高精度激光共焦半导体晶圆厚度测量

摘要：针对半导体晶圆厚度的高精度非接触测量问题与需求，提出了基于激光共焦的高精度晶圆厚度测量方法。该方法利用高分辨音圈纳米位移台驱动激光共焦光探针轴向运动扫描，利用激光共焦轴向响应曲线的峰值点对应物镜聚焦焦点的特性，分别对被测晶圆上下表面进行高精度瞄准定位；通过光线追迹算法精确计算出晶圆表面每个采样点的物理坐标，实现了晶圆厚度的高精度非接触测量。基于该方法构建了激光共焦半导体晶圆厚度测量传感器，实验和分析表明，该传感器的轴向分辨力优于5 nm，轴向扫描范围可达5. 7 mm，6 种晶圆厚度测量重复性均优于100 nm，单次测量时长小于400 ms。将共焦定焦技术有效地应用于半导体测量领域，为晶圆厚度的高精度、无损在线测量提供了一种新技术。

光电 2024年10月09日 1 点赞 0 评论 192 浏览

磁致载流子分离增强光催化机理研究进展

摘要：某些光催化材料在光照下会发生电子跃迁，产生的电子-空穴对分离后能产生活性物质，从而实现光催化效应。该技术对缓解能源危机和环境污染具有巨大潜力。为提高光催化效果，可以通过外场调控，例如电场、磁场。磁场调控具有非接触和简便的优势，能够通过促进光生载流子的分离来增强光催化活性，因此在光催化领域备受关注。首先阐述了磁致载流子分离增强光催化的研究进展；然后，从磁场影响溶液吸光度、促进光生载流子分离、调控自旋极化过程的角度详细解释了磁场增强光催化的物理机理；最后，总结梳理了磁场优化光催化的反应条件和磁热效应对光催化的调制机制等方面，旨在为未来提高光催化效率提供科学参考。

光电 2026年03月05日 1 点赞 0 评论 77 浏览

多材料体系三维集成光波导器件

摘要：随着高速光通信、智能光计算和灵敏光探测等领域的快速发展，光子集成系统正成为重要发展趋势，其对于单元器件性能、系统集成度和可拓展性提出了更高的要求。多材料体系三维集成技术突破了传统单一材料体系的器件性能限制以及二维加工与集成技术的面积与集成度限制，有望实现高速率、高效率、高密度以及低功耗的新型光电集成系统。本文围绕三维堆叠技术和飞秒激光加工技术这两类主要的多材料体系三维集成光波导技术，首先介绍了基于层间耦合器的三维光学耦合技术与三维集成光波导器件，然后介绍了基于三维堆叠技术的光电融合集成器件（光发射机/接收机、波分复用收发器、光互连模块），进一步介绍了基于飞秒激光直写技术的三维集成光波导器件（偏振复用器、模式复用器、扇入/扇出器件、拓扑量子器件）。这些三维集成技术为提升系统性能、提高系统集成度以及降低系统功耗提供了有效的解决方案，从而在先进光通信和光信号处理等领域具有广泛的应用前景。

光电 2024年11月28日 1 点赞 0 评论 272 浏览

我国人工智能芯片发展探析

摘要：人工智能（AI）芯片是支撑智能技术发展的核心硬件，其技术进步对国家科技创新、产业发展、经济增长具有重要意义。本文从云端智能芯片、边端智能芯片、类脑智能芯片3个方面总结了AI 芯片的国际发展趋势，分析了我国AI芯片的应用需求，从芯片设计、制造、封装、测试等方面梳理了相关产业与技术的发展现状及趋势。当前，国产AI芯片的性能、技术、产业链存在短板，亟需开展自主创新与产业协同；国产AI芯片开发面临高成本、长周期的挑战，亟需平衡融资压力并积累发展经验；国内AI芯片领域人才短缺，亟需提高培育质量并控制流失率。为此，论证提出了我国AI芯片的发展路径，即突破技术瓶颈、加速产业化、拓展国际化、实施市场扶持，重点采取技术创新和重点项目建设、新型芯片架构和开源产业生态建设、技术标准体系制定、“产教研”融合等举措，以推动我国AI芯片产业可持续和高质量发展。

光电 2025年07月03日 1 点赞 0 评论 237 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 192 浏览

角分辨光电子能谱在热电材料研究中的应用

摘要：热电材料因其能够实现热能与电能的直接转换, 在温差发电与制冷技术中具有重要应用. 热电材料的电输运性能由其能带结构决定, 角分辨光电子能谱(angle-resolved photoemission spectroscopy, ARPES)是最直观探测能带结构的技术. 本文综述了ARPES技术在热电材料研究中的应用, 探讨了ARPES如何揭示材料的能带结构, 从而优化其热电性能. 首先介绍了热电材料的基本参数和ARPES的基本原理, 随后详细介绍了ARPES技术在热电材料研究中的几个典型应用案例, 最后给出总结和展望, 期待能为两个领域的交叉提供一些参考思路.

光电 2025年12月17日 1 点赞 0 评论 140 浏览

人工智能驱动集成电路下一代互连材料设计:进展与挑战

摘要: 随着芯片在通信、汽车电子与高性能计算等领域的深入应用，低功耗、高性能的芯片需求持续上升。在摩尔定律推动下，器件微型化带来量子隧穿效应和布线电阻增加等挑战，尤其在5nm及以下工艺节点，芯片互连成为性能瓶颈。Cu 互连面临尺寸效应导致的电阻激增，推动对新型低电阻材料的探索。综述了集成电路互连在先进节点下的核心挑战，分析Co、Ｒu等替代金属及二元合金、拓扑半金属、二维材料的发展前景，并探讨人工智能在互连材料设计中的应用，为工业界开发新一代互连材料提供参考路径。

光电 2026年03月06日 1 点赞 0 评论 101 浏览

紫外氟化钙晶体的生长技术

摘要：氟化钙（CaF2）晶体具有极高的紫外光透过率（＞90%@157 nm）、高的激光损伤阈值和低折射率，是实现深紫外光刻的关键材料。随着半导体行业对高精度和高分辨率光刻技术的不断追求，高品质氟化钙晶体及其生长成为人们关注的焦点。本文首先介绍了CaF2晶体的结构和性能特点，以及常见的晶体缺陷，列举了其在光刻系统中的应用要求；随后，介绍了紫外CaF2晶体的生长方法，包括提拉法、坩埚下降法、温度梯度法和平板法；基于现有研究进展，重点讨论了原料纯度和生长工艺在减少晶体缺陷、可定向生长高品质紫外CaF2晶体方面的影响；最后对晶体生长技术的未来进行了展望。

光电 2026年03月25日 1 点赞 0 评论 72 浏览

II~VI族半导体纳米晶体的手性研究前沿

摘要：近年来, 手性II~VI族半导体纳米晶体因其独特的光电性能和手性诱导电子自旋选择性特点而受到广泛关注. 手性是一种对称性破缺现象, 可通过以下几种方式诱导纳米晶体的手性: (1) 连接手性配体; (2) 形成手性晶格; (3) 形成手性形貌; (4) 手性组装排列; (5) 多级手性及手性放大. 在手性诱导过程中, 由于更小尺寸的纳米晶体——量子点的量子限域效应, 其物理化学性质可随尺寸、形貌、组成和晶型进行调控, 可以使其在紫外-可见-近红外光区域内表现出手性消光和圆偏振发光等特性. 此外, 几何参数如形状各向异性、晶格失配和表面不对称性在调节手性纳米结构的手性响应中也扮演着关键角色. 因此, II~VI族手性半导体纳米材料在纳米光子学应用中的根本挑战是对纳米尺度的立体合成的完全控制, 并从实验和理论两方面阐明不同维度手性的发生机制. 本综述介绍了过去十几年来手性半导体纳米晶体, 从控制合成到手性起源探索和潜在应用方面的最新研究进展, 并提出了新的材料合成策略和理论改进论点, 为新兴的跨学科领域如圆偏振发光、自旋电子学和基于手性的医疗诊断纳米器件应用等提供新思路.

光电 2024年11月29日 1 点赞 0 评论 341 浏览

高性能存储芯片产业发展研究

摘要：高性能存储芯片堪称全球人工智能蓬勃发展的核心驱动力，不仅有力推动了信息技术产业不断迈进、显著提升电子设备性能、为服务器和数据中心的发展注入强劲动力，还极大促进了人工智能与机器学习、物联网、虚拟现实以及增强现实等新兴技术的崛起。本文全面系统地梳理了我国高性能存储芯片的发展需求，分析了高性能存储芯片的国际发展态势，总结了我国高性能存储芯片的发展现状，深入剖析了发展进程中所面临的问题与挑战，精准指出其带来的变革机遇，并提出以下针对性的对策建议：一是分层施策夯基础，变革策略求突破；二是传统新型两手抓，多条路线齐头并进；三是加速形成新技术布局，逐渐打破市场层垄断，期望能够加速我国高性能存储芯片的发展进程。

光电 2025年07月13日 1 点赞 0 评论 173 浏览