碳基CMOS集成电路技术: 发展现状与未来挑战

摘要：碳纳米管凭借其优良的电学性质、准一维尺寸以及稳定的结构成为后摩尔时代最理想的半导体材料。目前碳基电子学已经取得很大进展, 例如可以在4寸晶圆上得到高半导体纯度(超过99.9999%)的密排(100~200CNTs/μm)阵列碳纳米管, 晶体管栅长可以缩至5 nm且具备超越硅基的性能, 世界首个碳基现代微处理器RV16XNANO已经问世。本文综述了近年来碳纳米管在材料、器件和集成电路方面的发展, 以及未来可能在光电、传感、显示和射频等领域的应用前景. 最后, 文章列举了碳基CMOS集成电路推向产业化的过程中面临的一系列挑战, 并对碳基技术发展路线做了进一步展望。

光电 2024年05月16日 1 点赞 0 评论 386 浏览

中国先进半导体材料及辅助材料发展战略研究

摘要：目前，以SiC、GaN 为代表的第三代半导体材料快速发展，我国亟需抓住战略机遇期，实现先进半导体材料、辅助材料的自主可控，保障相关工业体系安全。本文在分析全球半导体材料及辅助材料研发与产业发展现状的基础上，寻找差距，结合我国现实情况，提出了构建半导体材料及辅助材料体系化发展、上下游协同发展和可持续发展的发展思路，制定了面向2025 年和2035 年的发展目标。为推动我国先进半导体材料及辅助材料产业发展，提出了建设集成电路关键材料及装备自主可控工程，SiC 和GaN 半导体材料、辅助材料、工艺及装备验证平台，先进半导体材料在第五代移动通信技术、能源互联网及新能源汽车领域的应用示范工程，并对如何开展三项工程进行了需求分析，设置了具体的工程目标和工程任务。最后，为推动半导体产业的创新发展，从坚持政策推动，企业和机构主导，整合国内优势资源；把握“超越摩尔”的历史机遇，布局下一代集成电路技术；构建创新链，进行创新生态建设等方面提出了对策建议。

光电 2024年04月28日 1 点赞 0 评论 313 浏览

高逼真3D光场显示关键技术

摘要：详细总结了高逼真3D光场显示的关键技术及其基本原理，包括光场显示系统构建、光场显示控光技术和光场显示图像编码等，并详细阐述了它们在3D 光场显示技术中的作用。为使高逼真3D光场显示技术真正地得到推广应用，必须全面考虑各种因素，包括完善显示系统的构建、控光技术的优化和编码技术的改进。希望该综述能够为3D光场显示技术的研究和发展提供有益参考。

光电 2025年07月28日 1 点赞 0 评论 19 浏览

响应范围可调的倍增型有机光电探测器进展

摘要：光谱响应范围反映了光电探测器可探测信号光的波长范围，决定了器件的适用场景和应用领域。倍增型有机光电探测器（PM-OPDs）有光谱响应范围可调特性，为其未来在不同场景中的高灵敏探测提供了关键支撑。本文通过介绍PM-OPDs 的工作机理，并分析调控器件光谱响应范围的方法，为光谱响应范围可调的PM-OPDs 的进一步研究工作提供实验依据和理论参考。首先，阐述了PM-OPDs 的工作机理，剖析光谱响应范围的重要影响因素。然后，分别介绍了宽响应和窄响应PM-OPDs 的研制方法。对于宽响应PM-OPDs，主要介绍了窄带隙材料甄选、三元策略、双层结构拓宽器件光谱响应范围的内在机制；对于窄响应PM-OPDs，以“载流子注入窄化”概念为核心，从材料甄选和器件结构两个维度分析了实现窄响应探测的方法。最后，梳理了光谱响应范围可调的PM-OPDs 的研究成果和进展，以挖掘提高器件性能更多潜在途径和方法。

光电 2025年07月25日 1 点赞 0 评论 27 浏览

超灵敏快速石英增强光声传感关键技术及应用

摘要：概述了近年来基于石英增强光声光谱（QEPAS）实现超灵敏快速痕量气体传感的关键技术及其应用。首先，讨论了不同类型声学腔与石英音叉（QTF）的耦合机制，以及它对提高QEPAS 系统灵敏度的影响。设计合适的声学腔可以有效地放大光声信号，从而提高传感器的检测灵敏度。其次，介绍了一种无需预先校准且响应速度更高的拍频石英增强光声光谱（BF-QEPAS）技术。重点阐述了定制QTF 的设计理论，以及结合定制音叉QEPAS 的一些技术突破。介绍了超灵敏快速石英增强光声传感在环境监测、医疗诊断、电力系统安全监测等领域的应用，并展望了未来超灵敏快速QEPAS技术在新型激发光源、微型化传感器等方面的发展趋势。

光电 2025年07月24日 1 点赞 0 评论 27 浏览

热管理用氮化硅陶瓷热导率影响因素及改善途径

摘要：随着电子功率器件向高电压、大电流、高功率密度发展，其在运行过程中会产生更多的热量，承受更大的热应力，这就对器件用陶瓷基板的散热性能及可靠性提出了更高的要求。传统陶瓷基板如氧化铝(热导率低)、氮化铝(力学性能差)已难以满足大功率器件要求。氮化硅陶瓷由于兼具较高的理论热导率与优异的力学性能而成为大功率器件用陶瓷基板的首选材料。但是氮化硅陶瓷的实际热导率与理论值尚存在较大差距，晶格氧含量是主要影响因素。另外，氮化硅陶瓷在制备过程中需要引入适宜的烧结助剂，由烧结助剂引入而引起氮化硅陶瓷显微结构（致密度、晶粒形貌、晶界相含量与分布及平均晶界薄膜厚度等)的变化也会影响其热导率。氮化硅陶瓷显微结构的演变又与其成型技术、烧结工艺密切相关。降低晶格氧含量，减少晶界相，获得具有由细小晶粒与大长柱状晶粒组成的双峰结构是获得高导热氮化硅陶瓷的关键。本文从氮化硅结构与热学性质入手，对晶格氧与显微结构对氮化硅陶瓷热导率的影响作用机制进行了讨论，从原料粉体、烧结助剂、烧结工艺、结构织构化4个方面对氮化硅陶瓷中晶格氧的调控作用、显微结构的演变过程及热导率的强化机理进行了阐述，对高导热氮化硅陶瓷发展现状及面临的挑战进行了探讨，最后对高导热氮化硅陶瓷未来发展前景进行了展望。

光电 2025年07月23日 1 点赞 0 评论 35 浏览

面向6G的低时延高可靠边缘计算架构

摘要：移动边缘计算（MEC）是6G移动通信网络中连通通信与服务、实现万物智联的支撑技术。针对MEC系统的计算时延优化，提出横向多主机架构；为优化MEC系统的传输时延及解决多主机并行计算的掉队者问题，提出多连接主从多主机架构。以上均设计了完整的信令流。针对MEC系统的性能评估，搭建了基于开源库的多主机MEC仿真平台。实验表明，提出的横向多主机MEC架构可有效提高计算时延性能；提出的多连接主从多主机MEC架构有效缓解掉队者问题，提高传输时延性能；搭建的MEC仿真平台能够有效评估多主机架构的关键性能指标。

光电 2025年07月21日 1 点赞 0 评论 30 浏览

基于液态金属对流的电子设备冷却研究进展

摘要：受益于液态金属优异的导热和流动性能，液态金属对流冷却为电子器件和设备的高热流密度热管理难题提供了新的解决方案。介绍了液态金属对流的传热和流动特性，相比于传统工质，液态金属的高热导率使得对流的总体热阻更低，因此产生更好的传热效果。总结了基于液态金属对流的驱动技术、复合式冷却技术和强化冷却技术的相关研究进展，简述了液态金属对流在电子设备冷却领域的应用现状，并展望了液态金属对流冷却的发展前景。

光电 2025年07月17日 1 点赞 0 评论 51 浏览

印刷薄膜晶体管材料与器件技术研究进展

摘要：聚焦溶液印刷工艺制备薄膜晶体管（TFT）技术，综述了近年来印刷TFT 材料与器件研究成果。TFT 是平板显示器件的核心共有技术，决定了平板显示器的显示效果与显示质量。从TFT 器件中的材料及工艺出发，分别介绍可印刷的导电材料、半导体材料和绝缘层材料，以及印刷制备TFT 技术的发展现状。要实现印刷TFT 技术的商业应用，还面临着诸如可印刷的高性能墨水材料开发、高均匀性薄膜印刷沉积工艺、较低的接触电阻、印刷TFT 集成制备技术，以及如何实现印刷TFT 在偏压、光辐照、温度等条件下的长期稳定性等问题。提出了随着新材料的进一步开发和印刷技术的发展，印刷技术将为实现低成本制造TFT 提供一条有前景的途径。

光电 2025年07月15日 1 点赞 0 评论 38 浏览

Micro-LED新型显示技术的现状、挑战及展望

摘要：微型发光二极管（Micro-LED）具有较好的稳定性，是当前高亮显示应用的最佳选择，其具有高对比度、低响应时间、宽工作温区、低能耗和广视角等优势，成为当前产业界和学术界比较看好的新型显示技术。综述了Micro-LED 新型显示技术的原理，对比其与现有技术的性能，从材料、器件、集成和成本良率等几个角度探讨了Micro-LED 新型显示技术的关键技术挑战。未来3~5 年内，Micro-LED 显示技术仍然会在材料、器件、集成等技术方面存在技术创新和重大突破的关键机会，该技术支撑着未来显示产业的发展，也是中国科技创新引领全球的一次重要科技革命。建议鼓励创新，营造良好的科技创新环境，通过产学研合作解决当前Micro-LED 新型显示技术的关键问题。同时发挥市场和社会资本的作用，引导产业遵循技术发展和商业发展规律。Micro-LED 显示产业尽管仍面临技术挑战，但增强现实等近眼显示设备的推出，可能彻底革新现有的显示产品形态，Micro-LED显示产业市场将可能迎来爆发式增长。

光电 2025年07月14日 1 点赞 0 评论 56 浏览