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高功率大面积AI芯片液冷技术进展

高功率大面积AI芯片液冷技术进展

摘要：随着人工智能（artificial intelligence，AI）技术的升级迭代，巨大的算力需求推动了AI芯片的发展，特别是近年来开发的芯粒（Chiplet）技术，为人工智能提供了高计算性能、高良品率、低成本的先进芯片封装集成方案，为AI发展提供了坚实的硬件支撑。Chiplet型芯片具有大面积、高发热功率的特征，其3D的芯片堆叠设计带来了热流分布不均匀、多层芯片导热路径长、填充热界面材料较厚等散热难题，成为了芯片性能提升的关键瓶颈，Chiplet型芯片的高效热管理成了人工智能发展的关键挑战。本文综述了芯片热管理的先进液冷技术进展，包括单相与两相液冷方案，基于冷却架构分为冷板式液冷、近结区液冷与浸没式液冷，并针对2. 5D、3D Chiplet型芯片中的散热问题与冷却方案进行了总结，为高功率大面积AI芯片的液冷方案的应用与发展提供参考。
光电 2026年05月06日
碳化硅真空纳米电子器件技术分析

碳化硅真空纳米电子器件技术分析

摘要：新兴的真空纳米电子器件兼具固态器件集成电路和传统真空电子器件的优势。但和硅器件同工艺、同片集成的现状，限制了其在恶劣环境的应用。使用宽禁带半导体碳化硅材料制备真空纳米电子器件，可在耐辐射基础上兼具抗高温特性，使该器件具备良好的综合优势。文章分析了硅器件及集成电路发展中面临的问题，回顾了真空纳米电子器件的发展历史，介绍了碳化硅材料的相对优势以及SiC基真空纳米电子器件研究现状，并对该器件发展及应用前景进行了分析。
光电 2025年02月11日
光电化学金属催化研究进展

光电化学金属催化研究进展

摘要：光电化学金属催化融合了光化学、电化学以及金属催化的特性, 为高活性自由基的可控产生及选择性转化提供了新的研究思路. 光催化剂可以在电极表面得失电子形成相应的光敏剂, 避免传统光化学合成中等物质的量的氧化还原试剂的使用; 体系中的金属催化剂既可以作为电化学催化剂在电极表面上传递电子, 还可以和反应底物相互作用,控制反应的路径. 这种新型的催化策略同时利用光能和电能作为反应的驱动力, 极大地降低了反应的电极电势, 从而在温和的条件下完成常规方法难以实现的电子转移活化过程. 总结了过去几年光电化学金属催化领域取得的重要研究进展, 通过选取的典型示例以及相关的反应机理解读展示该方法的合成特点及优势.
光电 2026年02月11日
高逼真3D光场显示关键技术

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
植物智能电子器件: 从生长监测到功能调控

植物智能电子器件: 从生长监测到功能调控

摘要:植物作为人类赖以生存的主要食物来源、生态环境的调解者以及多种原材料的提供者, 其生长过程的实时监测与生理功能的精准调控, 正成为推动植物科学研究与智慧植物系统管理的重要方向. 近年来, 随着材料科学与器件技术的不断革新, 尤其是在可穿戴与可植入信号监测、电控调节等领域的突破, 围绕“智能植物电子学”的新兴研究逐渐兴起, 正逐步取代传统的植物信号采集方法, 拓展植物研究的边界. 本综述旨在系统阐述智能植物生物电子器件的核心概念, 梳理其所涉及材料与器件的设计理念、发展历程、代表性进展及关键技术策略.首先, 我们介绍植物电子器件的基本原理及其主要功能类别. 随后, 从环境信号感知、生理状态监测到生长行为调控等多个维度, 系统总结了植物生物电子材料与器件的最新研究成果, 并归纳出三类主要研究策略. 最后, 结合有机电子与碳基材料的发展趋势, 探讨了该领域面临的机遇与挑战, 旨在为未来智慧植物学的构建与发展提供新思路与理论支持.
光电 2026年01月07日
面向集成应用的二维半导体生长进展及展望

面向集成应用的二维半导体生长进展及展望

摘要：以过渡金属硫族化合物（ＴＭＤＣ）为代表的二维半导体材料拥有原子级的极限厚度、短沟道免疫效应，在场效应晶体管、光电器件、传感器、柔性电子等领域展示出巨大的应用潜力。大面积、高质量的二维半导体材料的可控制备是实现上述应用的基础。本文综述了近年来二维半导体材料制备的研究进展，主要探讨了二维半导体材料的大面积制备方法、单晶薄膜的外延生长策略和机理、缺陷的控制、材料的转移、低温生长策略和主流的生长设备。最后对二维半导体材料未来生长方向进行了展望，通过深入的梳理和分析，以期为二维半导体材料的制备和应用提供更全面的支持和指导，推动二维材料领域的进一步发展。
光电 2026年03月12日
氧化镓异质衬底集成技术研究进展

氧化镓异质衬底集成技术研究进展

摘要: 超宽禁带氧化镓在高功率和射频器件领域显示出巨大发展潜力。然而，氧化镓固有的极低热导率和p 型掺杂困难问题限制了其器件性能和结构设计。异质集成是突破单一材料性能极限，变革提升器件性能的关键技术。本文综述了异质外延、机械剥离和离子束剥离转移三种氧化镓异质集成技术的最新研究进展，重点对比分析不同集成技术在材料质量、电学和热学特性及器件性能等方面的优缺点，并针对衬底种类、界面成键方式、过渡层厚度对纵向散热和电子输运的影响进行探讨。同时，本文对当前氧化镓异质集成技术所面临的挑战进行分析，并对氧化镓异质集成技术未来的发展趋势进行展望，旨在唤起国内氧化镓异质集成衬底相关研究，推动氧化镓异质集成器件开发，加快推进氧化镓材料和器件产业化应用。
光电 2026年04月01日
芯片制造中的化学镀技术研究进展

芯片制造中的化学镀技术研究进展

摘要：芯片制造中大量使用物理气相沉积、化学气相沉积、电镀、热压键合等技术来实现芯片导电互连. 与这些技术相比, 化学镀因具有均镀保形能力强、工艺条件温和、设备成本低、操作简单等优点, 被人们期望应用于芯片制造中, 从而在近年来得到大量的研究. 本综述首先简介了芯片制造中导电互连包括芯片内互连、芯片3D 封装硅通孔(TSV)、重布线层、凸点、键合、封装载板孔金属化等制程中传统制造技术与化学镀技术的对比, 说明了化学镀用于芯片制造中的优势; 然后总结了芯片化学镀的原理与种类、接枝与活化前处理方法和关键材料; 并详细介绍了芯片内互连和TSV互连化学镀阻挡层、种子层、互连孔填充、化学镀凸点、再布线层、封装载板孔互连种子层以及凸点间键合的研究进展; 且讨论了化学镀液组成及作用, 超级化学镀填孔添加剂及机理等. 最后对化学镀技术未来应用于新一代芯片制造中进行了展望.
光电 2024年12月11日
CVD金刚石膜应力的产生、抑制、应用及测量

CVD金刚石膜应力的产生、抑制、应用及测量

摘要: 金刚石具有优异的性能, 在光学、电子器件热管理及宽禁带半导体领域有着广阔的应用前景, 被誉为终代半导体。作为光学窗口, 需要大尺寸、厚度2 mm 以上的CVD(Chemical Vapor Deposition, 化学气相沉积)金刚石自支撑厚膜; 在半导体散热中, 则需要4英寸(1英寸=2.54cm)以上、100μm厚的金刚石自支撑膜与GaN 等半导体材料进行键合。但由于技术限制, 大面积CVD金刚石膜的合成及应用依旧存在较大困难。一方面, 沉积过程中应力会导致金刚石膜发生破裂; 另一方面, 残余应力会导致金刚石膜发生翘曲, 键合质量变差。因此, 控制金刚石膜的应力成为目前金刚石膜规模化、大范围应用的一个关键问题。本文综述了CVD金刚石应力的分类、来源以及影响应力的各种因素, 详细介绍了抑制金刚石膜应力的措施。同时, 总结了通过人为施加应力来改善金刚石性能的研究, 包括应力改变金刚石带隙、应力提高金刚石热导率等。最后, 给出了评价金刚石应力大小的方法及理论计算公式, 并分析了未来金刚石膜应力研究的趋势。
光电 2026年05月07日
大尺寸金刚石晶圆复制技术研究进展

大尺寸金刚石晶圆复制技术研究进展

摘要：半导体技术的发展离不开大尺寸晶圆的高效制备。在半导体领域，晶圆复制可以通过同质外延生长后进行切割或者基于异质衬底进行异质外延来实现，从而批量生产。金刚石作为新型超宽禁带半导体材料，在电真空器件、高频高功率固态电子器件方面具有良好的应用前景。而由于金刚石材料具有极高硬度，晶圆复制也面临诸多问题。传统的激光切割方法虽然可以实现对超硬特性金刚石进行加工，但其较高的加工损耗已经无法满足大尺寸晶圆的制备需求，呕需开发损耗小、效率高的金刚石晶圆复制技术。文章介绍了目前常见的半导体晶圆复制技术，总结了金刚石复制技术的研究进展及现阶段发展水平，并对未来大尺寸金刚石晶圆复制技术的发展方向进行了分析与展望。
光电 2025年02月12日