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 861 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 372 浏览

基于机器学习的芯片老化状态估计算法研究

摘要：随着芯片的集成度越来越高，其晶体管数量也越来越多，老化速度加快。由于工业应用、装备系统等领域对芯片可靠性的要求较高，因此研究估计芯片老化的方法至关重要。总结现有的芯片老化估计和预警的技术方法，将机器学习算法应用于芯片老化状态估计，实验结果表明，极端梯度提升树算法的效果较好。对现有的极端梯度提升树算法进行贝叶斯优化，寻找模型的最优参数，使用优化后的算法估计的状态值与真实值的均方误差比优化前降低了0.13~0.25，优化后的模型预测结果较为精准。

光电 2025年10月30日 1 点赞 0 评论 8 浏览

GaN HEMT器件表面钝化研究进展

摘要：作为第三代半导体材料之一，GaN 凭借其优异的材料特性，如较高的击穿场强、较高的电子迁移率以及较好的热导率等，在制备高频、高功率及高击穿电压的AlGaN/GaN HEMT 器件方面得到广泛应用。然而，目前电流崩塌、栅泄漏电流、频率色散等一系列可靠性问题制约着AlGaN/GaNHEMT 器件的大规模应用。表面钝化被认为是改善这些问题最有效的方法之一。对电流崩塌、界面态等的测试表征方法等进行了总结，综述了目前GaN表面钝化的研究进展。

光电 2025年10月24日 1 点赞 0 评论 18 浏览

基于纳米铜膏的导电结构激光并行扫描烧结成型技术

摘要：针对柔性基板中导电结构的快速成型，对纳米铜膏的多道激光并行扫描烧结技术进行了优化。探究了不同功率和填充间距对激光烧结过程中的纳米铜膏烧结形貌和电阻率的影响，得出最佳的工艺参数。适当缩小间距可提高烧结程度和导电性，但间距过小易导致基板过热。实验结果表明，最佳工艺参数组合为功率170 mW、间距10 μm、光斑直径15 μm，此时烧结线路呈现金属铜色，并形成网状烧结结构，测得电阻率为5.32×10－6 Ω·cm。对比聚酰亚胺（PI） 和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET） 薄膜在激光烧结过程中的效果，分析了基板的耐热性和透光性对烧结效果的影响机理，为后续清洗工艺提供可行性参考。

光电 2025年10月09日 1 点赞 0 评论 45 浏览

微纳铜材料的制备及其在封装互连中的应用

摘要：半导体器件的快速发展对封装互连材料提出了更高的要求。微纳铜材料具有良好的导电、导热和机械性能。与常用的微纳银相比，微纳铜具有更强的抗电迁移能力和更低的成本，在封装互连领域被广泛应用。微纳铜材料的制备方法可分为化学法、物理法、生物法3 类，其中化学液相还原法以低成本、高可控、工艺简单等优势占据重要地位。不同的封装互连工艺步骤需要不同形貌的微纳铜颗粒。微纳铜材料在封装互连中主要应用于芯片固晶、Cu-Cu键合、细节距互连等工艺，探讨了微纳铜材料在以上工艺中的应用，并对微纳铜材料在封装互连中的应用进行了展望。

光电 2025年09月18日 1 点赞 0 评论 73 浏览

CVD金刚石膜研究进展

摘要:金刚石由于其优异的声、光、电、热和力学性能，是重要的功能材料之一。金刚石的制备方法主要有高温高压方法和低压化学气相沉积方法。化学气相沉积法因制备得到的样品质量高、面积大，设备简单、可规模化等特性，是合成金刚石膜的重要方法。为了实现低合成压力条件下的金刚石膜的均匀、快速、大尺寸、高质量生长，目前研究人员在金刚石低压生长的控制方面做出了深入的研究。文章综述了近年来化学气相沉积法（包括热丝CVD 法、离子体增强CVD 法、燃烧火焰CVD 法）生长金刚石膜的研究进展，包括金刚石膜的生长机理、关键设备、关键工艺参数等。此外，还详细讨论了生长过程中的关键工艺参数与金刚石膜生长速率和质量的关系，这些对化学气相沉积制备金刚石膜的研究、生产至关重要。

光电 2025年09月16日 1 点赞 0 评论 83 浏览

遥感大模型：综述与未来设想

摘要：深度学习极大地推动了遥感图像处理技术的发展，在精度和速度方面展现了显著优势。然而，深度学习模型在实际应用中通常需要大量人工标注的训练样本，且其泛化性能相对较弱。近年来，视觉基础模型和大语言模型的发展为遥感图像处理的大模型研究引入了新的范式。遥感大模型也称为遥感基础模型，基础模型因其在下游任务中的卓越迁移性能而备受瞩目，这些模型首先在大型数据集上进行与具体任务无关的预训练，然后通过微调适应各种下游应用。基础模型在语言和视觉及其他领域已经得到了广泛应用，其在遥感领域的潜力也正逐渐引起学术界的重视。然而，目前针对这些模型在遥感任务中的全面调查和性能比较仍然缺乏。由于自然图像与遥感图像之间存在固有差异，这些差异限制了基础模型的直接应用。在此背景下，本文从多个角度对常见的基础模型以及专门针对遥感领域的大模型进行了全面回顾，概述了最新进展，突出了面临的挑战，并探讨了未来发展的潜在方向。

光电 2025年09月15日 1 点赞 0 评论 68 浏览

微电子封装用Cu键合丝研究进展

摘要: 引线键合仍然是微电子封装中最流行的芯片互连技术,在未来很长一段时间内都不会被其他互连方法所取代。Au键合丝由于其独特的化学稳定性、可靠的制造和操作性能,几十年来一直是主流半导体封装材料。然而,Au键合丝价格的急剧上涨促使业界寻找用于微电子封装的替代键合材料,如Cu键合丝。与Au键合丝相比,使用Cu键合丝的主要优势是更低的材料成本、更高的电导率和热导率,使更小直径的Cu键合丝能够承受与Au键合丝相同的电流而不会过热,以及更低的Cu和Al之间的反应速率,这有助于提高长期高温存储条件下的键合可靠性。文章首先简要介绍了键合丝的发展历史。其次,介绍了Cu键合丝的可制造性和可靠性。最后,提出了键合丝的发展趋势。

光电 2025年09月13日 1 点赞 0 评论 72 浏览

面向超高频植入式RFID芯片的温度传感器研制

摘要：基于0.18μｍ工艺设计并实现了一款用于超高频植入式RFID芯片的温度传感器。该温度传感器将MOS管作为感温元件，采用基于亚阈值MOS管的低功耗感温核心。传感器利用PTAT和CTAT两种电压延时器构成脉宽产生电路，从而生成脉宽信号，并与时间数字转换器（TDC）一起构成温度量化电路。核心电路的版图面积为298μｍ×261μｍ，测温范围为35～45℃。流片测试结果表明，三颗芯片在两点校准后的测温最大误差为±0.4℃，关键温区的最大误差为±0.2℃，实测功耗为623ｎＷ。基于流片实测结果，发现了当前芯片的局限性，并提出了未来芯片结构的改进方向。

光电 2025年09月11日 1 点赞 0 评论 63 浏览