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基于机器学习的芯片老化状态估计算法研究

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
II~VI族半导体纳米晶体的手性研究前沿

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
高性能存储芯片产业发展研究

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
GaNP沟道功率器件及集成电路研究进展

GaNP沟道功率器件及集成电路研究进展

摘要：GaN功率器件具有导通电阻小、开关速度快、击穿电压高等特点，已广泛应用于高频、高功率的电力电子转换器中。为充分发挥GaN器件的性能优势，将功率电子器件和控制器、驱动等外围电路进行全GaN单片集成是最小化寄生参数的有效手段，也是GaN功率集成电路的重要发展方向。着眼于利用二维空穴气（2DHG）的GaN基型器件的发展进程，论述了P型器件面临的技术难题，进一步分析了其对于GaN互补逻辑电路集成发展的重要性，讨论了相关的GaN集成工艺平台，对器件结构及制备工艺的创新、GaN集成技术面临的相关挑战进行了分析与展望。
光电 2025年10月31日
碳材料改性的BiOX光催化材料的研究进展

碳材料改性的BiOX光催化材料的研究进展

摘要：环境与能源问题严峻，人们迫切需要开发一些高效、环保、稳定的光催化剂。卤氧化铋（BiOX，X 为Cl、Br、I）因其独特的层状结构、优异的光学、电学性能而受到光催化领域的广泛关注。但BiOX存在光吸收不足、电子−空穴（electron-hole，e−−h+）快速复合、载流子浓度有限等问题而限制了它的应用。利用碳材料修饰BiOX可以极大地提升BiO X 的光催化性能。简要介绍了BiOX的结构、性质、改性方案，碳材料基本类型和性质，主要综述了近几年零维，维，二维，三维碳材料改性的BiOX光催化剂的研究进展，并分析了碳材料对BiOX光催化剂的提升机制，最后展望了碳材料改性的BiOX所面临的机遇和挑战。
光电 2024年07月18日
可见光驱动的Ti基半导体光催化剂的研究进展

可见光驱动的Ti基半导体光催化剂的研究进展

摘要：半导体光催化技术在太阳能转换以及环境治理方面具有巨大潜力。TiO2由于其高的光催化效率、良好的稳定性以及合适的带边电位等，成为了当前研究最多的光催化材料。但TiO2 是宽带隙半导体，对可见光几乎不响应，这极大限制了TiO2的应用。为了提高TiO2对可见光的响应能力，提高太阳能的转化效率，相继开发了一系列由TiO2衍生的Ti基可见光催化剂。首先简单地介绍了半导体光催化机制，然后综述了Ti 基半导体光催化剂的分类、增强可见光响应策略以及Ti基可见光催化剂应用现状，最后总结了Ti基可见光催化剂制备及应用过程中所面临的挑战，同时也对未来Ti 基可见光催化剂的合成及发展进行了展望。
光电 2024年07月18日
单晶金刚石衬底超精密加工损伤层无损测量与表征

单晶金刚石衬底超精密加工损伤层无损测量与表征

摘要：针对超精密加工后单晶金刚石衬底表面损伤层具有超薄(试验仅几个纳米)且透明的特点，提出一种基于光谱椭偏的测量和表征方法，实现衬底损伤层厚度和折射率的无损测量和表征。首先，建立“粗糙层+纯基底”两层光学模型，利用离散型穆勒矩阵椭偏测量模式测量加工前籽晶衬底，分析测量数据获得其光学常数，作为后续加工损伤层椭偏数值反演的基础，以避免损伤层与衬底间椭偏参数耦合；然后，根据衬底加工后的特征，建立“粗糙层+损伤层+纯基底”三层光学模型，采用多点拟合分析策略，在此基础上，实现粗磨和精磨两个典型加工阶段金刚石衬底损伤层的无损表征，并进一步探究单面磨削和双面磨削损伤层差异。结果表明，籽晶折射率与金刚石折射率理论值接近，且随波长的变化趋势一致，说明测量模式和拟合策略可行；粗磨后衬底损伤层的厚度和折射率均高于精磨后衬底损伤层的厚度和折射率；双面磨削与单面磨削损伤层的折射率在红外波段基本一致，在紫外-可见波段具有差异。损伤层厚度椭偏测量结果与透射电子显微镜(Transmission electron microscope，TEM)测量结果进行比对分析，验证椭偏测量方法的准确性。所提方法可无损测量单晶金刚石衬底超薄损伤层厚度和折射率，表征超精密加工后衬底表面质量，有助于金刚石衬底超精密加工过程的工艺优化。
光电 2024年12月02日
Micro-LED新型显示技术的现状、挑战及展望

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
芯粒集成工艺技术发展与挑战

芯粒集成工艺技术发展与挑战

摘要：万物感知、万物互连和万物智能推动集成电路进入新一轮的高速发展期并促进对高性能芯片需求的指数级增长。后摩尔时代，芯片性能的进一步提升面临大面积芯片良率降低、功耗控制难、片内互连密度大以及制造成本高等难题。因此业界开始将原来多功能、高集成度的复杂SoC 芯片分割做成单独的芯粒（Chiplet），再通过先进封装工艺集成为集成芯片或微系统产品。对芯粒集成技术特征及模式、发展历史、优缺点进行了梳理与阐述，同时归纳总结了芯粒集成的关键技术挑战，并对未来发展进行了展望。
光电 2025年11月02日
液态金属在电子热控中的应用进展与挑战

液态金属在电子热控中的应用进展与挑战

摘要：液态金属作为当下科学和工业前沿的璀璨明珠，不仅是实际应用中不可或缺的重要组成部分，更是一个充满未知奇迹的探索领域。其独特的物理性质使得它在电子热控方面备受瞩目。文中剖析了热控应用中至关重要的典型液态金属的物理参数和性能，深入挖掘了液态金属在电子热控中的应用场景，介绍了它作为热界面材料、相变储能材料和循环工质的现状和研究进展，并进一步阐述了液态金属在电子热控应用中面临的主要技术挑战，提出了应对这些技术挑战的技术途径，指出了液态金属未来的研究方向。
光电 2024年12月03日