電子材料

瑞士開(kāi)發(fā)出超高能效二維隧穿晶體管

瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）納米電子器件實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)并論證了一種基于二維半導(dǎo)體材料的新型器件，其效能幾乎與人腦相當(dāng)。智能手機(jī)、筆記本電腦和智能手表所消耗的能量中約有50%為重要功能運(yùn)行提供動(dòng)力。全球范圍內(nèi)數(shù)十億類(lèi)似設(shè)備運(yùn)行，能源被大量浪費(fèi)。為此，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院?jiǎn)?dòng)了一系列研究項(xiàng)目，以降低晶體管能耗。研究人員表示，晶體管是人類(lèi)有史以來(lái)最偉大的電氣發(fā)明之一，其是數(shù)字和模擬信號(hào)處理電路的基本構(gòu)建單元，使計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)以及便攜式設(shè)備實(shí)時(shí)信息交互成為可能。（國(guó)家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心）

加拿大研究人員開(kāi)發(fā)出一種Micro LED轉(zhuǎn)移新方法

加拿大滑鐵盧大學(xué)的研究人員創(chuàng)造了一種將Micro LED轉(zhuǎn)移并粘合到柔性基板上的新方法。研究人員將這種方法稱為“粘貼和剪切”，該方法可以將氮化鎵Micro LED從藍(lán)寶石襯底選擇性轉(zhuǎn)移到柔性平臺(tái)上。

研究團(tuán)隊(duì)展示了他們使用新穎的“粘貼和剪切”方法將氮化鎵Micro LED轉(zhuǎn)移并結(jié)合到柔性基板上的成果，并證明了其有效性。該技術(shù)首先將晶圓上的Micro LED粘合到玻璃基板上，然后將它們釋放到柔性基板上。一種新穎的像素電路能夠補(bǔ)償由于工作老化和機(jī)械彎曲而引起的像素電路中感應(yīng)電流的下降。通過(guò)這種方法，該團(tuán)隊(duì)成功處理了20um的Micro LED芯片。根據(jù)研究人員的說(shuō)法，該技術(shù)可以使用Micro LED生產(chǎn)大面積的柔性或常規(guī)剛性顯示器。（中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)）

德國(guó)研究聯(lián)合會(huì)資助量子材料領(lǐng)域特別研究項(xiàng)目

德國(guó)研究聯(lián)合會(huì)（DFG）計(jì)劃將在4年內(nèi)資助跨區(qū)域合作研究中心（sFBTRR）特別領(lǐng)域研究（sFB）項(xiàng)目——“物質(zhì)的電子量子態(tài)彈性調(diào)整和彈性反應(yīng)”約1000萬(wàn)歐元。項(xiàng)目所研究的量子材料通過(guò)彈性變形使其性質(zhì)發(fā)生根本性改變，牽頭單位為法蘭克福大學(xué)。

參與該項(xiàng)目的單位除法蘭克福大學(xué)、卡爾斯魯厄理工學(xué)院外，還包括美因茨大學(xué)、馬克斯·普朗克聚合物研究所、馬克斯·普朗克固體化學(xué)物理學(xué)研究所。德國(guó)研究聯(lián)合會(huì)總共設(shè)立了10個(gè)特別研究領(lǐng)域（sFB），其中6個(gè)屬擴(kuò)區(qū)域合作研究中心SFB/TRR（即項(xiàng)目由多所高校聯(lián)合申請(qǐng)），新的SFB將從2020年7月1日開(kāi)始，為期4年，合計(jì)資助金額達(dá)1.14億歐元。（科技部）

日本新技術(shù)讓玻璃窗變身5G基站

日本AGc（原旭硝子）與日本通訊巨頭NTTdocomo聯(lián)合開(kāi)發(fā)出可作為5G基站使用的玻璃天線，這種天線可以安裝在大樓的玻璃窗上，并計(jì)劃在2020年內(nèi)以城市地區(qū)為中心向全日本推廣。由于5G存在信號(hào)傳輸距離不夠遠(yuǎn)的缺點(diǎn)，該技術(shù)可將玻璃窗變成信號(hào)中繼基站，會(huì)對(duì)5G的普及起到推動(dòng)作用。據(jù)AGC介紹，5G玻璃天線的開(kāi)發(fā)屬于全球首次。

這種玻璃天線可從基站向100～200m以外的距離傳送5G信號(hào)，可以用AGc獨(dú)有的施工方法安裝在窗戶上，為防止基站發(fā)出的信號(hào)被窗戶反射，還在天線內(nèi)部嵌入了特殊材料。AGC預(yù)計(jì)這種天線的需求將會(huì)增加，因此在日本國(guó)內(nèi)的玻璃工廠內(nèi)新建了天線量產(chǎn)工廠，并已開(kāi)始投產(chǎn)。（科技部）

超薄氮化硼薄膜使電子設(shè)備小型化

由韓國(guó)蔚山國(guó)立科學(xué)技術(shù)研究院的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際研究小組，與英國(guó)劍橋大學(xué)和西班牙加泰羅尼亞納米科學(xué)與納米技術(shù)研究所的研究人員合作，發(fā)現(xiàn)了一種新穎的材料——超薄非晶態(tài)氮化硼（a-BN）薄膜，可實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備小型化。這種新材料具有極低的介電常數(shù)（k，比目前使用的絕緣體低30%），高擊穿電壓和出色的金屬巴蒂爾特性。

這種具有超低k的材料還顯示出高擊穿電壓和可能優(yōu)異的金屬阻擋性能，這使得該膜對(duì)于實(shí)際的電子應(yīng)用非常有吸引力。當(dāng)研究人員在惡劣條件下測(cè)試擴(kuò)散阻擋性能時(shí)，可以防止金屬原子從互連線遷移到絕緣體中。（國(guó)家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心）

研究人員用半導(dǎo)體材料成功模仿了神經(jīng)元

德國(guó)德累斯頓工業(yè)大學(xué)和德累斯頓羅斯森多夫Helmholtz-Zentrum（HZDR）的科學(xué)家們首次通過(guò)使用半導(dǎo)體材料成功地模仿了大腦神經(jīng)元的工作原理，研究人員使用生物傳感器原理模擬了神經(jīng)元的特性，并修改了經(jīng)典的場(chǎng)效應(yīng)晶體管以創(chuàng)建人造神經(jīng)元晶體管。這種方法允許在一個(gè)組件內(nèi)同時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)和信息處理。

具體的方法是：將粘性物質(zhì)（溶膠凝膠）應(yīng)用于傳統(tǒng)的帶有電路的硅片，離子在孔之間移動(dòng)。它們比電子重，激發(fā)后返回其位置的速度更慢。這種延遲被稱為“磁滯現(xiàn)象”，是導(dǎo)致存儲(chǔ)效應(yīng)產(chǎn)生的原因。單個(gè)晶體管被激勵(lì)得越多，它將越早打開(kāi)并讓電流流動(dòng)。（中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)）

英國(guó)科學(xué)家開(kāi)發(fā)可用于多類(lèi)傳感恩的新型光子材料

由英國(guó)薩里大學(xué)和蘇塞克斯大學(xué)的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)科學(xué)家小組開(kāi)發(fā)出了一種柔性光子晶體，它可以根據(jù)材料結(jié)構(gòu)而不是色素來(lái)改變顏色，這是一些鳥(niǎo)類(lèi)和昆蟲(chóng)制造這種現(xiàn)象的原因。這些晶體為設(shè)計(jì)能夠?qū)?、溫度或?yīng)變等刺激作出反應(yīng)的眾多傳感器鋪平了道路，使它們適合用于醫(yī)療保健、食品安全，甚至預(yù)測(cè)地震等方面。研究人員說(shuō)，這些基于光子晶體的傳感器將通過(guò)在自然光下由強(qiáng)烈的綠色轉(zhuǎn)變?yōu)槔鞎r(shí)的藍(lán)色來(lái)工作。另外，當(dāng)加熱時(shí)，綠色會(huì)變成透明，顯示出材料的另一個(gè)潛在指標(biāo)。（中國(guó)電子元件行業(yè)協(xié)會(huì)）

英飛凌推出1700V高電壓碳化硅功率器件

德國(guó)英飛凌在其CoolSiC MOSFET產(chǎn)品中增加了1700V碳化硅場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其目標(biāo)是三相轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的輔助電源，如電機(jī)驅(qū)動(dòng)、可再生能源、充電基礎(chǔ)設(shè)施和高壓直流系統(tǒng)。

1700V碳化硅場(chǎng)效應(yīng)晶體管采用溝槽技術(shù)，使其具有該電壓等級(jí)下最低的器件電容和門(mén)電荷。測(cè)試結(jié)果顯示，與最先進(jìn)的1500V場(chǎng)效應(yīng)晶體管相比，其功率損耗減少了50%以上，效率提高了2.5%，與其他1700V碳化硅場(chǎng)效應(yīng)晶體管相比，效率提高了0.6%。緊湊的表面安裝組件可通過(guò)自然對(duì)流冷卻而不需散熱器，因此具有極低的器件電容和熱損耗。該器件與脈寬調(diào)制控制器兼容，可以在無(wú)柵極驅(qū)動(dòng)芯片的情況下直接由反激控制器操作，同時(shí)滿足印制電路板設(shè)計(jì)規(guī)范，減少了設(shè)計(jì)的隔離工作。（國(guó)家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心）

_三菱電機(jī)采用新技術(shù)開(kāi)發(fā)出小型高效的氮化鎵功放模塊

三菱電機(jī)開(kāi)發(fā)出一種新型匹配電路，可實(shí)現(xiàn)用于5G基站的緊湊、超高功效的氮化鎵功率放大器模塊。三菱電機(jī)將新型匹配電路和電容、電感等表面貼裝器件（SMD）集成在一起，通過(guò)應(yīng)用高精度電磁場(chǎng)分析方法和獨(dú)創(chuàng)技術(shù)來(lái)密集排布表面貼裝器件，使用了盡可能少的器件，既發(fā)揮了表面貼裝器件的尺寸優(yōu)勢(shì)，又避免了器件數(shù)量眾多導(dǎo)致?lián)p耗較大的缺陷，在保持高功率效率的同時(shí)，將功放模塊的尺寸縮小為6mm×10mm，是傳統(tǒng)功放模塊的1/90，在3.4～3.8GHz頻帶內(nèi)功率效率達(dá)到了最高的43%-48%，超過(guò)了傳統(tǒng)功放模塊39%～43%的功率效率。該新型功放模塊將有助于推動(dòng)基站的小體積、高功率效率發(fā)展。（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十三研究所）

應(yīng)用材料公司解決2D尺寸繼續(xù)微縮的重大技術(shù)瓶頸

美國(guó)應(yīng)用材料公司利用選擇性鎢工藝技術(shù)為芯片制造商提供了一種構(gòu)建晶體管和其它金屬導(dǎo)線連接的新方法，這種連接作為芯片的第一級(jí)布線，起著至關(guān)重要的作用。應(yīng)用材料公司創(chuàng)新的選擇性鎢工藝技術(shù)消除了在先進(jìn)晶圓代工廠商生產(chǎn)線中隨邏輯節(jié)點(diǎn)微縮而阻礙晶體管功率和性能的導(dǎo)線電阻瓶頸。從而提升晶體管性能并降低功耗。有了這項(xiàng)技術(shù)，晶體管及其導(dǎo)線的節(jié)點(diǎn)可以繼續(xù)微縮到3nm及以下。（中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)）

美國(guó)Echodyne公司開(kāi)發(fā)系列超材料電子掃描陣列雷達(dá)

美國(guó)Echodyne公司開(kāi)發(fā)了系列單價(jià)不超過(guò)5萬(wàn)美元的掌上型、超材料電子掃描陣列雷達(dá)，可用于反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)、特殊事件安全和無(wú)人機(jī)自主等任務(wù)，該系列共有EchoGuard、EchoGuard、EchoGuard CR及EchoFlight四型。

其中，前2型雷達(dá)可在三維空間中探測(cè)和跟蹤空中與地面威脅，均重1.25kg、功率500W，但帶寬略有不同;EchoGuard cR雷達(dá)用于關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施等安全任務(wù)，與前2型雷達(dá)重量相同，但由于其作用距離較小，功率顯著降低;EchoFlight空對(duì)空防撞雷達(dá)重0.8kg，功率40W，可安裝在無(wú)人機(jī)前端，用于探測(cè)和規(guī)避威脅。（中國(guó)電科發(fā)展戰(zhàn)略研究中心）

我科學(xué)家首次實(shí)現(xiàn)高靈敏的金剛石量子傳感器

中國(guó)科技大學(xué)杜江峰院士等提出并通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了一種以金剛石氮

空位（NV）色心單自旋為量子傳感器（簡(jiǎn)稱“金剛石量子傳感器”）的電探測(cè)方法，并首次實(shí)現(xiàn)了金剛石近表面電噪聲信息的提取，為金剛石量子傳感器在電探測(cè)方向的應(yīng)用提供新的途徑。

科研人員提出了一種能抑制磁信號(hào)和噪聲同時(shí)對(duì)電場(chǎng)敏感的方法。他們?cè)O(shè)計(jì)了一種連續(xù)動(dòng)力學(xué)解耦序列，形成特定的綴飾態(tài)空間，有效地抑制了NV色心對(duì)磁場(chǎng)的響應(yīng)，同時(shí)保留對(duì)電場(chǎng)的線性響應(yīng)，從而構(gòu)建了一個(gè)更加有效的電信號(hào)量子傳感器。利用這種新的電探測(cè)方法，研究發(fā)現(xiàn)除了金剛石上表面的電噪聲，距離金剛石表面約10nm深的內(nèi)部的電噪聲也不可忽略。通過(guò)建立模型與定量的實(shí)驗(yàn)研--究這2處電噪聲，發(fā)現(xiàn)它們之間存在顯著的相關(guān)性。新方法對(duì)磁噪聲呈現(xiàn)出高度抑制的作用，因此可以被用于金剛石近表面純電噪聲信息的提取，還有助于更準(zhǔn)確地分析表面噪聲的性質(zhì)和來(lái)源，從而進(jìn)行針對(duì)性消除。（科技日?qǐng)?bào)）

復(fù)旦大學(xué)研制出高密度存算一體化非易失性鐵電晶體管

復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院江安全課題組柴曉杰和江均等聯(lián)合韓國(guó)首爾大學(xué)、英國(guó)圣安德魯斯大學(xué)、中北大學(xué)、中科院物理所、浙江大學(xué)和華東師范大學(xué)以及濟(jì)南晶正公司等研發(fā)出的新型鐵電疇壁存儲(chǔ)器，采用鈮酸鋰單晶薄膜材料與硅基電路低溫鍵合，存儲(chǔ)介質(zhì)無(wú)缺陷、晶界和空洞等，突破了新型多晶薄膜存儲(chǔ)器的單元一致性和高可靠性集成技術(shù)的瓶頸。

研究團(tuán)隊(duì)采用納米加工技術(shù)在薄膜表面制備出15-400nm大小不等的鐵電存儲(chǔ)單元，通過(guò)施加面內(nèi)電場(chǎng)產(chǎn)生平行和反平行的鐵電疇結(jié)構(gòu)，電疇間形成可擦寫(xiě)的高電導(dǎo)疇壁，可非揮發(fā)地存儲(chǔ)邏輯“0”和“1”的信息，1V下讀出電流最高可達(dá)1.7uA，且具有單向?qū)ㄌ匦裕_(kāi)關(guān)比大于105。同時(shí)證明了存儲(chǔ)單元的表面層具備天然選擇管的功能，可應(yīng)用于大規(guī)模集成陣列，突破傳統(tǒng)鐵電存儲(chǔ)器高密度發(fā)展的技術(shù)瓶頸。存儲(chǔ)器讀寫(xiě)速度可達(dá)納秒甚至皮秒量級(jí)，讀寫(xiě)次數(shù)基本不限，保持時(shí)間大于10年，可實(shí)現(xiàn)三維堆垛。（復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院）

杭州電子科技大學(xué)成功研發(fā)毫米波通信芯片

杭州電子科技大學(xué)（下稱“杭電”）科研團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)毫米波通信芯片，意味著在5G通信E波段毫米波芯片領(lǐng)域，中國(guó)有自主研發(fā)的可替代方案。日前，杭電完成了毫米波通訊系統(tǒng)測(cè)試。該系統(tǒng)由毫米波天線、毫米波收發(fā)信機(jī)和高速基帶處理電路板組成，實(shí)現(xiàn)了“超大數(shù)據(jù)高速率傳輸”，能完全滿足5G通信對(duì)傳輸速率的需求。杭電自主研發(fā)E波段毫米波芯片，已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，曾在華為5G毫米波移動(dòng)基站樣機(jī)射頻芯片的商業(yè)招標(biāo)擊敗Macom/Triquint/Gotmic等國(guó)際大廠，正式成為華為5G通信供應(yīng)商之一。（中國(guó)新聞網(wǎng)）

首款國(guó)產(chǎn)溫度傳感器芯片投產(chǎn)

山東華科半導(dǎo)體研究院有限公司（以下簡(jiǎn)稱“山東華科”）自主設(shè)計(jì)研發(fā)、完全可替代進(jìn)口的溫度傳感器芯片-HKl020正式投入量產(chǎn)，這款HK1020芯片只有小米粒大小，包含幾十層電路板，需要幾十次光刻，測(cè)溫精度高、反應(yīng)靈敏。HK1020溫度傳感器芯片可提供9～12位的測(cè)量分辨率，其測(cè)溫范圍為零下55～125℃，在-10～85℃范圍內(nèi)的測(cè)溫精度為±0.5，適用于各類(lèi)溫度控制系統(tǒng)。（中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)）

京東方500ppi QLED面板技術(shù)取得重要突破

京東方集團(tuán)中央研究院關(guān)于高分辨率、全彩量子點(diǎn)發(fā)光二極管（QLED）的研究取得重大突破，實(shí)現(xiàn)了分辨率500ppi、色域114%NTS C的全彩Q LED器件，技術(shù)指標(biāo)全球領(lǐng)先。未來(lái)，隨著QLED顯示的商業(yè)化推進(jìn)，這一成果有望對(duì)顯示產(chǎn)業(yè)帶來(lái)顛覆性的創(chuàng)新。（中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)）