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碳基CMOS集成电路技术: 发展现状与未来挑战

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
中国先进半导体材料及辅助材料发展战略研究

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
遥感大模型：综述与未来设想

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
微电子封装用Cu键合丝研究进展

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
面向超高频植入式RFID芯片的温度传感器研制

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
基于专利数据的中国AI 芯片创新态势研究

基于专利数据的中国AI 芯片创新态势研究

摘要：以大模型为核心的新一代人工智能生成内容（AIGC）技术（以下简称生成式人工智能技术）正代表着AI 技术新的发展方向，而当前对于大模型的发展共识（即堆积算力和高质量数据可以继续创造“奇迹”）同时也促使人工智能科技创新转入“万卡”时代。由AI 芯片所构筑的算力“护城河”成为支撑AI 迈向通用人工智能（AGI）的必备需求。为研判我国AI 芯片技术创新的发展态势，本文对我国专利数据进行了检索和分析，梳理和描绘了AI 芯片技术的创新现状与趋势，并探索构建了代表性创新主体的创新潜力专利评估因子，以期形成对未来发展势能的理解与判断。最后，基于专利数据解读和分析，形成了助推我国AI 芯片创新发展的有关建议。
光电 2025年09月10日
全球专用集成电路发展现状及趋势

全球专用集成电路发展现状及趋势

摘要：2023年专用集成电路（ASIC）的市场规模和比重均达历史新高，持续增长的动力强劲。本文面向专用集成电路需求，从销售额、比重、细分应用领域发展分化等方面分析了ASIC的市场规模与分布，从终端需求、能源约束、供应链和价格等方面总结了ASIC兴起的主要驱动力。同时，提出ASIC发展的几个趋势：新一轮半导体上行周期将推动ASIC比重首次过半，领域专用架构、开源处理器指令集架构、芯粒成为半导体产业成长的主要技术驱动力，半导体产品“通久必专”推动产业模式“分久必合”。
光电 2025年09月09日
离子束表面加工设备及工艺研究

离子束表面加工设备及工艺研究

摘要：本文介绍了一种用于红外芯片金属化与刻蚀工艺的离子束表面加工设备。通过实验探索不同工艺角度下薄膜沉积速率与均匀性及刻蚀速率与均匀性的影响，结果表明薄膜沉积均匀性与刻蚀均匀性均优于3%。同时经过产线流片，红外芯片表面薄膜均匀性良好、一致性高，芯片电路图案刻蚀陡直性高、损伤低，满足红外芯片金属化与刻蚀工艺需求。
光电 2025年09月08日
HBM 制造技术演进与今后的发展趋势

HBM 制造技术演进与今后的发展趋势

摘要：随着智能数据应用的飞速发展，内存带宽限制导致的算力瓶颈日益明显。面对市场对高性能计算和数据处理能力不断攀升的需求，解决这一瓶颈问题正变得越来越具有挑战性。在这一背景下，高带宽内存（High Bandwidth Memory，HBM）被视为突破算力瓶颈的关键方案之一，并且已经成为当前先进封装技术领域的研发热点。本文将回顾HBM 制造工艺的发展历程，分析其技术优势，并对其未来的发展方向进行展望。
光电 2025年09月04日