光電晶體是優(yōu)質(zhì)高效熱光伏電池的半導(dǎo)體材料?！庇嘟ǘㄕf，“我們可通過改變銦和鎵的成分比來使其充分吸收多種光譜的輻射能量，獲得高熱光伏轉(zhuǎn)換效率。當(dāng)三元光電晶體銦含量達(dá)到11%左右時(shí)，能最大范圍吸收垃圾在焚燒時(shí)輻射的不同波長的光譜?！?/p>

研究人員專門為“乘坐”“實(shí)踐十號(hào)”微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星升空的空間晶體設(shè)計(jì)了耐撞擊的“成長小屋”——生長安瓿，以承受火箭發(fā)射時(shí)的加速度；利用電子顯微鏡、電子探針和電子背散射衍射儀等設(shè)備，對(duì)長成的晶體進(jìn)行系統(tǒng)分析，最終確認(rèn)獲得了空間微重力條件下成分均勻的高銦含量三元晶體。（中國科學(xué)報(bào)）

世界首例具有原子精度的全碳電子器件面世

廈門大學(xué)固體表面物理化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、能源與石墨烯創(chuàng)新平臺(tái)洪文晶教授、謝素原教授與英國蘭卡斯特大學(xué)柯林·蘭伯特院士團(tuán)隊(duì)合作，在國際上首次制備了以單個(gè)富勒烯分子為核心單元、石墨烯為電極的全碳電子器件，并通過富勒烯分子的分子工程學(xué)實(shí)現(xiàn)了對(duì)該全碳器件電子學(xué)性質(zhì)的調(diào)控，為突破硅基電子器件性能和尺寸極限，發(fā)展全碳電子器件提供了新思路。

該研究團(tuán)隊(duì)基于廈門大學(xué)在富勒烯材料制備的優(yōu)勢，通過了器件制備技術(shù)的自主研發(fā)和創(chuàng)新，將具有完美二維結(jié)構(gòu)的石墨烯作為電極，而具有獨(dú)特電子學(xué)性質(zhì)的富勒烯作為核心單元，克服單個(gè)富勒烯不到1nm的尺寸帶來的巨大挑戰(zhàn)，構(gòu)筑了由富勒烯和石墨烯組成的全碳電子器件，并通過與柯林·蘭伯特教授在理論計(jì)算方面的合作，發(fā)現(xiàn)該全碳電子器件在電子學(xué)領(lǐng)域具有眾多新奇的量子特性。

這一跨學(xué)科合作在國際上首創(chuàng)了具有原子級(jí)規(guī)整結(jié)構(gòu)的全碳電子器件的制備技術(shù)，從而將碳基電子器件推進(jìn)至亞納米的極限尺寸，對(duì)于全碳電子學(xué)的發(fā)展具有重要意義，有望發(fā)展成為下一代碳基芯片技術(shù)的核心材料與器件。（科技日?qǐng)?bào)）

柔性可拉伸傳感器研究取得進(jìn)展

中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院生物醫(yī)學(xué)與健康工程研究所微創(chuàng)中心在超高可拉伸柔性傳感器研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展。

該課題組成員提出了一種基于微通道的優(yōu)化設(shè)計(jì)、利用液態(tài)金屬制備的柔性可拉伸傳感器的方法。研究團(tuán)隊(duì)利用有限元仿真優(yōu)化結(jié)果，設(shè)計(jì)制備柔性可拉伸傳感器，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該柔性傳感器可在590%的拉伸、270°扭轉(zhuǎn)和180°彎曲的情況正常工作。當(dāng)拉伸550%，靈敏度可達(dá)4.95，拉伸重復(fù)率誤差<0.1%，為實(shí)現(xiàn)人體手指、手腕等關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)精準(zhǔn)測量提供了可行性方法，充分展示了其在柔性可穿戴電子設(shè)備領(lǐng)域的良好應(yīng)用價(jià)值。（中國科學(xué)院）

清華大學(xué)為二維電子器件集成提供新思路

清華大學(xué)化學(xué)系焦麗穎課題組和微電子所任天令課題組在《自然·電子學(xué)》上在線發(fā)表了題為“二維電子元件一體化制備及集成”的研究論文，首次提出了二維晶體材料合成與器件集成一體化的器件制備策略。

該研究是基于二維1T/2H相二碲化鉬異相結(jié)構(gòu)的圖案化合成，實(shí)現(xiàn)了通過一步化學(xué)反應(yīng)制備全二維器件。溝道與電極間以共價(jià)鍵相連，能夠降低勢壘、有效注入電子，避免后加工過程對(duì)材料的損傷及界面污染問題。并利用此策略制備了一系列高性能的原型器件，如場效應(yīng)晶體管、反相器、實(shí)現(xiàn)頻率調(diào)制的射頻晶體管陣列、超短場效應(yīng)晶體管、互連的多層器件和柔性器件等，展現(xiàn)了材料合成與器件集成一體化新策略的重要應(yīng)用前景。隨著大規(guī)模IC技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，硅器件的尺寸逐漸逼近物理極限，探索新器件技術(shù)、尋找硅材料的替代者進(jìn)而延續(xù)和拓展摩爾定律成為科學(xué)界和工業(yè)界共同關(guān)注的熱點(diǎn)問題。（中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)）

臺(tái)積電完成全球首顆3D IC封裝技術(shù)

臺(tái)積電一條龍布局再突破，完成全球首顆3D IC封裝技術(shù)，預(yù)計(jì)2021年量產(chǎn)。業(yè)界認(rèn)為，臺(tái)積電3D IC封裝技術(shù)主要為未來蘋果新世代處理器導(dǎo)入5nm以下先進(jìn)制程，整合人工智能（AI）與新型存儲(chǔ)器的異質(zhì)芯片，有望持續(xù)獨(dú)攬?zhí)O果大單。

業(yè)界認(rèn)為，臺(tái)積電正式揭露3D IC封裝邁入量產(chǎn)時(shí)程，意味全球芯片后段封裝進(jìn)入真正的3D新紀(jì)元，臺(tái)積電掌握先進(jìn)制程優(yōu)勢后，結(jié)合先進(jìn)后段封裝技術(shù)，對(duì)未來接單更具優(yōu)勢，將持續(xù)維持業(yè)界領(lǐng)先地位。（經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)）

泰科天潤6英寸碳化硅項(xiàng)目落戶江西九江

由泰科天潤半導(dǎo)體科技（北京）有限公司投資建設(shè)的6寸半導(dǎo)體碳化硅（SiC）電力電子器件生產(chǎn)線項(xiàng)目正式簽約落戶九江經(jīng)開區(qū)。該項(xiàng)目的落戶是經(jīng)開區(qū)大力發(fā)展戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)取得的重大新成果，為九江市打造千億電子電器產(chǎn)業(yè)集群和壯大經(jīng)開區(qū)首位產(chǎn)業(yè)注入新動(dòng)能。

該項(xiàng)目總投資10億元，在城西港區(qū)建設(shè)6英寸半導(dǎo)體SiC電力電子器件生產(chǎn)線，規(guī)劃生產(chǎn)能力達(dá)到6萬片/年，項(xiàng)目滿產(chǎn)后，預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值10.5億元。該項(xiàng)目屬于國家鼓勵(lì)發(fā)展的半導(dǎo)體行業(yè)，是我國近期重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，項(xiàng)目將建成國內(nèi)首條國際先進(jìn)水平的SiC功率器件生產(chǎn)線，填補(bǔ)九江乃至江西省半導(dǎo)體功率器件的空白。（中國電子材料行業(yè)協(xié)會(huì)）

浙江博方嘉芯新一代半導(dǎo)體智能制造項(xiàng)目啟動(dòng)

近日，浙江博方嘉芯新一代半導(dǎo)體智能制造項(xiàng)目正式落戶浙江省嘉興市。浙江博方嘉芯新一代半導(dǎo)體智能制造項(xiàng)目是由西安博瑞集信電子科技有限公司聯(lián)合上市公司華訊方舟股份有限公司、深圳方德信基金有限公司，在秀洲國家高新區(qū)投資建設(shè)的規(guī)?；牡壓蜕榛壣漕l芯片與功率器件生產(chǎn)基地。核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)已成功研制出航空航天專用芯片、模塊、系統(tǒng)整機(jī)、無源元件4個(gè)系列40余種產(chǎn)品，并已取得多項(xiàng)國家集成電路布圖保護(hù)與技術(shù)專利。項(xiàng)目計(jì)劃總投資25億元。達(dá)產(chǎn)后，月產(chǎn)能4 000片氮化鎵和砷化鎵射頻晶圓、20 000片功率晶圓，合計(jì)年產(chǎn)能20萬片以上（6寸線兼4寸）的規(guī)模。（嘉興日?qǐng)?bào)）

北斗導(dǎo)航芯片項(xiàng)目落戶合肥高新區(qū)

北方雷科北斗導(dǎo)航芯片項(xiàng)目正式落戶合肥高新區(qū)。據(jù)了解，該項(xiàng)目累計(jì)投資不低于5億元，將努力實(shí)現(xiàn)北斗芯片市場份額達(dá)到世界前列。此次合肥高新區(qū)與江蘇雷科防務(wù)科技股份有限公司、北京東方聯(lián)星科技有限公司三方簽署協(xié)議。

雷科防務(wù)與東方聯(lián)星擬在合肥高新區(qū)聯(lián)合成立新公司，累計(jì)投資不低于5億元。北方雷科未來將重點(diǎn)投入軍用北斗導(dǎo)航基帶、射頻芯片的研發(fā)和生產(chǎn)，支持自主可控芯片產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，努力實(shí)現(xiàn)北斗芯片市場份額世界前列。（新安晚報(bào)）

8英寸MEMS芯片公司將在武漢設(shè)立

東莞市麥姆斯科技有限公司與武漢清大科創(chuàng)股權(quán)投資基金就“MEMS傳感器（芯片）”項(xiàng)目簽訂合作協(xié)議。長期以來，MEMS芯片技術(shù)被行業(yè)巨頭英飛凌和索尼等國外公司壟斷，目前國內(nèi)還沒有一家企業(yè)可以整體實(shí)現(xiàn)MEMS芯片的設(shè)計(jì)、制造和封裝。東莞市麥姆斯科技有限公司現(xiàn)已完成6英寸MEMS芯片的測試和小批量生產(chǎn)，計(jì)劃于2019年8月份在武漢設(shè)立全資公司，進(jìn)行8英寸MEMS芯片的設(shè)計(jì)、制造和封裝。（中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)）