電子材料

科學(xué)家造出新型二維材料：僅2個(gè)原子厚 比鋼更堅(jiān)固

美國能源部阿爾貢國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家與西北大學(xué)和佛羅里達(dá)大學(xué)合作，在《科學(xué)》雜志上發(fā)表報(bào)告稱，一種名為氫化硼烯的二維材料的研究取得突破。氫化硼烯是一種由硼和氫構(gòu)成，厚度僅2個(gè)原子且硬度比鋼硬的薄片。

一種同樣有前途的新材料是厚度僅一個(gè)原子、被稱為硼烯的硼片。包括阿爾貢國家實(shí)驗(yàn)室下屬納米材料中心的研究人員在內(nèi)的一個(gè)多機(jī)構(gòu)團(tuán)隊(duì)于2015年首次合成硼烯。石墨烯是常見材料石墨中許多相同原子層中的一層，但硼烯沒有相同的母結(jié)構(gòu)，很難制備。而且，硼烯很快會與空氣發(fā)生反應(yīng)，這意味著它極不穩(wěn)定，常常變形。

研究團(tuán)隊(duì)在銀基質(zhì)上生成硼烯，使之與氫接觸，形成氫化硼烯。然后，他們將一臺掃描隧道顯微鏡與一種基于計(jì)算機(jī)視覺、能將結(jié)構(gòu)理論模擬與實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)相比較的算法相結(jié)合，揭示了氫化硼烯的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。這種光控和發(fā)光設(shè)備可用于電信和醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。（參考消息）

美國團(tuán)隊(duì)攻克二維溝道材料晶體管實(shí)用化關(guān)鍵難題

隨著晶體管的持續(xù)微細(xì)化，其傳導(dǎo)電流的通道越來越窄，需要不斷采用高電子遷移率材料。二硫化鉬等二維材料是理想的高電子遷移率材料，但將其與金屬導(dǎo)線互聯(lián)時(shí)在接觸界面會形成肖特基勢壘，這種現(xiàn)象會抑制電荷流動。事實(shí)證明，使用半金屬鉍并結(jié)合2種材料之間的適當(dāng)排列，可以降低導(dǎo)線與器件的接觸電阻從而消除該問題，使得摩爾定律可以進(jìn)一步延續(xù)。

這項(xiàng)工作得到了美國國家科學(xué)基金會、美國陸軍研究辦公室、美國海軍研究辦公室以及美國能源部的支持。（國家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心）

美國擬推動500億美元半導(dǎo)體計(jì)劃

《為美國生產(chǎn)半導(dǎo)體創(chuàng)造有益激勵法案》（簡稱“CHIPS Act”）是美國2021財(cái)年國防授權(quán)法案的一部分，同期基礎(chǔ)設(shè)施提案投資總金額達(dá)2萬億美元?；诖?，美國總統(tǒng)拜登敦促國會撥款500億美元，用于一系列半導(dǎo)體制造項(xiàng)目，該項(xiàng)目獲得CHIPS Act的授權(quán)，但未明確注資詳情。（國家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心）

韓國欲建全球最大芯片制造基地

繼美國、歐盟、日本紛紛出臺國家半導(dǎo)體戰(zhàn)略及相應(yīng)扶持政策之后，韓國最近也加快了發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的腳步，目前正在大規(guī)模布局半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。未來10年內(nèi)，韓國將斥資約4 500億美元建設(shè)全球最大的芯片制造基地，在全球范圍內(nèi)爭奪芯片主導(dǎo)地位。

針對此項(xiàng)計(jì)劃，韓國總統(tǒng)文在寅表示，目前全球主要競爭對手都針對半導(dǎo)體領(lǐng)域進(jìn)行了大規(guī)模投資，以率先搶占未來市場。半導(dǎo)體是國家創(chuàng)新戰(zhàn)略技術(shù)，隨著全球范圍內(nèi)的芯片短缺現(xiàn)象從汽車領(lǐng)域蔓延至智能手機(jī)和顯示器領(lǐng)域，美國、歐盟、日本和中國大陸等都將半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)提上了議事日程。但需要看到的是，存儲半導(dǎo)體僅占全球半導(dǎo)體市場銷售額的30%左右，在剩余大約70%的市場份額中，韓國企業(yè)并沒有占據(jù)絕對優(yōu)勢。（中國電子報(bào)）

韓國啟動“GaN半導(dǎo)體集成電路”國產(chǎn)化課題

韓國政府產(chǎn)業(yè)通商資源部和國防部確定了為培育國防產(chǎn)業(yè)原材料、零部件、裝備企業(yè)而進(jìn)行的“X-band氮化鎵半導(dǎo)體集成電路”國產(chǎn)化課題。韓國無線通信設(shè)備半導(dǎo)體企業(yè)RFHIC被選定為課題牽頭企業(yè)。

X-band氮化鎵半導(dǎo)體超高頻率集成電路是安裝在韓國戰(zhàn)斗機(jī)上的雷達(dá)核心配件。此次課題由RFHIC牽頭負(fù)責(zé)執(zhí)行。SKSiltron將參與碳化硅基板、氮化鎵樹脂的制作，LIGnex1負(fù)責(zé)系統(tǒng)的驗(yàn)證。韓國電子通信研究院的半導(dǎo)體工廠將被用來進(jìn)行氮化鎵MMIC的制作。

除X-band外，課題還將擴(kuò)大到Ku-band、Ka-band等，該技術(shù)也適用于擴(kuò)展到28 GHz的5G通信設(shè)備及衛(wèi)星通信。截至目前，從碳化硅到系統(tǒng)構(gòu)筑氮化鎵供應(yīng)鏈的國家只有美國和中國，其中成功實(shí)現(xiàn)商品化的國家只有美國。（中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會）

應(yīng)用材料公司推出DRAM微縮領(lǐng)域材料工程解決方案

在動態(tài)隨機(jī)存取存儲（DRAM）芯片中，超過55%的晶粒面積被存儲陣列占據(jù)，提高存儲陣列的密度是降低每比特成本的最有效手段。DRAM制造商在縮小電容器直徑的同時(shí)也會拉長其高度，以將電容器表面積最大化。而這也給DRAM微縮帶來了新的技術(shù)挑戰(zhàn)：電容器深孔的刻蝕可能會超過“硬掩模”材料的極限。硬掩模作為確定每個(gè)孔洞位置的模板，如果因?yàn)樘”晃g穿，圖案就會被毀壞?？墒禽^厚的硬掩模也不適用，因?yàn)楫?dāng)硬掩模和電容器孔洞的總體深度超出一定限度時(shí)，刻蝕副產(chǎn)品會殘留，導(dǎo)致彎曲、扭曲和深度不均。

為此，應(yīng)用材料公司推出了DracoTM解決方案。這是一種新型硬掩模材料，已經(jīng)過協(xié)同優(yōu)化可與應(yīng)用材料公司的Sym3 Y刻蝕系統(tǒng)在其PROVision 電子束測量和檢測系統(tǒng)監(jiān)控的流程中配合使用，其中PROVision 電子束系統(tǒng)每小時(shí)可進(jìn)行近50萬次測量。Draco硬掩模將刻蝕選擇比提高了30%以上，使得掩模更薄。Draco硬掩模和Sym3Y的協(xié)同優(yōu)化包括先進(jìn)的射頻脈沖優(yōu)化，可使刻蝕與副產(chǎn)品去除同步進(jìn)行，從而令成像孔洞呈完美圓柱形且筆直均勻。（中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會）

三星顯示將開發(fā)1000 PPI OLED顯示器

三星顯示公司被韓國貿(mào)易工業(yè)和能源部（MOTIE）選中，將牽頭一個(gè)國家項(xiàng)目，開發(fā)用于1000PPI OLED面板的氧化物薄膜晶體管（TFT）技術(shù)。按照計(jì)劃，三星顯示將在2024年之前開發(fā)出電子移動速度比現(xiàn)有技術(shù)（現(xiàn)有氧化物TFT上的電子移動速度約10cm2/Vs。）快10倍的氧化物TFT技術(shù)。除此之外，三星顯示的計(jì)劃還包括降低氧化物TFT的功耗及生產(chǎn)成本。

韓國MOTIE自2019年開始計(jì)劃通過培育核心技術(shù)以推動韓國下一代顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為此確立了66個(gè)項(xiàng)目，本次三星顯示主導(dǎo)的氧化物TFT技術(shù)項(xiàng)目就是其中之一。（中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會）

英飛凌與昭和電工達(dá)成碳化硅晶圓供應(yīng)協(xié)議

英飛凌與日本昭和電工就碳化硅晶圓供應(yīng)達(dá)成協(xié)議。昭和電工表示，公司已與英飛凌簽訂為期2年的供應(yīng)合同，向后者提供碳化硅晶圓。無論對昭和電工這一世界領(lǐng)先的碳化硅晶圓銷售商來說，還是對英飛凌而言，這一合作協(xié)議的益處都顯而易見。合同中，英飛凌對年度最低購買量作出了承諾，這使得昭和電工能夠?qū)ξ磥硇枨笥懈逦膱D景，從而制定相應(yīng)的投資計(jì)劃。而英飛凌也通過確保供應(yīng)量，解決了采購方面可能面臨的問題。此外，2家公司還將在開發(fā)碳化硅材料上進(jìn)行合作。（中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會）

中科院成功構(gòu)建單分子晶體管器件并實(shí)現(xiàn)功能調(diào)控

在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“納米科技”重點(diǎn)專項(xiàng)的支持下，中國科學(xué)院物理研究所研究團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建了尺寸小于1nm、由單個(gè)分子構(gòu)成的晶體管器件，并實(shí)現(xiàn)了功能調(diào)控。利用可控?zé)g電極的方法構(gòu)造納米金屬電極對，把單個(gè)酞菁錳分子嵌入其中。同時(shí)，利用門電極對其中的多個(gè)分子軌道能量進(jìn)行靜電調(diào)控，最終首次在實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)了二階近藤效應(yīng)的演化方式，驗(yàn)證了數(shù)字重正化群計(jì)算方法中預(yù)言的線性關(guān)系，并利用這一關(guān)系獲得該類分子器件中2個(gè)電子的交換相互作用的類型和大小。研究發(fā)現(xiàn)，器件的電子傳輸行為受器件內(nèi)外電子的多體量子關(guān)聯(lián)效應(yīng)和分子內(nèi)部有效交換作用雙重調(diào)控影響。

據(jù)悉，該項(xiàng)研究成果為未來亞納米器件功能原理探索拓展了思路，證明了亞納米信息器件中，信息的傳輸行為有不同的可能性和豐富的潛在功能，為強(qiáng)關(guān)聯(lián)物理現(xiàn)象（非常規(guī)超導(dǎo)，量子臨界等）的研究提供了新的平臺。（科學(xué)技術(shù)部）

國家納米中心自旋場效應(yīng)晶體管研究獲進(jìn)展

中國科學(xué)院國家納米科學(xué)中心在前期提出的局域巨磁矩效應(yīng)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建出一種四端自旋FET。研究人員利用單根半導(dǎo)體性單壁碳管，沿其長度方向有2段被與碳管垂直連接的金屬電極打開，形成單壁管-半開碳管-單壁管-半開碳管-單壁管結(jié)構(gòu)。當(dāng)傳統(tǒng)的電流流經(jīng)左邊半開碳管的金屬電極時(shí)，在半開碳管巨磁矩作用下，自旋在此聚集并產(chǎn)生沿碳管的自旋流。

通過右邊半開碳管的金屬導(dǎo)線的開路電壓，實(shí)現(xiàn)了對自旋流的檢測。自旋相關(guān)的信號可高達(dá)數(shù)百歐姆，并且自旋FET在室溫、大氣條件下工作。該自旋信號不僅可以通過柵壓控制，而且X、Y、Z方向磁場能有效調(diào)控，證明其起源來自于自旋和自旋流。由于獨(dú)特的電滯回線與磁矩相關(guān)，自旋FET具有非易失性、可實(shí)現(xiàn)存/算一體化、功耗低的特點(diǎn)。（中國科學(xué)院）

福建物構(gòu)所雜化鐵電半導(dǎo)體研究取得進(jìn)展

近年來，二維RP—型鈣鈦礦在該領(lǐng)域嶄露頭角，然而，其晶體結(jié)構(gòu)中相鄰的有機(jī)離子層之間通過范德華弱相互作用連接，不利于維持自身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在實(shí)現(xiàn)RP—型晶格鐵電性的前提下，如何消除或降低層間能隙、增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性是該方向面臨的一項(xiàng)挑戰(zhàn)性課題。

在前期工作基礎(chǔ)上，中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“無機(jī)光電功能晶體材料”研究員羅軍華團(tuán)隊(duì)提出了一種新穎的結(jié)構(gòu)組裝策略，通過引入柔性羧酸胺基元，利用氫鍵作用來消除/降低晶體結(jié)構(gòu)中的能隙，從而增強(qiáng)鐵電化合物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。結(jié)果表明，同構(gòu)型反式異構(gòu)體的羧酸根之間存在較強(qiáng)的O—H...O氫鍵結(jié)合力，將相鄰有機(jī)陽離子層連接起來，有效降低了層間能隙，晶格穩(wěn)定性得到顯著提升。同時(shí)，羧酸胺基元的有序—無序轉(zhuǎn)變誘導(dǎo)對稱性破缺結(jié)構(gòu)相變，對產(chǎn)生自發(fā)極化起到重要作用，變溫單晶結(jié)構(gòu)分析、非線性光學(xué)和電學(xué)等性能研究證實(shí)了材料的鐵電效應(yīng)。（中國科學(xué)院）

沐曦聯(lián)合高校攻堅(jiān)國產(chǎn)高性能GPU

“浙江大學(xué)—沐曦集成電路GPU芯片設(shè)計(jì)及應(yīng)用聯(lián)合研究中心”于日前正式成立，聯(lián)合研究中心由沐曦集成電路（上海）有限公司和浙江大學(xué)共同建設(shè)。沐曦集成電路將通過與浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、浙江大學(xué)微納電子學(xué)院的聯(lián)合研究開發(fā)，攻堅(jiān)國產(chǎn)高性能GPU核心技術(shù)，打造本土化GPU供應(yīng)鏈和完整的應(yīng)用生態(tài)，為中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供強(qiáng)大的算力支持。

沐曦此次與浙江大學(xué)成立聯(lián)合研究中心，借助浙大強(qiáng)大的科研能力和人才資源，將完成大規(guī)模高復(fù)雜度的GPU硬件設(shè)計(jì)，在軟件系統(tǒng)上打造一個(gè)完整的兼容的應(yīng)用生態(tài)，全面實(shí)現(xiàn)高性能GPU芯片的順利產(chǎn)業(yè)化。（中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會）

首款基于國內(nèi)最先進(jìn)制程車規(guī)級芯片將發(fā)布

湖北芯擎科技有限公司武漢公司第1代車規(guī)級芯片項(xiàng)目預(yù)計(jì)在2021年第4季度發(fā)布首款基于國內(nèi)最先進(jìn)制程的高性能智能座艙車規(guī)級芯片，突破國外‘卡脖子技術(shù)難題，助力武漢打造世界級汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈?！?/p>

芯擎科技高級法務(wù)總監(jiān)翁靜介紹，自2020年9月啟動申請以來，芯擎科技已獲得多件發(fā)明專利授權(quán)和實(shí)用新型專利授權(quán)，涵蓋信息安全、多核異構(gòu)及異步計(jì)算、硬件信息安全、視頻與圖像處理、軟硬件協(xié)同與仿真、快速啟動等多項(xiàng)車規(guī)級芯片設(shè)計(jì)的核心技術(shù)。目前，還有超過20件專利正在審批或準(zhǔn)備申報(bào)階段，2021年準(zhǔn)備再申請20～30件專利，為下一步申報(bào)高新技術(shù)企業(yè)及科創(chuàng)板上市打牢基礎(chǔ)。

芯擎科技最快將于2022年年底推出7nm車規(guī)級芯片，臺積電將為其代工生產(chǎn)。芯擎科技由吉利集團(tuán)控股的浙江億咖通科技有限公司和安謀中國等共同出資成立，以武漢為總部，在北京、上海和美國均設(shè)有研發(fā)中心，研發(fā)制造從傳統(tǒng)汽車電子架構(gòu)到下一代智能網(wǎng)聯(lián)汽車電子架構(gòu)中的全部高端芯片。（湖北日報(bào)）

蘇州晶湛發(fā)布新型多溝道異質(zhì)結(jié)構(gòu)外延產(chǎn)品

近日，蘇州晶湛半導(dǎo)體有限公司發(fā)布了新型多溝道鋁鎵氮/氮化鎵異質(zhì)結(jié)構(gòu)外延片產(chǎn)品，在保持高電子遷移率的同時(shí)，將載流子濃度提高了4倍以上?；谔K州晶湛提供的該新型外延材料，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院在多溝道高電子遷移率晶體管技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了突破，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了>1200V的高擊穿電壓以及低導(dǎo)通電阻，極大地提高了功率轉(zhuǎn)化效率。（中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會）

烏蘭察布氟硅電子新材料基地開工

烏蘭察布市集寧區(qū)氟硅電子新材料基地暨南大微電子材料項(xiàng)目開工。

集寧區(qū)依托烏蘭察布市氟硅原材料產(chǎn)地優(yōu)勢，圍繞延鏈補(bǔ)鏈強(qiáng)鏈，全力打造烏蘭察布氟硅電子新材料基地，總投資約50億元，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值145億元。（中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會）