铂电阻芯片

电阻标准是电学计量的基石之一。为了适应国际单位制量子化变革和量值传递扁平化趋势，推动我国构建电子信息产业先进测量体系，补充国家量子化标准，开展电学计量体系中电阻的轻量级量子化复现与溯源关键技术研究至关重要。与传统砷化镓基二维电子气（2DEG）相比，石墨烯中的2DEG在相同磁场下量子霍尔效应低指数朗道能级间隔更宽，以其制作的量子霍尔电阻可以在更小磁场、更高温度和更大电流下工作，易于计量装备小型化。此外，量子电阻标准的性能通常与石墨烯的材料质量、衬底种类和掺杂工艺相关。如何通过克服绝缘衬底表面石墨烯成核密度与生长调控的瓶颈，获得高质量石墨烯单晶，并以此为基础，优化器件结构和工艺，开发出工作稳定且具有高比对精度的量子电阻标准芯片至关重要。近日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所报道了采用在绝缘衬底表面气相催化辅助生长石墨烯，成功制备高计量准确度的量子霍尔电阻标准芯片的研究工作。相关研究成果以“Gaseous Catalyst Assisted Growth of Graphene on Silicon Carbide for Quantum Hall Resistance Standard Device）”为题，发表于期刊《Advanced Materials Technologies》上。研究人员首先采用氢气退火处理得到具有表面台阶高度约为0.5nm的碳化硅衬底，然后以硅烷为气体催化剂，乙炔作为碳源，在1300°C条件下，生长出高质量单层石墨烯。该温度条件下衬底表面台阶依然可以保持在0.5nm以下。采用这种方法制备的石墨烯可以制成量子电阻标准器件，研究团队直接将该量子电阻标准器件集成于桌面式量子电阻标准器，在温度为4.5K、磁场大于4.5T时，量子电阻标准比对准确度达到 1.15×10-8，长期复现性达到3.6×10-9。该工作提出了适用于电学计量的石墨烯基工程化、实用化的轻量级量子电阻标准实现方案，通过基于其量值的传递方法，可以满足不同应用场景下的电阻量值准确溯源的需求，补充国家计量基准向各个行业计量系统的量传链路。中科院上海微系统与信息技术研究所是该研究工作第一完成单位，陈令修、王慧山和孔自强为共同第一作者，通讯作者为上海微系统所的王浩敏研究员和中国计量科学研究院的鲁云峰研究员。该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金项目、中科院先导B类计划和上海市科委基金的资助。论文链接：https://doi.org/10.1002/admt.202201127

近日，湖北省2022年度 “工业铂电阻温度计计量比对”总结暨比对报告会以“线下+线上”的形式召开。 　　本次比对由湖北省市场监督管理局(以下简称湖北省市场监管局)组织开展，湖北省计量测试技术研究院(以下简称湖北省计量院)作为主导实验室。中国计量科学研究院首席计量师原遵东、研究员孙建平，湖北省市场监管局计量处副处长徐冬冬，湖北省计量院副院长葛久志，以及省内外14家法定计量机构的负责人、专业技术人员共25人参会。 　　会上，湖北省计量院详细汇报了此次比对的实施方案和比对结果，全面总结、梳理分析了比对工作情况。围绕比对过程中遇到的技术难题，评审专家与各参比实验室就数据处理、不确定度评定等方面进行了交流讨论，并提出合理化建议。经过评审，与会专家一致认为，此次比对技术方案符合要求，比对过程规范，比对结果合理，同意比对结果报告通过答辩。 　　工业热电阻温度计是利用金属导体在不同温度下的电阻值变化来反映温度变化的测温仪器，目前广泛使用在工业生产、民生检测、航空航天等诸多生产领域测温及控温系统中。 　　此次比对检验和提升了相关计量技术机构的计量能力，保证了全省工业热电阻温度计量值传递的准确可靠。以此次比对为契机，湖北省计量院将及时总结经验、加强质量管理，形成可复制可推广模式，促进比对工作水平进一步提升；持续提升温度计量领域量值传递能力，努力为现代制造业发展、现代先进测量体系建设提供高水平计量技术支撑。 　　湖北省计量测试技术研究院是中共中央批准设立的国家级法定计量检定机构——中南国家计量测试中心的技术实体，是由湖北省人民政府依法设置、直属湖北省市场监督管理局领导的全省最高等级法定计量机构,也是具有第三方公正地位的社会公益型科研事业单位。

人工智能技术的发展浪潮极大地改变了人类的生产生活方式，对当前人类文明的各个领域产生了深刻的影响，并且还将持续深入地影响下去。但人工智能技术依靠大算力的支撑，随着技术的爆炸式发展，它对大算力的需求也节节高升。然而，现有的算力短缺与庞大的算力需求之间形成了越来越突出的矛盾。芯片作为算力的物质载体，面临着急需攻克的挑战。如何加快研制高算力、高能效的芯片，解决庞大的算力缺口，实现算力的大幅提升，是当前的硬件技术需要解决的迫切问题，也是卡住人工智能技术发展速度“脖子”的核心问题。日前，清华大学集成电路学院教授吴华强、副教授高滨团队基于存算一体计算范式，研制出全球首颗全系统集成的、支持高效片上学习（机器学习能在硬件端直接完成）的忆阻器存算一体芯片，在支持片上学习的忆阻器存算一体芯片领域取得重大突破，有望促进人工智能、自动驾驶、可穿戴设备等领域发展。相关成果以“面向边缘学习的全集成类脑忆阻器芯片”（EdgeLearning Using a Fully Integrated Neuro-Inspired Memristor Chip）为题在线发表在最新一期的《科学》上。图源：unsplash什么是忆阻器芯片呢？据介绍，忆阻器（Memristor）是继电阻、电容、电感之后的第四种电路基本元件。在忆阻器芯片发明之前的传统芯片都是基于冯诺依曼模型的，它将存储器和处理器分开，并通过数据总线进行连接，需要在处理器和内存之间来回移动数据。这种存算分离带来的高能耗和高延迟、低隐私和低安全性、低适应性和低鲁棒性，成为制约算力提升的一大挑战。为了解决这些问题和挑战，一种新的计算范式被提出，即存算一体计算范式。存算一体计算范式是指将存储器和处理器集成在一个芯片上，并利用存储器本身的物理特性来进行计算。这样就解决了传统计算架构范式的不足。图源：unsplash存算一体计算范式的关键是存储器本身就具有计算功能，为了实现这一点，一种新型的存储器件被发明，这就是忆阻器。忆阻器是一种像人脑神经元一样具有记忆功能的电阻器，在断电之后，它仍能“记忆”起之前通过的电荷。它是电子学领域的一项重大突破，在数据存储、计算、加密和通信方面都表现出了巨大的潜力。自 2012 年以来，清华大学钱鹤、吴华强、高滨团队从研发忆阻器件、原型芯片起步，一步步发展到系统集成、计算理论，研制出全球首颗全系统集成的、支持高效片上学习的忆阻器存算一体芯片，所有与学习相关的计算均在该芯片上完成。图源：unsplash硬件实测结果显示，该芯片包含支持完整片上学习所必需的全部电路模块，在涉及图像分类、语音识别、控制任务的多个片上学习任务中，该芯片的能耗仅为先进工艺下专用集成电路（ASIC）系统的3%，同时有望实现75倍的能效提升，还能够有效保护用户隐私和数据。展示出高适应性、高能效、高通用性、高准确率等特点，极具满足人工智能时代高算力需求的应用潜力。

美国福禄克公司近日推出了由HART部门研发的全新1594A/1595A超级精密电阻测温仪，该仪器集准确度、价值和创新性于一身，可用于标准铂电阻(SPRT)、铂电阻(PRT)以及热敏电阻的检定和校准。 　　Fluke1594A/1595A超级精密电阻测温仪具有足够的准确度，满足基标准实验室所需。其准确度高达0.06ppm(0.000015°C)，而其价格却经济实惠，完全可以满足二级实验室的预算需求。计量校准人员使用该超级精密电阻测温仪进行的所有测量都符合预期要求，方便随时验证，完全值得信赖。其领先于市场的特性包括：电阻比率自校准适用于所有测量，值得信赖；校准内部参考电阻，快速而简便；低测量噪声；快速的测量速度。

【科学背景】伊辛机是一种用于求解组合优化问题的退火处理器。它通过在芯片中模拟伊辛图所代表的物理模型演化来实现对于组合优化问题的求解。然而，目前大多伊辛机都利用芯片上固定的电路结构代表伊辛图中的自旋节点，仅能支持针对有限类型拓扑结构的伊辛图进行计算，也仅支持在有限规模下处理伊辛图。现有研究中仍缺乏针对任意伊辛图结构的通用处理技术，这也限制了伊辛机进一步推广到更通用的组合优化问题求解。为了解决这些问题，北京大学集成电路学院/集成电路高精尖创新中心黄如院士-杨玉超教授课题组与北方集成电路技术创新中心（北京）有限公司合作解决了现有伊辛机在处理任意图拓扑时的局限性。作者首次提出了一种基于存内计算、以连接为中心的通用伊辛机。本工作使用粗粒度稀疏矩阵行压缩（coarse-grained compressed sparse row）方法压缩伊辛图的邻接矩阵，使其能够更高效地部署于忆阻器存内计算核心中。该技术在映射伊辛图时以节点之间的连接关系为中心进行存储，解决了原有伊辛机只能支持特定图结构的问题。【科学亮点】1. 实验首次实现了通用伊辛机（UIM），支持任意伊辛机拓扑图，得到了显著的硬件资源利用率和拓扑灵活性提升。通过采用粗粒度压缩稀疏行（CG-CSR）方法，研究者实现了在计算内存硬件上高效压缩和存储稀疏伊辛机图的邻接矩阵。与传统的自旋中心映射方法不同，交互中心存储方法使得伊辛机图的任意连接得以映射，显著减少了内存扩展成本。2. 实验通过使用基于 40 纳米电阻随机存取内存（RRAM）硬件的通用伊辛机，解决了多个组合优化问题，结果显示了极大的性能提升。在解决最大割（max-cut）和图着色问题时，该伊辛机在速度上提升了 442 至 1450 倍，能量消耗减少了 4.1×105 至 6.0×105 倍。此外，相比于典型中央处理单元上的整数线性规划算法，在处理实际的电子设计自动化问题——多重光刻布局分解时速度提升了 390 至 65,550 倍。【科学图文】图1： 伊辛机的工作流程和分类。图2. 以自旋为中心的设计，以及以相互作用为中心的设计之间比较。图3. 粗粒度压缩稀疏行方法及其在伊辛计算中的应用。图4. 在电阻式随机存取存储器RRAM的存内计算CIM模块上，实现通用伊辛机的UIM示意图。图5: 最大切割演示。图6: 图形着色演示。【科学启迪】本文提出了一种新的通用伊辛机（UIM）架构，它突破了传统伊辛机在图拓扑上的限制。传统的伊辛机通常只能处理固定拓扑的图，因为自旋位置和连接是预先设定的，这限制了其应用范围。本文提出的交互中心存储方法，通过粗粒度压缩稀疏行（CG-CSR）技术，将稀疏伊辛机图邻接矩阵高效地压缩和存储，使得 UIM 能够支持任意拓扑的伊辛机图。这一方法的创新在于将图的邻接矩阵直接映射到硬件中，而不是依赖于传统的自旋中心映射，这样可以显著减少内存扩展成本并提高计算效率。使用计算内存（CIM）硬件进行实现，进一步优化了性能，避免了重复的数据传输。这种新型 UIM 的实现不仅扩展了伊辛机的应用范围，还在解决组合优化问题（如最大割、图着色和电子设计自动化）中表现出显著的速度提升和能量节省。通过提供一种灵活且高效的解决方案，本文为处理复杂组合优化问题提供了新的技术路径和理论依据。参考文献：Yue, W., Zhang, T., Jing, Z. et al. A scalable universal 伊辛机 machine based on interaction-centric storage and compute-in-memory. Nat Electron (2024). https://doi.org/10.1038/s41928-024-01228-7

将异质结构导入先进的芯片导线（interconnect）深具发展潜力，不同导体材料之间的接口更扮演了关键角色，但目前在整合技术上仍面临了一些挑战。因此IMEC在2021年IEEE国际芯片导线技术会议（International Interconnect Technology Conference）上提出了几种可用来延续后段制程微缩的异质整合方法。推进芯片的后段制程技术芯片开发商现在正持续推动前段制程的晶体管发展，但同时，后段制程的内连导线技术却面临了开发挑战，难以跟进。后段制程的处理步骤依照不同的金属层进行安排，包含局部导线层、中间导线层、半全局和全局导线层，这些金属层之间透过通孔（via）结构互连，通孔则以金属填充。然而，每一代新制程技术所面临的布线拥塞和讯号严重延迟的问题变得越来越棘手，迫使芯片开发商必须为导线制程着想，考虑全新的整合方案和材料。就现阶段进入量产的最先进5纳米制程来说，在关键的局部导线层，金属导线间距最短为28纳米。铜双镶嵌结构依然是导线制程中最费工耗时的步骤，但随着未来金属导线间距将微缩至21纳米以下，芯片开发商可能会逐渐淡出主流技术市场。像是IMEC就提出了一些替代的整合方案，包含通孔混合异质金属布线、半镶嵌制程，以及信道高度的零通孔结构，为往后的技术节点做好准备。同时，其他质量因素（figure of merit）较高的导体材料也被纳入研究范围，用于前述的那些先进制程。这里说的质量因素，指的是块材电阻（bulk resistivity）与金属内部载子平均自由路径的乘积。目前备受瞩目的材料包含钴（Co）、钌（Ru）、钨（W），还有铝镍合金（AlNi）或钌钒合金（RuV3）等有序二元介金属化合物。除此之外，研究人员也在密切关注石墨烯（graphene）的发展潜力，因为它具备优异的材料特性，现在正逐步进军（生物）感测、储能、光伏、光电和CMOS微缩等市场焦点应用。为什么选用石墨烯？近年来，石墨烯一直是芯片导线应用的研究重点，因为它具备发挥多种功能的发展潜力。例如，它常被当作金属材料的氧化阻障层和超薄扩散阻障层。研究人员也在评估利用多层石墨烯导线或纳米带（nanoribbon）当作替代导体的可行性。石墨烯会在导线应用备受瞩目完全在意料之中，它具备高达200,000cm2V-1s-1的本质载子迁移率，还有108A/cm2的最高载流量。而且石墨烯的导热性佳，抗迁移韧性也具备竞争优势，还能制造出单层原子的结构，减薄组件层厚度，进而减缓RC延迟的问题。图一 : 碳基材料与其他导线材料的特性比较表。碳基材料包含纳米碳管（carbon nanotube；CNT）、单层石墨烯（single layer graphene；SLG）和寡层石墨烯（few layer graphene；FLG）；其他受到关注的金属材料则有钨、铜和钌。尽管石墨烯具备这些吸睛的材料特性，但却有一大缺点：它不能用来当作局部导线层，因为本身的载流子数量不够。载流子不足会严重折损导电性，但导电性却是导线性能的关键指针，与迁移率和载子浓度成比例。所以经过建模证实，如果要用于（局部）导线层，就需要在例如铜等金属混杂好几层石墨烯，至于层数多寡，则必须考虑对电阻和电容的整体影响后做出取舍。幸运的是，我们可以利用一些方法来调变石墨烯的传导性。有关「石墨烯纳米带」的研究—也就是窄带状图形化的石墨烯层，因此蔚为风潮。另一个改良方法则从石墨烯层和下方组件层之间的角方向着手。最后，我们还能透过掺杂（doping）来增强石墨烯的导电性，如此一来，石墨烯就有更多的电子和电洞来带动电流。掺杂能以几种方式进行，例如金属诱发技术利用石墨烯和铜、钌等金属的直接接触来产生结晶。这些混合了金属和石墨烯的掺杂方法可以整合两种材料各自的最大优势：金属的高载子密度与石墨烯的高迁移率。本文探讨在2纳米以下的芯片导线中采用金属／石墨烯混合结构的可行性。目前有两种结构正在进行研究，包括具备石墨烯覆盖层的金属组件，以及具备金属覆盖层的石墨烯组件。本研究锁定钌金属，业界近期逐渐把它当作取代铜的金属布线材料，但这里提到的概念未来应该可以延伸到其他的导线金属材料上。采用钌覆盖层的石墨烯本研究中，IMEC团队将化学气相沉积（CVD）的多层石墨烯薄膜，转移到物理气相沉积（PVD）的钌金属薄膜（通常是5纳米）上面，最终制成混合了钌和石墨烯的组件结构。结果发现，石墨烯在转移之后可以完整附着在大面积的钌金属薄膜上。在导线应用，石墨烯的金属诱发掺杂技术获得了市场关注，预计会让石墨烯在与钌接触的接口产生结晶。为了了解并控制掺杂的结果，我们针对钌与石墨烯接触接口的电荷转移展开系统性研究。结果有两大发现：首先，研究人员发现钌在与石墨烯完成封装之后，薄膜电阻（sheet resistance）平均下降了15%。第二，他们发现石墨烯的费米能阶下降，价带比纯石墨烯低了约0.5eV，相当于1.9E13cm-2的电洞浓度。这项发现指出，在界面发生的金属诱发掺杂现象，让石墨烯在作为钌金属的覆盖层时，会变成P型。图二 : 实验测量纯钌金属（黑色）与具备石墨烯覆盖层的钌组件（红色），在不同厚度的钌薄膜基板上的薄膜电阻值。经过本研究就可以确定钌在与石墨烯混合封装后，确实可以增加其作为导线的电气性能。不过，覆盖层内的导电机制究竟如何运作，还需要更多基础研究来提供见解。不论是将钌当作主要导体，辅以石墨烯来抑制金属内的散射机制，进而降低电阻，或是让这两种导体共同运作，其中，石墨烯会因为电荷迁移而具备比纯石墨烯还要高的导电性，这些混合方法现在都还在透过建立模型来取得更深入的了解。此外，值得注意的是，钌金属导线在与石墨烯封装后，对温度变化的敏感度也降低了，这可能源于石墨烯的高导热性，散热机制因为多了额外或替代的传导路径而变得更有效率。这项发现也在开发未来的导线应用时引起关注，因为高度微缩的IC布线本身就会产生热能，其周围的介电组件散热能力又不足，导致芯片内部导线的热可靠度（thermal reliability）下降。整体而言研究人员下了个结论，那就是采用石墨烯覆盖层的混合金属结构提供了一套解决导线RC延迟的解决办法。IMEC预期，这项技术未来能导入1纳米以下技术节点的后段制程。金属与石墨烯混合的夹层结构长远来看，IMEC团队为了进一步提升导电性，目前正在研究石墨烯与金属相互交替的堆栈结构。以类似三明治的方式堆栈出金属／石墨烯／金属… 的夹层结构时，就会有第二个、第三个… 的不同接口，每个都发挥同等重要的作用，都是在石墨烯上方沉积金属层时的接触接口。就像先前提到的研究结果，石墨烯和金属在接触接口自产产生的交互作用，能够改变石墨烯的物理特性，而且电子能带结构会因接口上的电荷分布而产生明显变化。不过，设计石墨烯和金属接口是一项巨大挑战。通常（经过转移的）石墨烯层含有大量的非定向晶粒，这些晶界会充当线缺陷和上层表面金属沉积的晶粒成核中心位置。运用PVD或原子层沉积（ALD）等传统方法时，要让金属均匀覆盖在整片石墨烯基面上会有困难。而且石墨烯在转移后表面会受到杂质污染，所以需要采用合适的清洗方法，才不会损及石墨烯层。在一项实验室研究中，IMEC使用了氢气电浆（氩气／氢气顺流式电浆）来清洗石墨烯表面，然后利用电子束表面蒸镀的方式沉积金属（例如钌）。接着研究这些制程对石墨烯和钌堆栈的导电度产生了哪些影响。研究人员发现，石墨烯在接触氢气电浆后会产生N型掺杂，载流子浓度也会上升。不幸的是，单层石墨烯还是要面临电浆诱发的缺陷问题。在这些情况下，采用（经电浆清洗的）钌覆盖层的石墨烯组件，整体导电性提升了18%。这些初次研究成果相当振奋人心，预计未来还能透过调整氢气电浆的化学特性和清洗条件，以及增加交替层数，实现进一步的改良。图三 : （图左）具备钌覆盖层并以电浆清洗的寡层石墨烯，此为电子穿透显微镜（TEM）影像；（图右）双层石墨烯组件的转移特性曲线，显示了经电浆清洗且转移后的石墨烯，在清洗步骤后开启电流时的变化，以及其电荷中性点的变动。实线和虚线分别代表从63个组件测得的转移曲线上限和下限。迈向产业应用上述研究成果展示了金属／石墨烯混合结构用于先进芯片导线的性能潜力，不过在导入12吋晶圆厂以前，这些导线制程都必须先克服在整合方面的挑战。举例来说，在本研究探讨石墨烯转移时，比较“精练”的沉积方法是让石墨烯直接成长在金属模板上，但是高质量石墨烯的成长温度高达900℃~1000℃，所以石墨烯生成不能用在一般导线会选用的金属材料上。已有研究展示在较低温的环境下进行沉积，但会导致缺陷和石墨烯质量的下降。本研究采用的另一种替代方法牵涉到高质量石墨烯的移转，晶粒生成会先在白金箔上以CVD制程进行。这种转移方法在热预算受限时可能派得上用场。IMEC先前展示过如何在12吋晶圆上完成高质量石墨烯的分层和转移，但这些步骤可能会因为下方金属层表面平坦化的程度不同而面临考验。此外，石墨烯的移转势必增加好几道额外的处理步骤，还必须优化均匀度和制程控制。为了将这些石墨烯和金属的混合架构导入产业应用，未来研究还必须加强对石墨烯层的缺陷和晶粒取向控制。结语对1纳米以下的节点来说，石墨烯和金属的混合结构有望成功延续后段制程的技术进展。本文探讨两种可能的混合架构，其中，石墨烯和金属之间的接口在导线整体的电性表现上都扮演了要角。尽管具备石墨烯覆盖层的金属导线技术较为成熟，但长远来看，交替层堆栈结构可能会被逐渐扩大采用。

记者日前从安徽省量子计算工程研究中心获悉，我国量子计算机“悟空”即将面世，我国第一条量子芯片生产线正在紧锣密鼓生产“悟空芯”——为“悟空”配套的量子芯片。为高质量生产我国完全自主可控的量子芯片，在这条量子芯片生产线上采用了一双“火眼金睛”——国内首个专用于量子芯片生产的NDPT-100无损探针电学测量平台，简称“无损探针台”。可实现量子比特电阻快速精准测量，像孙悟空的“火眼金睛”一样近乎零损伤识别量子芯片的质量优劣，从而进一步提高量子芯片良品率。据了解，该无损探针台由合肥本源量子计算科技有限责任公司完全自主研发，最小测量范围缩至微米级，探针造成的薄膜伤痕直径最小在1微米以内，测量过程不影响超导量子比特相干性能，具备高稳定性和高运动精度的优势，也适用于半导体芯片、半导体器件等精密电气测试。目前，该无损探针台已在国内第一条量子芯片生产线上投入使用。

为了解决散热问题，封装厂商在探索各种方法一些过热的晶体管可能不会对可靠性产生很大影响，但数十亿个晶体管产生的热量会影响可靠性。对于 AI/ML/DL 设计尤其如此，高利用率会增加散热，但热密度会影响每个先进的节点芯片和封装，这些芯片和封装用于智能手机、服务器芯片、AR/VR 和许多其他高性能设备。对于所有这些，DRAM布局和性能现在是首要的设计考虑因素。无论架构多么新颖，大多数基于 DRAM 的内存仍面临因过热而导致性能下降的风险。易失性内存的刷新要求（作为标准指标，大约每 64 毫秒一次）加剧了风险。“当温度提高到 85°C 以上时，就需要更频繁地刷新电容器上的电荷，设备就将转向更频繁的刷新周期，这就是为什么当设备变得越来越热，电荷从这些电容器中泄漏得更快的原因。不幸的是，刷新该电荷的操作也是电流密集型操作，它会在 DRAM 内部产生热量。天气越热，你就越需要更新它，但你会继续让它变得更热，整个事情就会分崩离析。”除了DRAM，热量管理对于越来越多的芯片变得至关重要，它是越来越多的相互关联的因素之一，必须在整个开发流程中加以考虑，封装行业也在寻找方法解决散热问题。选择最佳封装并在其中集成芯片对性能至关重要。组件、硅、TSV、铜柱等都具有不同的热膨胀系数 (TCE)，这会影响组装良率和长期可靠性。带有 CPU 和 HBM 的流行倒装芯片 BGA 封装目前约为 2500 mm2。一个大芯片可能变成四五个小芯片，总的来说，这一趋势会持续发展下去，因为必须拥有所有 I/O，这样这些芯片才能相互通信。所以可以分散热量。对于应用程序，这可能会对您有所一些帮助。但其中一些补偿是因为你现在有 I/O 在芯片之间驱动，而过去你在硅片中需要一个内部总线来进行通信。最终，这变成了一个系统挑战，一系列复杂的权衡只能在系统级别处理。可以通过先进的封装实现很多新事物，但现在设计要复杂得多，当一切都如此紧密地结合在一起时，交互会变多。必须检查流量。必须检查配电。这使得设计这样的系统变得非常困难。事实上，有些设备非常复杂，很难轻易更换组件以便为特定领域的应用程序定制这些设备。这就是为什么许多高级封装产品适用于大批量或价格弹性的组件，例如服务器芯片。对具有增强散热性能的制造工艺的材料需求一直在强劲增长。Chiplet模块仿真与测试进展工程师们正在寻找新的方法来在封装模块构建之前对封装可靠性进行热分析。例如，西门子提供了一个基于双 ASIC 的模块的示例，该模块包含一个扇出再分布层 (RDL)，该扇出再分配层 (RDL) 安装在 BGA 封装中的多层有机基板顶部。它使用了两种模型，一种用于基于 RDL 的 WLP，另一种用于多层有机基板 BGA。这些封装模型是参数化的，包括在引入 EDA 信息之前的衬底层堆叠和 BGA，并支持早期材料评估和芯片放置选择。接下来，导入 EDA 数据，对于每个模型，材料图可以对所有层中的铜分布进行详细的热描述。量化热阻如何通过硅芯片、电路板、胶水、TIM 或封装盖传递是众所周知的。存在标准方法来跟踪每个界面处的温度和电阻值，它们是温差和功率的函数。“热路径由三个关键值来量化——从器件结到环境的热阻、从结到外壳（封装顶部）的热阻以及从结到电路板的热阻，”详细的热模拟是探索材料和配置选项的最便宜的方法。“运行芯片的模拟通常会识别一个或多个热点，因此我们可以在热点下方的基板中添加铜以帮助散热或更换盖子材料并添加散热器等。对于多个芯片封装，我们可以更改配置或考虑采用新方法来防止热串扰。有几种方法可以优化高可靠性和热性能，”在模拟之后，包装公司执行实验设计 (DOE) 以达到最终的包装配置。但由于使用专门设计的测试车辆的 DOE 步骤耗时且成本更高，因此首先利用仿真。选择 TIM在封装中，超过 90% 的热量通过封装从芯片顶部散发到散热器，通常是带有垂直鳍片的阳极氧化铝基。具有高导热性的热界面材料 (TIM) 放置在芯片和封装之间，以帮助传递热量。用于 CPU 的下一代 TIM 包括金属薄板合金（如铟和锡）和银烧结锡，其传导功率分别为 60 W/mK 和 50 W/mK。随着公司从大型 SoC 过渡到小芯片模块，需要更多种类的具有不同特性和厚度的 TIM。Amkor 研发高级总监 YoungDo Kweon 在最近的一次演讲中表示，对于高密度系统，芯片和封装之间的 TIM 的热阻对封装模块的整体热阻具有更大的影响。“功率趋势正在急剧增加，尤其是在逻辑方面，因此我们关心保持低结温以确保可靠的半导体运行，”Kweon 说。他补充说，虽然 TIM 供应商为其材料提供热阻值，但从芯片到封装的热阻，在实践中，受组装过程本身的影响，包括芯片和 TIM 之间的键合质量以及接触区域。他指出，在受控环境中使用实际装配工具和粘合材料进行测试对于了解实际热性能和为客户资格选择最佳 TIM 至关重要。孔洞是一个特殊的问题。“材料在封装中的表现方式是一个相当大的挑战。你已经掌握了粘合剂或胶水的材料特性，材料实际润湿表面的方式会影响材料呈现的整体热阻，即接触电阻，”西门子的 Parry 说。“而且这在很大程度上取决于材料如何流入表面上非常小的缺陷。如果缺陷没有被胶水填充，它代表了对热流的额外阻力。”以不同的方式处理热量芯片制造商正在扩大解决热量限制的范围。“如果你减小芯片的尺寸，它可能是四分之一的面积，但封装可能是一样的。是德科技内存解决方案项目经理 Randy White 表示，由于外部封装的键合线进入芯片，因此可能存在一些信号完整性差异。“电线更长，电感更大，所以有电气部分。如果将芯片的面积减半，它会更快。如何在足够小的空间内消散这么多的能量？这是另一个必须研究的关键参数。”这导致了对前沿键合研究的大量投资，至少目前，重点似乎是混合键合。“如果我有这两个芯片，并且它们之间几乎没有凸起，那么这些芯片之间就会有气隙，”Rambus 的 Woo 说。“这不是将热量上下移动的最佳导热方式。可能会用一些东西来填充气隙，但即便如此，它还是不如直接硅接触好。因此，混合直接键合是人们正在做的一件事。”但混合键合成本高昂，并且可能仍仅限于高性能处理器类型的应用，台积电是目前仅有的提供该技术的公司之一。尽管如此，将光子学结合到 CMOS 芯片或硅上 GaN 的前景仍然巨大。结论先进封装背后的最初想法是它可以像乐高积木一样工作——在不同工艺节点开发的小芯片可以组装在一起，并且可以减少热问题。但也有取舍。从性能和功率的角度来看，信号需要传输的距离很重要，而始终开启或需要保持部分关断的电路会影响热性能。仅仅为了提高产量和灵活性而将模具分成多个部分并不像看起来那么简单。封装中的每个互连都必须进行优化，热点不再局限于单个芯片。可用于排除或排除小芯片不同组合的早期建模工具为复杂模块的设计人员提供了巨大的推动力。在这个功率密度不断提高的时代，热仿真和引入新的 TIM 仍然必不可少。

当地时间6月16日，应用材料公司宣布推出了一种全新的先进逻辑芯片布线工艺技术，可微缩到3纳米及以下技术节点。虽然尺寸微缩有利于提高晶体管性能，但互连布线的情况则恰好相反：较小的电线却具有更大的电阻，从而降低了性能并增加了功耗。如果没有材料工程的突破，通过互连从7nm节点到3nm节点电阻将增加10倍，从而抵消晶体管缩放的优势。应用材料公司开发了一种名为Endura® Copper Barrier Seed IMS™ 的全新的解决方案。它是一种集成材料解决方案，在高真空下将七种不同的工艺技术组合在一个系统中：ALD、PVD、CVD、铜回流、表面处理、接口工程和计量。该组合将符合要求的 ALD 替换为选择性 ALD，从而消除了通过接口的高电阻性障碍。该解决方案还包括铜回流技术，使空隙自由缺口填补了狭窄的功能。通过接触接口的电阻降低高达 50%，提高芯片性能和功耗，使逻辑扩展继续扩展到 3nm 及以上。应用材料半导体产品集团高级副总裁兼总经理普拉布拉贾（Prabu Raja）表示："智能手机芯片拥有数百亿的铜互连，线路已经消耗了芯片三分之一的电量。"在真空中集成多种工艺技术使我们能够重新设计材料和结构，使消费者能够拥有更强大的设备和更长的电池寿命。这种独特的集成解决方案旨在帮助客户改善性能、功率和面积成本。”Endura® Copper Barrier Seed IMS™ 系统现在正被全球领先的逻辑节点代工厂客户使用。

成果名称 低压直流细胞电穿孔微流芯片系统 单位名称 北京大学 联系人 马靖 联系邮箱 mj@labpku.com 成果成熟度 □研发阶段 &radic 原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 成果简介： 电穿孔（电转染）是一种利用外加电场击穿细胞膜，使平时不能穿透细胞膜的大分子(核酸、蛋白质、药物等)进入细胞的技术。电穿孔技术已在细胞实验、基因治疗等领域广泛应用。但目前的技术均需要金属电极，金属电极产生的金属离子渗出、气泡等对细胞有不利影响，降低了转染效率。此外，高压脉冲电源的使用使得目前此类仪器操作复杂、价格居高不下。这些都大大限制了电穿孔技术的广泛应用。针对上述问题，北京大学工学院熊春阳课题组采用微流芯片技术，实现一种不需要微电极，仅利用简单低压直流电源即可实现的细胞电穿孔技术。这一技术将大大降低仪器制造成本，简化操作流程，并可以进一步发展为高通量、高效率的细胞电转染系统。 2009年，熊春阳副教授申请的&ldquo 低压直流细胞电穿孔微流芯片系统&rdquo 项目得到了第二期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持。课题组利用微流体中因尺度效应而产生的层流，用高电导率的液体来代替电极，将细胞悬浮液通过流动聚焦技术夹在高电导率溶液之间，形成三个平行流动的稳定流层。通过将电极与两侧的高电导率溶液相连，再与直流电源相连，电压会大部分施加在中间电阻较大的细胞流层。由于微流尺度较小，即使很低的电压都可产生较大的场强，从而可以实现细胞电穿孔。 这项工作在基金的支持下得以顺利的推进，通过相关设备的购置和实验测试，课题组完成了微流控芯片的设计和加工、液体导电层的引入、不同类型细胞电转染参数的优化等工作。该项目目前已经顺利结题，相关成果已经申请中国专利，正在申请国际专利。 应用前景：该项目实现一种不需要微电极，仅利用简单低压直流电源即可实现的细胞电穿孔技术。这一技术将大大降低仪器制造成本，简化操作流程，并可以进一步发展为高通量、高效率的细胞电转染系统。由于课题组具有完全的自主知识产权，这一工作可以打破目前国外同类仪器建立的技术壁垒，具备较强的市场推广前景。

新一代超高灵敏度半导体芯片失效分析热成像显微镜日前在美国问世，于2014年3月18日慕尼黑上海电子展上在大中华区发布并在中国大陆，台湾和香港同步上市，由孚光精仪公司负责该区域销售和售后服务。新一代热发射显微镜采用锁相热成型技术，可探测到1mK (0.001°C) 的器件温度变化，可探测到 100 μW 的功率变化。据悉，这种热发射显微镜可快速定位半导体器件的温度异常点，从而找到漏电等失效点位置。这种热发射显微镜不需要对器件表面处理，可对裸器件和封装器件失效分析，也可定位SMD器件的低功率位置，比如电容泄露测试。除了失效分析之外，这套热发射显微镜还具有器件的真实温度测量功能，以及结点温度，热阻和芯片黏着 Die Attach分析功能。详情浏览：http://www.f-opt.cn/rechengxiang/hongwaixianweijing.html应用领域：器件漏电分析栅极和漏极之间的电阻短路分析封装器件的复合模具短路分析Latch-up点定位金属性短路分析缺陷晶体管和二极管定位分析氧化层击穿SMD元件漏电分析特色和功能超高灵敏度失效点定位堆叠芯片的缺陷深度分析真实温度测量结点温度测量封装和裸露器件分析正面和背面分析检测芯片粘接问题

计算速度比电子芯片快约1000倍，功耗却更低——光子芯片，成为当下各国争相布局的前沿产业。随着芯片技术升级迭代，光子芯片有望成为新一代信息领域的底层技术支撑，正催生一大批新应用、新产业，拥有巨大的市场前景。记者从中关村前沿科技企业中科鑫通获悉，国内首条“多材料、跨尺寸”的光子芯片生产线预计将于2023年在京建成，填补我国在光子芯片晶圆代工领域的空白。芯片产业向“光”而行通俗地说，在传统的电子芯片中，数据传输的载体是电子，而在光芯片中，数据传输的载体变成了光子。相较于电子芯片，光子芯片具有高速并行、低功耗的优势，其运算速度及传输速率是电子芯片的1000倍，而功耗仅为电子芯片的九万分之一。1965年，英特尔联合创始人戈登摩尔提出摩尔定律，预测每隔18到24个月，芯片的晶体管密度就会增加一倍。摩尔定律此后不仅成为计算机处理器的制造准则，某种程度上也被看作科技行业发展的预言。然而，以硅为基础的电子芯片发展了几十年后，承载能力已经逼近物理理论的极限。光子芯片的出现，被看作突破摩尔定律的重要途径之一。一位芯片行业资深从业者介绍，当电子通过晶体管等传统集成电路元件时，会遇到阻力并产生热量。随着设计者不断将更多元件添加到芯片之中，产生的热量自然会升高。电子这一特性甚至成为了微型芯片性能提升的障碍，同时也是计算机能耗高的主要原因。相较之下，光子芯片不存在电阻问题，因此其产生的热量更少、能耗更低、计算速度也更快。全球权威IT咨询公司Gartner预测，到2025年全球光芯片市场规模有望达561亿美元（折合人民币约4041.16亿元）。中国工程院院士、清华大学教授罗毅此前在接受媒体采访时说，我国光电子芯片研究正和国际先进水平“并跑”。值得注意的是，在制造工艺上，光子芯片对结构的要求不像电子芯片那样严苛。“光子芯片不会像电子芯片那样必须使用极紫外光刻机（EUV）等极高端的光刻机，使用我国已经相对成熟的原材料和设备就能生产。”有二十余年芯片从业经验的中科鑫通微电子技术（北京）有限公司总裁隋军说。多材料生产线有望填补空白正因为光子芯片的诸多优势，芯片由“电”到“光”的转换，被视为国产芯片实现突破的重要技术路线之一。北京市第十三次党代会报告中提到，“围绕光电子、生命科学、低碳技术等领域前瞻布局未来产业”。在中科鑫通展厅，记者见到了不同大小的光子芯片晶圆。“加工后的晶圆经过切割等一系列工序后，就变成一颗颗芯片。”隋军说，与用来制作电子芯片的硅晶圆不同，光子芯片晶圆的衬底虽然也是硅，但是在衬底上还覆盖着一层氮化硅或薄膜铌酸锂等特殊光电材料。在创办中科鑫通前，隋军已深刻体会到国内企业在集成电路方面仍处于补短板的阶段。“在电子芯片领域，即便用同样的设备和材料，不同芯片代工厂生产出的芯片性能指标却大不相同，为什么？壁垒就在于工艺。”他说，目前的光子芯片产业发展中依然没有摆脱在设计和应用领域规模较大，而在设备、制造、封测等基础领域实力弱小的局面。至今，我国尚没有一家专业的光子芯片代工企业，国内光子芯片行业尚未形成成熟的设计、代工、封测产业链。隋军透露，中科鑫通目前正筹备建设国内首条“多材料、跨尺寸”光子芯片生产线，将于2023年建设完成，能满足通信、数据中心、激光雷达、微波光子、医疗检测等领域的市场需求。该生产线建成后，将填补我国在光子芯片晶圆代工领域的空白，有望加速国产光子芯片替代的规模化进程。光子芯片应用未来可期芯片除了应用于通信、供电、温度湿度感应，还能进行病毒检测。一个月前，在中关村前沿大赛集成电路领域决赛的舞台上，隋军在现场展示的生物光子芯片项目打开了不少人对芯片的想象空间。在光子芯片光波导上涂敷对病毒敏感的试剂，就能分析出病毒生物分子的类型以及含量。生物检测只是光子芯片的诸多应用场景之一。近年来，光子芯片的应用场景早已不局限于通信领域，广义上的光子芯片在工业、消费电子、汽车、国防等领域均有非常广泛的应用。例如在人工智能领域，光子芯片可应用于自动驾驶、语音识别、图像识别、医疗诊断、虚拟现实等。此外，现在的云计算和数据中心，已经大量采用了基于光子芯片的光收发模块，随着数据中心对于算力的需求与日俱增，光子芯片也有望发挥更大的作用。“未来两三年，我们将充分利用已有科研成果，在诸如病毒快速检测、激光雷达、量子计算机、大容量数据通信等领域提供切实可靠的国产核心芯片与方案支撑，加速国内量子信息、人工智能以及6G等前沿领域的实用化与规模化发展。”隋军说。

Illumina打造非洲人种GWAS“芯片”　　2016年10月中旬,Illumina公司宣布正在为非洲人类遗传与健康(H3Africa)计划打造一款GWAS芯片。芯片将包括250万针对非洲人口的变异位点。H3Africa计划是美国国家卫生研究所与、洲社会人类遗传学和威康信托基金会的合作项目。　　“目前H3Africa计划已经完成了对来自整个非洲大陆3000例非洲人的外显子组和全基因组测序，把变异位点提交给了Illumina，用于打造GWAS芯片。”Illumina的高级市场开发经理朱莉柯林斯说。“我们正在努力进行芯片的是设计打造，希望2017年年初开始发货。“　　这款芯片有助于研究非洲人口基因多样性和环境变化带来的基因响应，将打开非洲大陆上非传染性的疾病研究的新局面。　　高通量生物芯片技术是Illumina公司成长的第一个里程碑，自2005年推出第一款芯片之后，Illumina不断创新，以经济、高通量及可扩展的芯片解决方案以满足日益增长的各种需求。人类Hapmap的数据，80%以上都来自于Illumina的高通量芯片平台。除了人类基因组研究芯片还有动物、植物基因组研究芯片、转录组和表观遗传组芯片可供定制。　　2016年度，Illumina的芯片业务表现优于预期，Q3收入增长超过35%。芯片订单受到DTC市场和农业客户的“强劲兴趣”两方面驱动。微阵列订单增长90%，其中Global Screening Array单项订单达200万美元。

前文回顾：发明人库尔特的传奇人生——颗粒表征电阻法（上）一、经典库尔特原理在经典电阻法测量中，壁上带有一个小孔的玻璃管被放置在含有低浓度颗粒的弱电解质悬浮液中，该小孔使得管内外的液体相通，并通过一个在孔内另一个在孔外的两个电极建立一个电场。通常是在一片红宝石圆片上打上直径精确控制的小孔，然后将此圆片通过粘结或烧结贴在小孔管壁上有孔的位置。由于悬浮液中的电解质，在两电极加了一定电压后（或通了一定电流后）， 小孔内会有一定的电流流过（或两端有一定的电压），并在那小孔附近产生一个所谓的“感应区”。含颗粒的液体从小孔管外被真空或其他方法抽取而穿过小孔进入小孔管。当颗粒通过感应区时，颗粒的浸入体积取代了等同体积的电解液从而使感应区的电阻发生短暂的变化。这种电阻变化导致产生相应的电流脉冲或电压脉冲。图1 颗粒通过小孔时由于电阻变化而产生脉冲在测量血球细胞等生物颗粒时所用的电解质为生理盐水（0.9%氯化钠溶液），这也是人体内液体的渗透压浓度，红细胞可以在这个渗透压浓度中正常生存，浓度过低会发生红细胞的破裂，浓度过高会发生细胞的皱缩改变。在测量工业颗粒时，通常也用同样的电解质溶液，对粒度在小孔管测量下限附近的颗粒，用 4%的氯化钠溶液以增加测量灵敏度。当颗粒必须悬浮在有机溶剂内时，也可以加入适用于该有机溶液的电解质后，再用此有机 溶液内进行测量。通过测量电脉冲的数量及其振幅，可以获取有关颗粒数量和每个颗粒体积的信息。测量过程中检测到的脉冲数是测量到的颗粒数，脉冲的振幅与颗粒的体积成正比，从而可以获得颗粒粒度及其分布。由于每秒钟可测量多达 1 万个颗粒，整个测量通常在数分钟内可以完成。在使用已知粒度的标准物质进行校准后，颗粒体积测量的准确度通常在 1-2%以内。通过小孔的液体体积可以通过精确的计量装置来测量，这样就能从测量体积内的颗粒计数得到很准确的颗粒数量浓度。 为了能单独测量每个颗粒，悬浮液浓度必须能保证当含颗粒液体通过小孔时，颗粒是一个一个通过小孔，否则就会将两个颗粒计为一个，体积测量也会发生错误。由于浓度太高出现的重合效应会带来两种后果：1）两个颗粒被计为一个大颗粒；2）两个本来处于单个颗粒探测阈值之下而测不到的颗粒被计为一个大颗粒。颗粒通过小孔时可有不同的途径，可以径直地通过小孔，但也可能通过非轴向的途径通过。非轴向通过时不但速度会较慢，所受的电流密度也较大，结果会产生表观较大体积的后果，也有可能将一个颗粒计成两个[1]。现代商业仪器通过脉冲图形分析可以矫正由于非轴向流动对颗粒粒度测量或计数的影响。图2 颗粒的轴向流动与非轴向流动以及产生的脉冲经典库尔特原理的粒度测量下限由区分通过小孔的颗粒产生的信号与各种背景噪声的能力所决定。测量上限由在样品烧杯中均匀悬浮颗粒的能力决定。每个小孔可用于测量直径等于 2%至 80%小孔直径范围内的颗粒，即 40:1 的动态范围。实用中的小孔直径通常为 15 µm 至 2000 µm，所测颗粒粒度的范围为 0.3 µm 至 1600 µm。如果要测量的样品粒度分布范围比任何单个小孔所能测量的范围更宽，则可以使用两个或两个以上不同小孔直径的小孔管，将样品根据小孔的直径用湿法筛分或其他分离方法分级，以免大颗粒堵住小孔，然后将用不同小孔管分别测试得到的分布重叠起来，以提供完整的颗粒分布。譬如一个粒径分布为从 0.6 µm 至 240 µm 的样品，便可以用 30 µm、140 µm、400 µm 三根小孔管来进行测量。 库尔特原理的优点在于颗粒的体积与计数是每个颗粒单独测量的，所以有极高的分辨率，可以测量极稀或极少个数颗粒的样品。由于体积是直接测量而不是如激光衍射等技术的结果是通过某个模型计算出来的，所以不受模型与实际颗粒差别的影响，结果一般也不会因颗粒形状而产生偏差。该方法的最大局限是只能测量能悬浮在水相或非水相电解质溶液中的颗粒。使用当代微电子技术，测量中的每个脉冲过程都可以打上时间标记后详细记录下来用于回放或进行详细的脉冲图形分析。如果在测量过程中，颗粒有变化（如凝聚或溶解过程，细胞的生长或死亡过程等），则可以根据不同时间的脉冲对颗粒粒度进行动态跟踪。 对于球状或长短比很接近的非球状颗粒，脉冲类似于正弦波，波峰的两侧是对称的。对很长的棒状颗粒，如果是径直地通过小孔，则有可能当大部分进入感应区后，此颗粒还有部分在感应区外，这样产生的脉冲就是平台型的，从平台的宽度可以估计出棒的长度。对所有颗粒的脉冲图形进行分析，可以分辨出样品中的不同形状的颗粒。 大部分生物与工业颗粒是非导电与非多孔性的。对于含贯通孔或盲孔的颗粒，由于孔隙中填满了电解质溶液，在颗粒通过小孔时，这些体积并没有被非导电的颗粒物质所替代而对电脉冲有所贡献，所以电感应区法测量这些颗粒时，所测到的是颗粒的固体体积，其等效球直径将小于颗粒的包络等效球直径。对于孔隙率极高的如海绵状颗粒，测出的等效球直径可以比如用激光粒度仪测出的包络等效球小好几倍。 只要所加电场的电压不是太高，通常为 10 V 至 15 V，导电颗粒譬如金属颗粒也可以用电阻法进行测量，还可以添加 0.5%的溴棕三甲铵溶液阻止表面层的形成。当在一定电流获得结果后，可以使用一半的电流和两倍的增益重复进行分析，应该得到同样的结果。否则应使用更小的电流重复该过程，直到进一步降低电流时结果不变。 在各种制造过程中，例如在制造和使用化学机械抛光浆料、食品乳液、药品、油漆和印刷碳粉时，往往在产品的大量小颗粒中混有少量的聚合物或杂质大颗粒，这些大颗粒会严重影响产品质量，需要进行对其进行粒度与数量的表征。使用库尔特原理时，如果选择检测阈值远超过小颗粒粒度的小孔管（小孔直径比小颗粒大 50 倍以上），则可以含大量小颗粒的悬浮液作为基础液体，选择适当的仪器设置与直径在大颗粒平均直径的 1.2 倍至 50 倍左右的小孔，来检测那些平均直径比小颗粒至少大 5 倍的大颗粒 [2]。 二、库尔特原理的新发展 可调电阻脉冲感应法可调电阻脉冲感应法（TRPS）是在 21 世纪初发明的，用库尔特原理测量纳米颗粒的粒度与计数。在这一方法中，一个封闭的容器中间有一片弹性热塑性聚氨酯膜，膜上面有个小孔，小孔的大小（从 300 nm 至 15 m）可根据撑着膜的装置的拉伸而变来达到测量不同粒度的样品。与经典的电阻法仪器一样，在小孔两边各有一个电极，测量由于颗粒通过小孔而产生的电流（电压） 变化。它的主要应用是测量生物纳米颗粒如病毒，这类仪器不用真空抽取液体，而是用压力将携带颗粒的液体压过小孔。压力与电压都可调节以适用于不同的样 品。由于弹性膜的特性，此小孔很难做到均匀的圆形，大小也很难控制，每次测得的在一定压力、一定小孔直径下电脉冲高度与粒度的关系，需要通过测量标准颗粒来进行标定而确定。图3 可调电阻脉冲感应法示意图当小孔上有足够的压力差时，对流是主要的液体传输机制。 由于流体流速与施加的压力下降成正比，颗粒浓度可以从脉冲频率与施加压力之间线性关系的斜率求出。但是需要用已知浓度的标准颗粒在不同压力下进行标定以得到比例系数[3]。 这个技术在给定小孔直径的检测范围下限为能导致相对电流变化 0.05%的颗粒直径。检测范围的上限为小孔孔径的一半，这样能保持较低程度的小孔阻塞。典型的圆锥形小孔的动态范围 为 5:1 至 15:1，可测量的粒径范围通常从 40 nm 至 10 µm。 此技术也可在测量颗粒度的同时测量颗粒的 zeta 电位，但是测量的准确度与精确度都还有待提高，如何排除布朗运动对电泳迁移率测量的影响也是一个难题[4]。微型化的库尔特计数仪随着库尔特原理在生物领域与纳米材料领域不断扩展的应用，出现了好几类小型化（手提式）、微型化的库尔特计数仪。这些装置主要用于生物颗粒的检测与计数，粒度不是这些应用主要关心的参数，小孔的直径都在数百微米以内。与上述使用宏观压力的方法不同的是很多这些设计使用的是微流控技术，整个装置的核心部分就是一个微芯片，携带颗粒的液体在微通道中流动，小孔是微通道中的关卡。除了需要考虑液体微流对测量带来的影响，以及可以小至 10 nm 的微纳米级电极的生产及埋入，其余的测量原理和计算与经典的库尔特计数器并无两致。这些微芯片可以使用平版印刷、玻璃蚀刻、 防蚀层清除、面板覆盖等步骤用玻璃片制作[5]， 也可以使用三维打印的方式制作[6]。一些这类微流控电阻法装置已商业化。图4 微流计数仪示意图利用库尔特原理高精度快速的进行 DNA 测序近年来库尔特原理还被用于进行高精度、快速、检测误差极小的 DNA 或肽链测序。这个技术利用不同类型的纳米孔，如石墨烯形成的纳米孔或生物蛋白质分子的纳米孔，例如耻垢分枝杆菌孔蛋白 A（MspA）。当线性化的 DNA-肽复合物缓慢通过纳米孔时，由于不同碱基对所加电场中电流电压的响应不同，通过精确地测量电流的变化就可对肽链测序。由于此过程不影响肽链的完整性，如果将实验设计成由于电极极性的变化而肽链可以来 回反复地通过同一小孔，就可以反复地读取肽链中的碱基，在单氨基酸变异鉴定中的检测误差率可小于 10-6[7,8]。图5 纳米孔 DNA 测序库尔特原理的标准化 早在 2000 年，国际标准化组织就已成文了电感应区法测量颗粒分布的国际标准（ISO 13319），并得到了广泛引用。在 2007 年与 2021 年国际标准化组织又前后两次对此标准进行了修订。中国国家标委会也在 2013 年对此标准进行了采标，成为中国国家标准（GB/T 29025-2012）。参考文献【1】Berge, L.I., Jossang, T., Feder, J., Off-axis Response for Particles Passing through Long Apertures in Coulter-type Counters, Meas Sci Technol, 1990, 1(6), 471-474. 【2】Xu, R., Yang, Y., Method of Characterizing Particles, US Patent 8,395,398, 2013. 【3】Pei, Y., Vogel, R., Minelli, C., Tunable Resistive Pulse Sensing (TRPS), In Characterization of Nanoparticles, Measurement Processes for Nanoparticles, Eds. Hodoroaba, V., Unger, W.E.S., Shard, A.G., Elsevier, Amsterdam, 2020, Chpt.3.1.4, pp117-136.【4】Blundell, E.L.C.J, Vogel, R., Platt, M., Particle-by-Particle Charge Analysis of DNA-Modified Nanoparticles Using Tunable Resistive Pulse Sensing, Langmuir, 2016, 32(4), 1082–1090. 【5】Zhang, W., Hu, Y., Choi, G., Liang, S., Liu, M., Guan, W., Microfluidic Multiple Cross-Correlated Coulter Counter for Improved Particle Size Analysis, Sensor Actuat B: Chem, 2019, 296, 126615. 【6】Pollard, M., Hunsicker, E., Platt, M., A Tunable Three-Dimensional Printed Microfluidic Resistive Pulse Sensor for the Characterization of Algae and Microplastics, ACS Sens, 2020, 5(8), 2578–2586. 【7】Derrington, I.M., Butler, T.Z., Collins, M.D., Manrao, E., Pavlenok, M., Niederweis, M., Gundlach, J.H., Nanopore DNA sequencing with MspA, P Natl Acad Sci, 107(37), 16060-16065, 2010. 【8】Brinkerhoff, H., Kang, A.S.W., Liu, J., Aksimentiev, A., Dekker, C., Multiple Rereads of Single Proteins at Single– Amino Acid Resolution Using Nanopores, Science, 374(6574), 1509-1513, 2021. 作者简介许人良，国际标委会颗粒表征专家。1980年代前往美国就学，受教于20世纪物理化学大师彼得德拜的关门弟子、光散射巨擘朱鹏年和国际荧光物理化学权威魏尼克的门下，获博士及MBA学位。曾在多家跨国企业内任研发与管理等职位，包括美国贝克曼库尔特仪器公司颗粒部全球技术总监，英国马尔文仪器公司亚太区技术总监，美国麦克仪器公司中国区总经理，资深首席科学家。也曾任中国数所大学的兼职教授。 国际标准化组织资深专家与召集人，执笔与主持过多个颗粒表征国际标准 美国标准测试材料学会与化学学会的获奖者 中国颗粒学会高级理事，颗粒测试专业委员会常务理事 中国3个全国专业标准化技术委员会的委员 与中国颗粒学会共同主持设立了《麦克仪器-中国颗粒学报最佳论文奖》浸淫颗粒表征近半个世纪，除去70多篇专业学术论文、SCI援引近5000、数个美国专利之外，著有400页业内经典英文专著《Particle Characterization： Light Scattering Methods》，以及即将由化学工业出版社出版的《颗粒表征的光学技术及其应用》。点击图片查看更多表征技术

2021 年 9 月 8 日，加利福尼亚州圣克拉拉——应用材料公司今日宣布推出多项全新产品以帮助世界领先的碳化硅 (以下简称SiC) 芯片制造商从150毫米晶圆量产转向200毫米晶圆量产，使每个晶圆的芯片数产出近乎翻倍，可满足全球对于卓越的电动车动力系统日益增长的需求。SiC 电力半导体能够将电池电量高效转化为扭力，从而提升车辆性能并增大里程范围，因此需求旺盛。SiC 的固有特性使其比硅更坚硬，但也存在自然缺陷，可能导致电性能、电源效率、可靠性和良率的降低。因此需要通过先进的材料工程来对未经加工的晶圆进行优化方可量产，并在保证尽可能减少晶格破坏的前提下构建电路。应用材料公司集团副总裁、 ICAPS事业部总经理 Sundar Ramamurthy表示：“为了助力计算机革新，芯片制造商转而将希望寄托于不断扩大晶圆尺寸，通过显著增加芯片产出来满足增长迅速的全球需求。现如今，又一波革新初露端倪，这些革新将受益于应用材料公司在工业规模下材料工程领域的专业知识。”Cree公司总裁兼 CEO Gregg Lowe表示：“交通运输业的电气化势头迅猛，借助 Wolfspeed 技术，我们将能够藉此拐点领导全球加速从硅向碳化硅转型。通过在更大的 200毫米晶圆上交付最高性能的碳化硅电源器件，我们得以提升终端客户价值，满足日趋增长的需求。”Lowe 还说道：“应用材料公司的支持将有助于加速我们在奥尔巴尼的 200毫米工艺制程的技术验证，我们的莫霍克谷晶圆厂的多项设备安装也在紧锣密鼓进行中，两者助力之下，转型进展迅速。不仅如此，应用材料公司的 ICAPS 团队眼下正在开发热注入等多项新技术，拓宽并深化了我们之间的技术协作，使我们的电力技术路线图得以快速发展。”全新 200毫米 SiC CMP 系统SiC 晶圆表面质量对于 SiC 器件制造至关重要，因为晶圆表面的任何缺陷都将传递至后续各层次。为了量产具有最高质量表面的均匀晶圆，应用材料公司开发了 Mirra® Durum™ CMP* 系统，此系统将抛光、材料去除测量、清洗和干燥整合到同一个系统内。这一新系统生产的成品晶圆表面粗糙度仅为机械减薄SiC 晶圆的五十分之一，是批式 CMP工艺系统的粗糙度的三分之一。为助力行业向200毫米大尺寸晶圆转型，应用材料公司发布了全新的Mirra® Durum™ CMP系统，它集成抛光、材料去除测量、清洗和干燥于一身，可量产具有极高质量表面的均匀晶圆 热注入提升 SiC 芯片性能和电源效率在 SiC 芯片制造期间，离子注入在材料内加入掺杂剂，以帮助支持并引导大电流电路内的电流流动。由于 SiC 材料的密度和硬度，要进行掺杂剂的注入、精确布局和活化的难度非常之大，同时还要最大程度降低对晶格的破坏，避免性能和电源效率的降低。应用材料公司通过其全新的 VIISta® 900 3D 热离子注入系统为150毫米和200毫米 SiC 晶圆破解了这一难题。这项热注入技术在注入离子的同时，能够将对晶格结构的破坏降到最低，产生的电阻率仅为室温下注入的四十分之一。应用材料公司全新VIISta® 900 3D热离子注入系统可向200毫米和150毫米碳化硅晶圆注入和扩散离子，产生的电阻率仅为室温下注入的四十分之一

细胞功能与结构解析一直是生命科学研究的关键，而其中活细胞无标记检测技术开发一直是生物分析科学发展的核心热点。然而,现今的技术经常需要耗时的准备步骤、高度依赖复杂的检测仪器且与其他设备很难兼容集成，从而限制了其在生物监测领域的功能拓展和广泛应用。由香港大学（港大）电机电子工程系褚智勤博士与机械工程系林原博士、南方科技大学李携曦博士领导的研究团队针对上述问题，开发了一种基于GaN光学芯片的高度集成、低成本微型光学显微传感系统，实现了在空间受限的情况下，高湿度细胞培养箱内无标记细胞活动的监测与分析。团队并成功将新技术应用于药物活性分析筛选和免疫细胞分化进程的实时定量追踪。这款装置将为细胞生物学和药物研发的基础研究提供新的见解，并有助于新一代生物传感器的开发。团队已为发明申请美国临时专利。相比于传统的以荧光分子、核素等标记分子为基础的有源标记检测技术，无标记检测技术可以最大程度地减少对靶分子、细胞或者组织的功能和结构产生影响，从而揭示检测样本本征状态下的信息。目前，主流商业化的无标记活细胞检测技术包括以电阻抗测量为基础的微电子传感技术，该技术利用活细胞与检测板孔中微电极相互作用，产生电阻抗的改变来定量活细胞状态。然而，这种微电场可能会给一些电信号敏感的样品（神经，心肌）带来潜在的环境干扰。近些年以倏逝波为基础的生物友好、无标记光学传感技术（表面等离子谐振SPR，共振波导光栅RWG等）引起了人们极大的兴趣，并被广泛应用于生物分子相互作用和活细胞活动检测。然而，这种高精密的光学测量手段对设备搭建、场地尺寸及测试环境的要求很高，极大地限制了它在多场景、复杂环境下的推广应用。团队合作开发的光学芯片，是高度集成及低成本的微型光学显微传感系统，能够实时定量芯片表面细胞活动引起的折射率变化并对细胞形貌进行在线成像，实现了对细胞培养箱中无标记细胞活动的监测与分析。该系统核心是一种单片绿光“发光二极管 - 光电探测器（LED-PD）”光电集成器件。其采用的垂直堆栈的分布式布拉格反射镜设计，能够有效提高芯片的发光收集效率。该芯片具有片上光电探测能力，能够实时读取芯片表面集群细胞活动引起的折射率变化。同时通过集成一个微型微分干涉显微镜，实现对细胞形貌和运动的在线追踪。该系统结合对此类细胞的实时折射率和细胞形态的分析，能够定量识别分析细胞的沉降、黏附、伸展、收缩等行为，并成功将此技术应用于药物活性分析筛选和免疫细胞分化进程的实时定量追踪。这个研究拓展了GaN光学芯片在生物测量领域的发展，特别是这种基于芯片传感和光学成像结合的策略形成的光芯片显微传感系统（chipscope），将为生物传感器的设计和发展提供新的思路。研究结果经已在Advanced Science 刊登 “A Versatile, Incubator-Compatible, Monolithic GaN Photonic Chipscope for Label-Free Monitoring of Live Cell Activities”论文连结: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202200910

随着科技进步，智能化产品与日俱增。从电脑、智能手机，再到汽车电子、人工智能，如今在我们的生产生活中已随处可见。它们之所以能够得以发展，驱动内部收发信号的半导体芯片是关键。 我们这里讲的半导体为IC（集成电路）或者LSI（大规模集成电路）。制造的芯片可以分为逻辑芯片、存储芯片、模拟芯片、功率器件。根据摩尔定律，每18-24个月，集成电路上可以容纳的器件数目就会增加一倍，这将让更多的科技应用逐步实现，并得以优化。应用场景和市场的扩大，半导体芯片的需求无疑也会随之增长，对其质量则有了更高的要求。 比如汽车行业，除了传统的汽车电子，目前也有许多目光投向了自动驾驶。像这样高度涉及人身安全的车用芯片，在高温、低温、受潮、老化、长期工作等因素下，性能都必须保持稳定。所以，无论从半导体芯片的研发设计，再到前道工序，后道工序，甚至最终投入使用，每一个流程都需要有必要的检测来护航。 芯片制作流程概括性示意 对于芯片制造商来说，单纯知道芯片是否达标，以此来淘汰坏品保证输出产品质量，是远不够的。还需要“知其所以然”，保证良率，追根溯源，节约成本的同时给企业创造更高的效益。所以围绕着这个主题，将进行一系列的检测，我们将此称为半导体失效分析。它的意义在于确定半导体芯片的失效模式和失效机理，以此进行追责，提出纠正措施，防止问题重复出现。失效分析检测简直就像一场“追凶”之旅。通过初步证据锁定嫌疑范围，再通过各种方法获得更多证据，步步锁定，拨开层层“疑云”去获得最终的真相。检测流程上，一般来说，制造商会首先对待测半导体晶圆（wafer）或裸片（die）实施传统的电性测量。一方面来确定芯片是否有故障的情况存在；一方面，若故障确切存在，也可以为后续失效分析提供必要的信息。 已经过诸多工艺处理后的晶圆（wafer），裸片（die）即从其切割而来 但想达到溯源的目的，仅凭传统的电性测试是远不够的。还需要进一步了解缺陷具体存在的位置，甚至还原出失效的场景、模式，用以了解失效机理。这也就是在半导体失效分析中重要而困难的一项，缺陷定位。失效分析工程师结合测试机测得的失效模式以及其他故障信息，可以初步判断需要采取的定位方法，然后不断结合获得的新数据，逐步推测出失效发生在芯片的哪层结构中，及其根本缘由。缺陷定位 而半导体工艺日新月异发展飞速，制程上，从70年代的微米级芯片早已经提升至纳米级芯片。芯片层数增加和晶体管数量的急剧增加，让失效点越来越难以发现。不断提升的集成度，对检测设备的性能提出了更多的挑战。1971年到2000年，英特尔芯片的发展 挑战 1：更高的弱光探测能力 首先，芯片集成化程度越来越高，芯片的层数也将逐渐增多，电路会变得越来越细，电压要求也随之降低。因此，在检测过程中，故障处可能发出的光信号就变得微弱，再加上层数的叠加，光信号将再次被削弱，这要求检测仪拥有更高的弱光探测能力。挑战 2：更多检测功能 不断提高的集成度在带来了日趋强大的芯片功能外，也让可能出现的故障风险变得更多。一旦出现失效，其故障原因亦可能更加复杂。因此，在失效定位时，需要发展出更多、更细化的测试方法和功能模块，去对应这样的变化。 挑战 3：无损检测技术的推进 对于出现问题返厂的成品芯片，一般会在完成一系列无损检测（如X射线检测），以及打开封装后的显微镜检查后，再进入到传统电性测试这一步。对于愈加高集成化、紧凑的芯片来说，打开封装时内部裸片受损的可能性会增大，而这一步亦是不可逆的。受损后，失效模式将难以还原，继而无法得出失效的真正原因。因此，需要时，可以尽量达到无损检测，也是给失效定位提出的又一挑战。 早在30余年前，滨松就开始了在半导体失效分析应用中的研究。1987年，推出了第一代微光显微镜，并在此后逐渐组建起了专门针对半导体缺陷位置定位的PHEMOS系列产品。针对应用中呈现出的诸多要求，滨松亦在技术上做出了进一步的开发。 滨松半导体失效分析系统PHEMOS系列 为了增强微光探测能力，滨松开发了C-CCD、Si-CCD、InGaAs等多类高端相机。用户可根据样品制程和结构，选择不同的相机加装在设备中。 IPHEMOS-MP的信号侦测示意 除了相机以外，滨松还不断为PHEMOS系列开发出了新的功能模块，实现更多元、更深入的检测，以应对越来越复杂的故障原因： 可通过Probing的方式给样品加电，广泛适用于从prober card到12英寸wafer的测试； 可搭载波长为1.3 μm的激光，实现OBIRCH（Optical beam induced resistance change 激光诱导电阻改变测试）。也可选配其他光源，将样品连接测试机进行DALS, EOP/EOFM测量，实现样品的动态缺陷检测分析。通过这些诱导侦测方法，能有效的截获因温度、频率、电压的改变而导致sample时好时坏的困扰； 可选配Laser marker功能，方便后续分析。Laser marker为脉冲激光，可自定义设置打点位置、次数、能量强度、打点形状等； 可选配Nano lens & Sil cap，从样品背面观察内部结构。Nano lens & Sil cap在工作时会与样品表面完全接触，增加了图像的清晰度，提升了分辨率便于观察更细的线路。搭配Nano lens的使用，用户还可以选配tilt stage，将样品调平，增强信号侦测强度 除了Emission功能外，PHEMOS系列还具备Thermal的功能模块。通过配备InSb材料的高灵敏度热成像相机，可探测发射热点源，方便用于package样品侦测，不需要给待测品去除封装，实现无损检测。设备可以同时满足给样品加多路电，有效降低噪声提升信号敏感度。（可提供单独拥有此功能的Thermal-F1）高灵敏度热成像相机 C9985-06 半导体制造涉及众多工序，过程复杂。除了失效分析以外，滨松还有众多产品都被应用在了其中，以保证生产制造的顺利进行以及产品的质量。以沉淀了60余年的光子技术，为半导体制造提供支持。

彭博社6月11日援引知情人士的话称，拜登政府正在考虑进一步限制中国获取用于人工智能的芯片技术，特指一项名为全环绕栅极（GAA）的芯片架构技术。报道称，美国商务部下属机构工业和安全局最近向一个技术咨询委员会提交了一份GAA规则草案。该委员会由行业专家组成，就具体技术参数提供建议。彭博社称，这证明该草案已经走到了监管流程的最后一步。不过，知情人士透露，由于行业官员批评第一版内容过于宽泛，该规则尚未最终敲定。此外，目前尚不清楚规则到底是限制中国自己开发GAA芯片的能力，还是进一步阻止海外公司（尤其是美国半导体制造商）向中国出售相关产品。GAA可以增强半导体性能并降低功耗。据彭博社报道，英伟达、英特尔和超威半导体等公司正计划明年开始批量生产采用GAA技术的半导体。另有知情人士表示，新的措施不会完全禁止GAA芯片出口，而是限制制造这些芯片所需的技术能力。路透社援引美国前商务部官员沃尔夫的话称，新的GAA管制措施是美国及其盟友各自实施管控措施的一部分，几年前，他们在“瓦森纳安排”多边机制会议上同意了这些管控措施，但是最终未获通过。今年3月，英国开始对全栅极场效应晶体管（GAAFET）结构的集成电路技术实施管制，4月，日本将GAA技术列为新的出口管制对象。“预计美国和其他盟友将在今年夏天实施GAA相关和其他先前商定的管制措施。”中关村信息消费联盟理事长项立刚12日对《环球时报》记者表示，美国正在世界挑起“科技纷争”，施展各种手段打压中国芯片产业的崛起，尤其是在GAA这种新技术上。虽然GAA目前并未得到广泛应用，但下一代芯片将会更多采用这种技术以提高效率和性能。不过，项立刚说，技术并不是专利，很难被限制，美国无法阻止中国自主探索新技术。美国已对向中国出售先进半导体和半导体制造仪器实施了多项限制。美国商务部长雷蒙多曾多次宣称，美国将根据需要增加这些措施，以防止最先进的人工智能技术落入中国，并称这可能会给中国军事带来优势。中国已多次就美国的打压行为表示反对。12日，中国外交部发言人林剑在例行记者会上表示，在人工智能领域，美方一边表示希望同中方开展对话，一边酝酿打压中国人工智能技术发展，暴露出美方说一套、做一套的虚伪嘴脸。“美方举措阻止不了中国科技进步，只会激励中国企业自立自强。中方将密切关注有关动向，坚决维护自身合法权益。”

为广泛征求用户的意见和需求，了解中国科学仪器市场的实际情况和仪器应用情况，仪器信息网自2008年6月1日开始，将用一年半的时间对不同行业有代表性的“100个实验室”进行走访参观。2008年6月25日，仪器信息网工作人员参观访问了本次活动的第四站：中国科学院大连化学物理研究所微型仪器课题组（105组）实验室、微流控芯片课题组实验室。 中国科学院大连化学物理研究所 中国科学院大连化学物理研究所，创建于1949年3月19日，原名为“大连大学科学研究所”，是一个应用研究与基础研究并重、具有较强技术开发实力、以承担国家和企业重大项目为主的化学化工研究所；其在中科院38个高技术研究所中名列前茅，先后有14位科学家当选为中国科学院和中国工程院院士，与三十多个国家建立了广泛的科技合作和交流关系。相关情况请见附件。 微型仪器课题组（105组）实验室 微型仪器课题组（105组）实验室一角 6月25日下午，大连化物所微型仪器课题组成员王华博士热情接待了仪器信息网到访人员；王华博士首先介绍了微型仪器课题组的基本情况：微型仪器课题组，又称105组，成立于1963年，上世纪九十年代以来，取得了科学院科技发明二等奖、自然科学二等奖、辽宁省科技发明一等奖等众多奖项，先后研制出有自主知识产权的高纯氩气、高纯氧气等高纯气体分析仪并且实现了产业化，研制出有自主知识产权的微型气相色谱仪、4种类型样品预处理技术和装置，研制出性能指标达到国际先进水平的激光诱导荧光检测器以及毛细管液相色谱-高温气相色谱联用仪等。 目前，微型仪器课题组（105组）的主要研究课题包括：微型液相色谱、泵系统和检测器，特种传感器，毛细管液相色谱-气相色谱联用技术，工业在线分析仪器，水中有机物样品预处理技术，环境和食品中农药残留样品预处理技术，化学传感器，色谱柱制备技术，毛细管液相色谱/电色谱整体柱制备技术等。 王华博士为仪器信息网到访人员介绍实验室仪器 王华博士称，目前大连化物所现设十大研究室，其中，基础研究类2个，重大项目类3个，应用研究类5个；微型仪器课题组（105组）是应用研究类仪器分析化学研究室下属的一个课题组，其课题组组长是由仪器分析化学研究室主任、博士生导师关亚风研究员兼任；微型仪器课题组实验室目前有毛细管液相-质谱联用仪、气相色谱-质谱联用仪、气相色谱仪、毛细管液相色谱仪、毛细管二维液相色谱、液相色谱仪、等离子体原子发射光谱仪、原子吸收光谱仪等多台高精度的分析检测仪器，以及大量的实验室辅助设备；总资产在1100多万元，实验室面积280多平方米。 Agilent 7890A/5975C 气-质联用仪 岛津 GCMS-QP2010气相色谱质谱联用仪 Finnigan Polaris Q 气相色谱-质谱联用仪 Waters 的CapLC-ESI-Q-Tof Micro™ 毛细管液相-串级质谱联用仪 IRIS Advantage ICP-AES等离子体原子发射光谱仪 Micro-Tech Scientific毛细管二维液相色谱仪 PE-AutoSystem气相色谱仪 Varian 3800气相色谱仪 Agilent 6890N气相色谱仪 当问及科研项目产业化以及“科分”品牌相关情况时，王华博士表示，课题组相关科研项目产业化主要体现在“科分”品牌系列产品研制开发上，凭借着大连化物所雄厚的科研力量和坚实的技术积累，课题组几十年一直致力于色谱、分析领域的研究和开发，尤其是在国家科委和中科院的九五科技攻关课题支持下，研制开发出的“微型气相色谱仪”并开始商品化就是其中一个典型。 据了解，目前“科分”品牌系列产品有高性能气相毛细管柱、气相色谱填充柱、毛细管液相色谱柱、零点空气发生器、微型气相色谱、氢气含量分析仪、工业在线总烃分析仪、高效填充毛细管液相—高温气相色谱联用仪、高可靠工业小型专用色谱等。 从已有的相关资料信息以及在微型仪器课题组（105组）实验室的所见所闻，尤其是王华博士的精彩讲解，仪器信息网到访人员深有体会：微型仪器课题组（105组）的确是大连化物所中最具综合实力的课题组之一。 微流控芯片课题组实验室 在参观微型仪器课题组（105组）实验室之后，仪器信息网工作人员一行又拜访了微流控芯片课题组林炳承研究员，林老师热情接待了仪器信息网到访人员。 林炳承研究员与仪器信息网到访人员交谈 在微流控芯片课题组成员解华博士的带领下，仪器信息网到访人员参观了课题组实验室，解华博士介绍道：课题组是90年代初起开始从事生命科学中的毛细管电泳研究，在90年代后期才转向微流控芯片研究，根据生物医学领域需求，以微流控芯片为主要平台，在细胞和分子层面，开展以不同单元技术灵活组合和规模集成为特征的疾病诊断和药物筛选等方面的工作。 微流控芯片课题组实验室一角 微流控芯片紫外检测仪 解华博士进一步表示，微流控芯片课题组实验室，可能与很多实验室有所不同，通用性仪器不多，基本上都是自己搭建、直接定制或二次研制的仪器；目前，课题组已具备了自行设计、制造多种不同材料的芯片和不同检测器的芯片工作站的能力，掌握了化学和生物实验室主要单元操作的芯片化及其集成技术，建立了具有自主知识产权，兼有生物医学特色的微流控芯片体系，并用于分子和细胞层次的实际样品，实现了微流控芯片的初级功能化。 解华博士为仪器信息网到访人员讲解微流控芯片分析技术 微流控芯片分析技术荣获“2007年度辽宁省技术发明一等奖” 通过解华博士的详细讲解，不难理解课题组的微流控芯片分析技术相对成熟，但实现其产品产业化进展又如何呢。针对这一点，解华博士谈到，之前课题组也与相关公司谈过微流控芯片项目相关合作，但不是很成功，目前课题组准备依托中科院的支持而自己做，其产品产业化基地就在“中科院大连科技创新园”建设计划之一的河口“研发孵化园”。 据了解，“中科院大连科技创新园”是中国科学院与大连市政府开展全面科技合作的一个重要载体，以科技创新、中试孵化和成果转移为主要内容；其中，100亩“研发孵化园”建在大连河口，主要内容为中科院所属院所的研发、中试、孵化项目及国家工程中心建设等；300亩“产业化园”建在旅顺，重点建设中科院所属院所成熟技术转化和产业化项目；500亩“海洋生态园”由长海县提供，重点开展海洋生态、海洋资源与能源、海产养殖等研发示范项目。 附: 大连化物所简介PPT http://www.instrument.com.cn/news/doc/dalianshenghuasuo.rar

绝缘电阻仪器体积电阻表面电阻测试仪使用前都要注意什么？绝缘电阻仪器体积电阻表面电阻测试仪使用前请仔细阅读以下内容，否则将造成仪器损坏或电击情况。1. ◇检查仪器后面板电压量程是否置于10V档，电流电阻量程是否置于104档。2. ◇接通电源调零，（注意此时主机不得与屏蔽箱线路连接）在“Rx”两端开路的情况下，调零使电流表的显示为0000。然后关机。3. ◇应在“Rx”两端开路时调零，一般一次调零后在测试过程中不需再调零。 4. ◇测体积电阻时测试按钮拨到Rv边，测表面电阻时测试按钮拨到Rs边，5. ◇将待测试样平铺在不保护电极正中央，然后用保护电极压住样品，再插入被保护电极（不保护电极、保护电极、被保护电极应同轴且确认电极之间无短路）。6. ◇电流电阻量程按钮从低档位逐渐拨，每拨一次停留1-2秒观察显示数字，当被测电阻大于仪器测量量程时，电阻表显示“1”，此时应继续将仪器拨到量程更高的位置。测量仪器有显示值时应停下，在1min的电化时间后测量电阻，当前的数字乘以档次即是被测电阻。7. ◇测试完毕先将量程拨至（104）档，然后将测量电压拨至10V档， 后将测试按钮拨到中央位置后关闭电源。然后进行下一次测试。8. ◇接好测试线，将测试线将主机与屏蔽箱连接好。量程置于104档，打开主机后面板电源开关按钮。从仪器后面板调电压按钮到所要求的测量电压。(比如：GBT 1692-2008 硫化橡胶 绝缘电阻率的测定 标准中注明要求在500V电压进行测定，那么电压就要升到500V)9. ◇禁止将“RX”两端短路，以免微电流放大器受大电流冲击。10. ◇不得在测试过程中不要随意改动测量电压。11. ◇测量时从低次档逐渐拨往高次档。12. ◇接通电源后，手指不能触及高压线的金属部分。13. ◇严禁在试测过程随意改变电压量程及在通电过程中打开主机。14. ◇在测量高阻时，应采用屏蔽盒将被测物体屏蔽。15. ◇不得测试过程中不能触摸微电流测试端。16. ◇严禁电流电阻量程未在104档及电压在10V档，更换试样。技术指标1、电阻测量范围 0.01×104Ω～1×1018Ω2、电流测量范围为 2×10-4A～1×10-16A3、仪器尺寸 285ｍｍ× 245ｍｍ× 120 mm4、内置测试电压 100V、250V、500V、1000V5、基本准确度 1% (*注)6、内置测试电压 100V、250、500、1000V7、质量 约2.5KG8、供电形式 AC 220V，50HZ，功耗约5W9、双表头显示 3.1/2位LED显示安全注意事项1. 使用前务必详阅此说明书，并遵照指示步骤，依次操作。2. 请勿使用非原厂提供之附件，以免发生危险。3. 进行测试时，本仪器测量端高压输出端上有直流高压输出，严禁人体接触 ，以免触电。4. 为避免测试棒本身绝缘泄漏造成误差，接仪器测量端输入的测试棒应尽可 能悬空，不与外界物体相碰。5. 当被测物绝缘电阻值高，且测量出现指针不稳现象时，可将仪器测量线屏 蔽端夹子接 上。 例如： 对电 缆测缆 芯与 缆壳的 绝缘 时，除 将被 测物两 端分 别接于 输入 端与高压 端， 再将电 缆壳 ，芯之 间的 内层绝 缘物 接仪器 “G”，以消 除因 表面漏 电而 引起的测 量误 差。也 可用 加屏蔽 盒的 方法， 即将 被测物 置于 金属屏 蔽盒 内，接 上测 量线。

光子集成电路 (Photonic Integrated Circuit，PIC) 与电子集成电路类似，但不同的是电子集成电路集成的是晶体管、电容器、电阻器等电子器件，而光子集成电路集成的是各种不同的光学器件或光电器件，比如激光器、电光调制器、光电探测器、光衰减器、光复用/解复用器以及光放大器等。集成光子学可广泛应用于各种领域，例如数据通讯，激光雷达系统的自动驾驶技术和医疗领域中的移动感应设备等。而光子集成电路这项关键技术，尤其是微型光子组件应用，可以大大缩小复杂光学系统的尺寸并降低成本。光子集成电路的关键技术还在于连接接口，例如光纤到芯片的连接，可以有效提高集成度和功能性。类似于这种接口的制造非常具有挑战性，需要权衡对准、效率和宽带方面的种种要求。针对这些困难，科学家们提出了宽带光纤耦合概念，并通过Nanoscribe的双光子微纳3D打印设备而制造的3D耦合器得以实现。该3D自由曲面耦合器利用全内反射，结合Nanoscribe的3D微加工技术可直接在光子芯片上进行3D打印制作。该新型技术可应用于例如光通信技术，计算机传感器等领域，并且科学家们已经在微型光谱仪上验证了光纤到芯片的键合技术，用于便携式传感技术和芯片实验室（微流控芯片技术）。连接芯片到光纤的3D对接耦合器 来自德国明斯特大学物理研究所，CeNTech纳米技术中心，马克思伯恩研究所和柏林洪堡大学的多学科研究团队提出了这个全新概念并共同研发了连接芯片到光纤的3D聚合物耦合器。该3D耦合器基于全内反射的原理直接在光子集成电路上进行3D打印。这种新颖的方法旨在于可见光波长范围内实现低损耗和宽带光纤到芯片的耦合。该设计由模式转换器，全反射平面和一个充当将光速聚集到光纤端面上的透镜球体所组成。这项研究的成果证明耦合可扩展性的概念可通过3D微纳加工技术得以实现。 LEFT:SEM of a freeform 3D fiber-to-chip coupler printed by means of Nanoscribe’s Photonic Professional GT system and connected to a silicon nitride waveguide.RIGHT: Close-up view of the 3D-printed coupler on total internal reflection for fiber-to-chip coup领.Image: H. Gehring, W. Hartmann, W. Pernice et al., University of Münster3D微纳加工实现光子封装 通常，在一个微纳芯片上组装各种光子和光学组件需要多个步骤来完成操作，例如组装、对准、拾取和放置或固定等一系列操作步骤。而利用3D微纳加工技术则可以轻松地在光子集成电路上直接打印高精度自由曲面的微纳组件。因此，3D打印可以大大节省光子封装过程中的设备成本和时间成本。SEM of a photonic chip with several devices illustrating scalable fabrication of hybrid 3D-planar photonic circuits.Image: W. Hartmann, H. Gehring, W. Pernice et al., University of Münste近年来，随着光学、光电子、纳米光子和仿生等领域中各种微纳器件的广泛开发，与之相应的3D微纳加工技术逐渐成为加工技术中的重要一环。 凭借着独有的3D微纳加工技术，Nanoscribe参与了各种研究项目，以开发基于集成光子学新技术。例如,在MiLiQuant研究项目中，Nanoscribe与科学以及工业领域的合作伙伴一起开发了具有微型化，稳定频率和功率的二极管激光器。该项目旨在为医疗诊断产业应用，自动驾驶传感器和基于量子的成像方法制造合适的辐射源。 此外，Nanoscribe还在今年年初加入了欧盟资助的研究项目Handheld OCT。这是由来自不同大学、研究机构和科技公司的科学家和工程师们所组成的研究团队，旨在开发用于眼科检查的便携式成像设备。该新型设备可以拓展基于光学相干断层扫描技术（OCT）的应用，实现从现在的固定眼科临床使用扩展到即时眼科移动护理中。更多有关双光子微纳3D打印产品和技术应用咨询，欢迎联系Nanoscribe中国分公司 - 纳糯三维科技（上海）有限公司德国Nanoscribe 超高精度双光子微纳3D打印系统： Photonic Professional GT2 双光子微纳3D打印设备 Quantum X 灰度光刻微纳打印设备

p 　　11月14日，清华大学化学系林金明教授课题组在《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)发表文章，论文标题：In Situ Scatheless Cell Detachment Reveals Connections Between Adhesion Strength and Viability at Single-Cell Resolution，DOI: 10.1002/anie.201710273，作者：Sifeng Mao, Wanling Zhang, Qiushi Huang, Masqooh Khan, Haifang Li, Katsumi Uchiyama, Jin-Ming Lin。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/noimg/95106bd3-3868-4bcf-a4ad-1aa09d2a212d.jpg" title=" u=1459581422,4157041204& amp fm=214& amp gp=0.jpg" / /p p 　　单细胞生物学为生物学的一些最基本的过程提供了见解，并促进了对生命奥秘的理解。 随着单细胞研究技术的不断拓展，需要复杂的分析工具来了解单细胞的各种行为和成分，以及它们在贴壁组织培养中的关系。课题组基于微流体芯片的活单细胞提取器(LSCE)从标准组织培养物中提取单个贴壁细胞，揭示了细胞的异质性和细胞粘附强度与细胞活力的关系，而且为单细胞生物学提供了新的方法。 /p p 　　《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)是化学领域的顶级期刊，收录的文章以简讯类为主，简讯主要分布在有机化学、生命有机化学、材料学、高分子化学等领域，无机化学、物理化学涉及相对较少。SCI收录期刊，2016-2017最新影响因子为11.994。 /p p 　　值得一提的是，多通道微流控芯片-质谱联用(Chip-MS)系统是清华大学林金明教授长期攻克的研究课题。2016年已与岛津公司合作，结合岛津现有的高性能质谱，成功地研制了具有多通道芯片细胞培养、显微观察、细胞代谢富集与分离、高灵敏质谱检测等多种功能的分析仪器。虽然还没有正式对外发售，但今年9月清华大学已与岛津中国联合举办的首期微流控芯片质谱联用细胞分析讲习会。 /p p 　　林金明教授介绍，第二期微流控芯片质谱联用细胞分析讲习会初步确定12月25日在上海举办。 /p

arrayjet advance生产服务为客户提高芯片产量的同时减少样品消耗 ultra marathon ii 在美国巴尔的摩安装后，客户对仪器非常满意。ultra marathon ii 加上jetmax 环境控制系统，实现在极低的温度下进行点样。 案例cdi实验室是一家美国蛋白质组学公司，之前采用低通量接触式的针式点样平台。他们经历了频繁的生产延误，产量降低，批间差异大，样品损失等问题。他们缺少生产高通量、高质量的蛋白芯片的技术平台。随着需求的不断增加，cdi面临有效商业化他们的产品，降低不断上升的设备维修费用的压力。 arrayjet adance 芯片点样服务arrayjet的 adance 芯片点样服务起始于2011年，非常有效的支持了cdi公司的项目。这种直接面向客户的芯片服务，客户可以直接得到arrayjet 总部75年的全面的生物芯片经验的支持，来实现他们的蛋白芯片的技术优化，转让和商业化。 实验优化人类蛋白库中的一部分人类蛋白通过arrayjet公司的ultra marathonii飞行喷墨式生物芯片点样平台点到环氧硅烷（图2）和硝酸纤维素膜上，整个点样环境通过jetmax环境控制系统控制在4°c。通过测试各种点样体积来优化最后的每个点的样品体积。14个微矩阵重复中，样品点圆形形态合格率大于99%。采用该微矩阵获得预期的表达图谱。 图2: 在环氧硅烷芯片上进行试验优化 批量点样更多来自cdi人类蛋白库的蛋白样品被点到200张环氧硅烷和硝酸纤维素玻片上，来进一步分析点样的重复性点样形态（图3）。arrayjet 的jetguard 确保在长时间点样过程中最少的样品蒸发。 图3：从人类蛋白库中纯化的一个小组的蛋白样品被点到200块相同的grace bio-lab path 硝酸纤维素膜上。 高密度点样通过功能学蛋白实验确认，我们成功的进行从针点到arrayje飞行喷墨式点样的方法学转移。我们进一步评估了ultra marathon ii飞行喷墨式点样平台进行高密度点样的能力。cdi 人类蛋白库的样品进行一个高密度的六边形矩阵喷点，来评估在不同点样基质上，芯片内和芯片间点样的重复性，以及背景信号。结果显示，芯片具有出非常好的矩阵，没有点的重叠。 全人类蛋白组芯片制备超过19000个gst融合蛋白从cdi 人类蛋白质库中纯化出来，并被重复的喷点到500张芯片上，每个点200pl 的样品 (图4)。实验成功的标准如下：?97%的样品需要被点到芯片上?圆形点数量90%?芯片内和芯片间的cv通过方法学的成功转移，cdi 公司目前能生产全球最大的人类蛋白组芯片，一个批次能生产100张3.1 版本的huprot 芯片。采购ultra marathon ii飞行喷墨式点样平台让cdi能够制备蛋白组芯片和其他客户定制的芯片。通过这些芯片，客户能使用最小量的临床样品进行上万种蛋白的分子相互作用检测。arrayjet advance芯片服务和非接触压电式点样技术显著的提高大规模、高质量的蛋白芯片生产效率。环境控制单元不仅仅保证了完美的样品点形态和矩阵，同时保护了蛋白的天然构象，最终证保实验结果的一致性。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------“cdi 采购ultra marathon ii 飞行喷墨式点样平台用于研发和生产huprot 蛋白芯片和杂交瘤细胞筛选项目的特定芯片。cdi正在计划在不远的将来，采用该新技术平台制备单克隆抗体芯片和膜蛋白芯片。 我们选择arrayjet 是因为我们需要实现通量5倍的提升，而且最好是一台仪器来实现这个目标。arrayjet的高科技，精确和用户友好的设计是一个明显的优势。 另一个arrayjet 公司结构的优势在于，他还通过arrayjet advance 提供内部芯片服务。我们可以通过数个月，多个项目的测试，来再次加深我们对该平台的信任, 这个平台可以在多个方面提升我们目前运营。” dr. ignacio pino, ceo, cdi laboratories“ arrayjet 的jetspyder 样品进样装置有效的减少了蛋白样品间任何的交叉污染，我们的蛋白芯片的质量有了显著的提高。此前，我们一个批次仅仅能生产150片质量合格的芯片，这个通量不能满足规模生产和目前以及未来增长的需求。arrayjet的技术平台能够快速高效的制备1000张芯片的特点对我们有很大的吸引力。”dr. heng zhu, professor, johns hopkins school of medicine

生物芯片北京国家工程研究中心宁夏分中心生物芯片培训班 &mdash &mdash 打造一片属于您的&ldquo 芯&rdquo 天地 　　生物芯片技术凭借着显著的优势和巨大的潜力，已经成为在医学、农业、微生物等相关研究领域快速增长的一项重要技术。随着基因组学、蛋白质组学的不断深入研究，生物芯片技术的应用范围不断扩大，已经广泛应用于重大疾病预警、产前诊断、食品安全检测、作物经济性状关联研究(GWAS)、遗传育种；动植物病理学、农作物病虫害防治、种质资源鉴定、转基因作物等领域。 　　以生物芯片为工具的研究已经渗透到生命科学领域研究中的每个角落，随着研究的不断深入，产生了大量的科研成果，几乎每天都有大量高水平研究文章发表。为了扩大交流，促进科研成果转化，搭建科研成果与成果转化之间的桥梁，由生物芯片北京国家工程研究中心宁夏分中心举办&ldquo 生物芯片技术在生命科学领域的应用&rdquo 培训班。本培训班将系统讲解基因芯片的设计、制作以及相关实验操作，旨在为您打造一片属于您的&ldquo 芯&rdquo 天地。 培训内容： 生物芯片技术培训 1.1 理论部分：生物芯片技术在生命科学领域中的应用 1.2 理论部分：表达谱芯片构建、探针设计、数据分析等基础理论知识讲解 2.1 实践部分： 观摩芯片点制过程 2.2 实践部分：晶芯表达谱实验整个实验流程（视频） 2.3 实践部分： 芯片杂交、清洗、扫描（培训学员模拟杂交、扫描） 2.4 实践部分： 数据分析（培训学员亲自对数据进行分析） 2.5 实践部分： SAM、Cluster等数据分析软件使用 2.6 实践部分：分子功能注释系统(MAS)分析 1：注册方法：申请培训学员填写培训回执表后，发到培训联系人于晶晶（yujingjing333@163.com）邮箱中，进行确认，培训联系人在收到回执表后3天之内给予回复。 2：培训地点：宁夏医科大学总医院 生物芯片北京国家工程研究中心宁夏分中心实验室（宁夏银川市兴庆区胜利街804号）。 3：培训时间：2012年7月25-27日 4：培训费用：2000元/人，收费包含培训期间芯片试剂耗材费，实验操作及数据分析培训费，中午工作餐、听课费。住宿费自理。 优惠措施： 宁夏地区培训学员培训费用：1000元/人。 报到时现金缴纳培训费,也可提前转账支付。 缴纳培训费账户信息 用户名：宁夏医科大学总医院 开户行：中国工商银行银川胜利街支行 人民币帐号: 2902006919100004647 （请注明缴费用于参加宁夏分中心生物芯片培训班） 5：培训班规模：20人左右，为保证培训班质量，采取小班模式。请学员自带电脑。 6：培训资料：包括培训讲师幻灯、培训教材、培训学员通讯录、培训证书（生物芯片北京国家研究中心印）、精美礼品一份。 7：报到时间：2012年7月24日。（提前转账支付者请在报到时务必携带出示缴费收据证明） 　 报到地点：宁夏医科大学总医院 生物芯片北京国家工程研究中心宁夏分中心（宁夏银川市兴庆区胜利街804号， 科技楼三楼）。 8：住宿地点：宁夏医科大学总医院附近宾馆酒店： 1）银川御泉湾温泉假日酒店（四星级） 地址：银川市兴庆区胜利南街541号 电话：0951-6734888 2）银川天豹酒店（三星级） 地址：宁夏银川市兴庆区清和南街1352号 电话：0951-7899555 3）如家快捷酒店（银川南门广场店） 地址：银川市兴庆区清河南街345号 电话：0951-6082333 4）兰花花大酒店延安店 地址：银川市兴庆区胜利南街739号 电话：0951-4076588；0951-4076388 具体前往报名地点的路线如下： 1)火车站（距宁夏医科大学总医院8公里左右）：乘出租车到达宁夏医科大学总医院（大约30元左右）。 2)机场（距宁夏医科大学总医院20公里左右）： a:乘坐出租车到宁夏医科大学总医院（大约80元左右）； b:从宁夏河东机场乘机场大巴至民航大厦（25元）， 再转乘出租车（8元）。 3)12路,23路,302路,37路,38路,3路,中巴5路,15路公交车通往医科大学总医院。 9：联系方式： 联系人: 宁夏医科大学总医院 生物芯片北京国家工程研究中心宁夏分中心实验室 于晶晶 电话： 13895193050 邮箱: yujingjing333@163.com 备注：宁夏医科大学总医院附近交通示意图： 客户培训回执表： 姓名： E-mail： 单位： 电话： 地址： 邮编： 是否需要帮助预定宾馆（协议宾馆）： 是 否 备注：如果需要安排宾馆，请注明入住时间： 您感兴趣的领域： 主办方：生物芯片北京国家工程研究中心分中心宁夏分中心 协办方：生物芯片北京国家工程研究中心

生物芯片北京国家工程研究中心 新疆分中心生物芯片培训班 主办：生物芯片北京国家工程研究中心新疆分中心 协办：生物芯片北京国家工程研究中心 　　生物芯片技术凭借着显著的优势和巨大的潜力，已经成为在医学、农业、微生物等相关研究领域快速增长的一项重要技术。随着基因组学、蛋白质组学的不断深入研究，生物芯片技术的应用范围不断扩大，已经广泛应用于重大疾病预警、产前诊断、食品安全检测、作物经济性状关联研究(GWAS)、遗传育种；动植物病理学、农作物病虫害防治、种质资源鉴定、转基因作物等领域。 　　以生物芯片为工具的研究已经渗透到生命科学领域研究中的每个角落，随着研究的不断深入，产生了大量的科研成果，几乎每天都有大量高水平研究文章发表。为了扩大交流，促进科研成果转化，搭建科研成果与成果转化之间的桥梁，由生物芯片北京国家工程研究中心新疆分中心举办&ldquo 生物芯片技术在生命科学领域的应用&rdquo 培训班。本培训班将系统讲解基因芯片的设计、制作以及相关实验操作，旨在为您打造一片属于您的&ldquo 芯&rdquo 天地。 　　在此次培训班的尾声，2012' 喀纳斯科学与艺术论坛恰在乌鲁木齐举行。此次论坛特邀请了多位院士、科技部领导及三甲医院院长，将围绕新疆特高发疾病等重大科学问题开展学术探讨和合作交流。欢迎各位在8月10日前来观会。 培训内容 | 生物芯片技术培训 1.1 理论部分：生物芯片技术在生命科学领域中的应用 1.2 理论部分：表达谱芯片构建、探针设计、数据分析等基础理论知识讲解 2.1 实践部分： 观摩芯片点制过程 2.2 实践部分：晶芯表达谱实验整个实验流程（视频） 2.3 实践部分： 芯片杂交、清洗、扫描（培训学员模拟杂交、扫描） 2.4 实践部分： 数据分析（培训学员亲自对数据进行分析） 2.5 实践部分： SAM、Cluster等数据分析软件使用 2.6 实践部分：分子功能注释系统(MAS)分析 注册方法：申请培训学员填写培训回执表后，发到培训联系人吕国栋邮箱中，进行确认，培训联系人在收到回执表后3天之内给 予回复。 培训时间：2012年8月7-9日 培训地点：新疆医科大学第一附属医院 科技楼4楼 省部共建国家重点实验室培育基地会议室 （新疆乌鲁木齐市新市区鲤鱼山路1号）。 培训费用：培训费用免费，食宿费用自理。 培训规模：20人左右，为保证培训班质量，采取小班模式。请学员自带电脑。 培训资料：包括培训讲师幻灯、培训教材、培训学员通讯录、培训证书（生物芯片北京国家研究中心印）、精美礼品一份。 注意事项 报到时间：2012年8月6日 报到地点：新疆医科大学第一附属医院 科技楼7楼生物芯片北京国家工程研究中心新疆分中心。 住宿地点：新疆医科大学第一附属医院附近宾馆酒店（仅供参考）： 1、新疆昆仑宾馆（三星级） 地址：乌鲁木齐市新疆维吾尔自治区 友好北路146号 电话：0991-5190000 2、乌鲁木齐宇豪馨怡酒（四星级） 地址：乌鲁木齐市新疆维吾尔自治区 新市区新医路359号 电话：0991-4328555 行车路线： 1、火车站（距新疆医科大学第一附属医院8公里左右）：（1）、乘出租车到达新疆医科大学第一附属医院（车费大约15元左右）。 （2）、乘坐906，52路公交车均可以到达新疆医科大学第一附属医院（车费1元）。 2、机 场（距新疆医科大学第一附属医院13公里左右）： （1）、乘坐出租车到新疆医科大学第一附属医院（大约21元左右）； （2）、从乌鲁木齐地窝堡国际机场535路公交车通往新疆医科大学第一附属医院。 联系方式：联系人: 新疆医科大学第一附属医院 生物芯片北京国家工程研究中心新疆分中心 吕国栋 电话： 0991-4366042 邮箱:xjmicroarray@163.com 客户培训回执表 姓名： E-mail： 单位： 电话： 地址： 邮编： 是否需要帮助预定宾馆（协议宾馆）： 是 否备注：如果需要安排宾馆，请注明入住时间： 您感兴趣的领域：

创新点：海风HW-SeaBreeze 芯片实验室。 可实现器官芯片、仿生环境建立、维持等操作。关键技术： （1）器官芯片 (液滴/液流 ,液/气/氧/温/光/电/时:多维精准控制)； （2）柔性操控 (保持活性；液滴/液流,电场/气压/激光多场景控制)； （3）精准控温 (恒温孵育:微流培养池/器官芯片 液滴数字PCR )； （4）测控方式 (支持 拉曼/影像/阻抗等无标记筛选,荧光标记筛选） （5）耗材定制 (芯片内生物存活7日，按需定制, 价格远低进口) ■ 应用领域：器官芯片、药物开发、肿瘤细胞医疗、细胞培养、仿生微环境、文库、单细胞(菌)液滴包裹/操控/筛选、单亲克隆、滴内PCR、定向进化等。 海风系列II型_芯片实验室_器官芯片控制系统

2021年8月25日，华盛顿(路透社)——两位知情人士说，美国官员已经批准了价值数亿美元的许可证申请，允许中国被列入黑名单的电信公司华为为其不断增长的汽车零部件业务购买芯片。　　全球最大的电信设备制造商华为一直受到特朗普政府对其网络设备和智能手机业务中使用的芯片和其他组件销售的贸易限制的阻碍。　　拜登政府一直在加强对华为出口的强硬路线，拒绝向华为出售用于5G设备或与5G设备配套使用的芯片。　　但在最近几周和几个月，熟悉申请流程的人士告诉路透社，美国已授予许可证，授权供应商向华为出售视频屏幕和传感器等车辆部件的芯片。　　批准之际，华为正将业务重点转向不易受美国贸易禁令影响的产品。　　汽车芯片通常被认为并不复杂，因而降低了审批门槛。一位知情人士表示，政府正在为可能有其他5G功能部件的车辆上的芯片发放许可证。　　当被问及汽车许可证时，美国商务部发言人表示，政府继续一贯地实施许可证政策，“限制华为可能损害美国国家安全和外交政策利益的活动获取商品、软件或技术”。　　该人士补充说，商务部禁止披露许可证批准或拒绝。　　华为发言人拒绝就许可证置评，但表示：“我们将自己定位为智能互联车辆的新零部件供应商，我们的目标是帮助汽车原始设备制造商制造更好的车辆。”　　美国以对美国国家安全和外交政策利益的威胁为由，竭尽全力放缓华为关键通信相关业务的增长。　　2019年，华为被美国商务部列入贸易黑名单，禁止在没有特别许可证的情况下，向华为销售美国商品和技术。此后，美国在去年加大了限制，限制使用美国设备在国外生产的芯片的销售。　　华为在2021年上半年公布了有史以来最大的收入下滑，此前美国的限制迫使其出售了一大块曾经占据主导地位的手机业务，而新的增长领域尚未完全成熟。　　该公司轮值主席徐直军(Eric Xu)在今年早些时候的上海车展上宣布与包括北汽集团在内的三家中国国有汽车制造商签订协议，为智能汽车操作系统“Huawei Inside”供货，突显了向智能汽车的转变。　　一位消息人士表示，华为在该领域雄心勃勃的另一个迹象是，在供应商获得授权向华为出售数千万美元芯片的许可证后，该公司已要求他们再次申请，并要求更高的价值，如10亿或20亿美元。执照一般有效期为四年。　　全球电子咨询公司Supply Frame的首席营销官Richard Barnett表示，华为正处于试图投资5万亿美元(6.8万亿新元)汽车市场的“早期阶段”，该市场在中国国内外都有巨大的潜在增长。　　“汽车和卡车现在都是轮子上的电脑，”Barnett说，“这种融合正推动华为的战略重点成为该领域更大的参与者。”

p style=" text-indent: 2em " strong 芯片(Chip) /strong 在电子设备中的使用由来已久。众所周知，这类电子芯片由集成电路组成，通过连线和半导体工艺被撮合在一起，不仅形状小巧，还能快速检测、储存或处理大量的数据，已成为手机、电脑、电视、车载多媒体系统等几乎所有电子设备的核心元件，是人类科技史上最成功的发明之一。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " “生物化”的电子芯片 /span /strong /p p 　　近年来，在生物学及医学领域，一种更为神奇的生物芯片应运而生(图1)。它们的外表酷似电子芯片，却在普通芯片触及不到的生物学检测及临床治疗方面大显身手。有些种类的芯片甚至可以直接安置在人体内部，收集并检测人体内产生的生理信号，已成为分子生物学研究、疾病预防和治疗过程中常用的利器。美国前总统克林顿曾指出，未来，基因芯片将为我们一生中的疾病预防指点迷津。生物芯片的重要性及其在疾病诊断和治疗方面的地位可见一斑。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/0e890c3d-37cf-4e80-a5c0-861372297e57.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 图1：形形色色的生物芯片。图片来自网络 /span /p p 　　那么生物芯片究竟是何方神圣?又是怎样造福于人类的呢?从制造工艺的角度来讲，生物芯片可称为电子芯片“生物化”后的产物。与传统芯片(图2A)相比，生物芯片(图2B)仅保留了与之相同的硅底或玻璃底座部分，但在底座之上却不再是集成电路，而是固定核酸、蛋白质(图2C)等生物大分子，或细胞、组织等生物材料。虽然外形相似，但其功能及用途却发生了翻天覆地的变化。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 453px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/7e49bfd7-caac-4147-bbbb-9dbe30f6388c.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" width=" 600" height=" 453" border=" 0" vspace=" 0" / /p p 　　 span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 图2：传统芯片与生物芯片的比较。A、用于电子设备的芯片外形。B、生物芯片外形。C、生物芯片结构示意图。其表面以核酸分子构成的称为基因芯片或DNA芯片，其表面以抗体等蛋白大分子构成的称为蛋白芯片。图片来自网络 /span /p p 　　 strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 最先研发的基因芯片 /span /strong /p p 　　最早的生物芯片是以核酸片段为原料制作而成的“基因芯片”(Gene chip)，又叫“基因微阵列”(Gene microarray)，由美国Affymetrix公司于1996年率先研制并首先将其应用在基因测序方面。近几年，随着芯片技术的发展，蛋白芯片、细胞芯片、组织芯片等相继加入了生物芯片阵营。但迄今为止，基因芯片仍是开发最为成功、应用最为广泛的一类生物芯片。 /p p 　　此类芯片以双链DNA的碱基互补配对属性为工作原理，将大量(通常每平方厘米点阵密度高于400)单链、短片核苷酸(又名探针)固定于支持物上后与样品DNA进行孵育，样品中的DNA一旦与探针形成互补配对，就可以释放出荧光信号，被荧光探测仪所捕捉并转化成电子数据供计算机进一步进行分析。 /p p 　　虽然基因芯片的原理相对简单，但其强大的检测能力却不容置疑。在生物学家、软件工程师及材料学家的合力优化下，目前单个基因芯片可以同时、快速、准确地分析数以千计基因组信息。如今市场以及临床上应用广泛的基因诊断、癌症筛选均需要借助基因芯片完成。除此之外，基因芯片技术还在药物筛选、分子育种、司法鉴定、食品微生物检测、环境监测、国防、航天等许多领域大显身手，为科学家们从事生物类基础研究、临床上进行疾病诊断、治疗和防治，以及医学界筛选新型药物和进行药物基因组学等重要研究提供了核心技术平台。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 无可取代的蛋白芯片 /span /strong /p p 　　与基因芯片相比，蛋白芯片的应用虽不如基因芯片广泛，但在肿瘤标志物检测方面，仍具有无可取代的重要地位。蛋白芯片是以蛋白质(主要指抗体)代替DNA固定于芯片表面作为探针，检测蛋白溶液中可以被抗体探针识别的相应蛋白的技术。根据遗传学规律，基因表达的最终结果是相应蛋白表达。因此，在多数情况下，基因表达量的变化也与蛋白表达量成正相关。与基因芯片相比，这种蛋白芯片可供检测的通量、灵敏度虽然稍逊一筹，但抗体对蛋白识别的特异性却远大于DNA进行互补配对的特异性。因此，在诸如一些重要疾病(包括肿瘤)的鉴定，以及蛋白类靶向药物筛选方面，蛋白芯片由于具有基因芯片无法超越的准确性，其推广程度远大于基因芯片。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 新奇成员植入式芯片 /span /strong /p p 　　目前，随着生物科技的发展，以及各式各样的科研及诊疗需求，除了基因及蛋白芯片外，生物芯片家族中相继出现了许多更为新奇的成员，如芯片界的新星——植入式芯片。植入式芯片开发的时期较基因及蛋白芯片稍晚，但这并不妨碍它立刻展现出可以进行身份识别或活体检测的巨大优势，在生物类产品林立的今天仍具有广阔的开发潜力。与基因和蛋白芯片相比，这种植入式芯片的原理及使用方法稍显“惊悚”。植入式芯片，顾名思义，是一类需要通过手术、注射等外科手段将芯片植入人体或活体动物内部工作的设备。其测定对象也不再是从组织中提取出的DNA或蛋白质，而是芯片周围组织的生理情况，如神经元活动、血液指标等。除此之外，为了适应这些新的功能，植入式芯片的外形也发生了极大的改变，除了采集信息的核心部分，成品芯片内还增加了电池、天线及信号发射装置，体积却压缩得更为小巧。 /p p 　　最早开发的植入式芯片为一类简单的ID芯片，其芯片仅具有向扫描仪发射预先写入的信息、编号等单一功能，又被称为生物芯片转发器(biochip transponder)。这种ID芯片可以通过注射的方式被植入皮下，自1991年开始由世界各地的动物园陆续推广，主要用于标记并区分受保护的野生动物(相当于家畜身上的耳环、烙印或刺青)。由2000年开始，ID芯片的使用变得更加普及，在欧美等地许多国家都规定在宠物许可证上登记的宠物使用该芯片。这种ID芯片的外观是一枚胶囊状的玻璃管，管内分别含有一个带有数字信息的激光身份编码、一个天线和一个作为电容器的硅晶片。芯片可以通过配套的一次性注射器注入，并通过与之兼容的扫描仪激活并识别，通过向扫描仪发射无线电信号传递信息。 /p p 　　尽管ID芯片在动物中的应用十分普及，但关于ID芯片在人体中的应用仍存有较大争议。事实上，ID芯片技术本身已相当成熟，但在人体植入ID芯片带来的潜在伦理及安全问题是造成ID芯片无法普及的主要障碍。如有人提出在儿童体内植入这种ID芯片，可以方便家人在不慎遗失儿童后快速追踪，但如果此儿童的ID信号被犯罪分子跟踪的话，那么后果将不堪设想。也有人担心，这种提供他人行踪的技术可能会为犯罪分子作案提供便利。 /p p 　　因此，目前在人体中得到推广的主要是几种与疾病探查、治疗有关的植入式芯片。如对糖尿病患者而言，在餐前饭后刺穿手指采血并测量血糖指数是每个人都要忍受的痛苦(图3A和B)。而近年来，血糖芯片的问世已陆续为这些糖尿病患者带来福音。血糖芯片的个头小巧，可一次性植入皮下并长期、多次检测体液中的糖分变化(图3C)。该芯片仅为0.5× 2.0毫米大小，植入这种芯片既不会让患者感到不舒服，也使患者免除了日日采血的痛苦，是一项造福于人类的伟大发明。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 533px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/cc2f3353-a961-411e-b356-a12b02bb6ea3.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" width=" 600" height=" 533" border=" 0" vspace=" 0" / /p p 　　 span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 图3：血糖芯片的工作原理。A和B、传统的穿刺法取血。C、新型血糖芯片的大小。图片来自网络 /span /p p 　　除血糖芯片外，还有另一类脑机芯片得到了科研人员的格外推崇。这类芯片主要通过植入大脑皮层接受脑电波等神经信号，并将脑电波信号上传至电子计算机设备(即脑机接口技术)，是一项具有广阔前景并引发人无限遐想的高科技技术。脑机接口的过程非常复杂，其全套技术至今仍处在开发阶段。2016年，俄亥俄州立大学研究人员为一位24岁的全身瘫痪的男孩Ian Burkhart通过手术在大脑皮层内植入了这种脑机芯片，它们能在大脑内采集运动相关的神经信号，并将数据传输到神经辅助装置进行“解码”。计算机会将“解码”后的指令发送给绑在手臂上的电极，通过刺激肌肉来实现手臂运动。通过训练，Ian Burkhart最终得以实现通过芯片传输控制手的抓举和一些日常动作。 /p p 　　生物芯片的发展自上世纪90年代开始起步，如今仍属于生物领域的前沿学科。可以预见，在21世纪，生物芯片的应用及新技术的开发仍然将会给整个生物领域持续带来新的变革。可喜的是，在大多数芯片技术应用方面，我国生物芯片技术的发展都紧跟国际前沿，其产业化水平也有大规模提升。虽然目前我们仍面临众多技术难题，但随着我国科研力量的不断增强，以及产业化的深入，生物芯片产业将有希望成为21世纪最大的产业之一。 /p

2014年3月4日，北京讯&mdash &mdash 日前，在2014年匹兹堡分析化学及实验室展上(Pittcon 2014)，德州仪器(TI)(纳斯达克代码：TXN)宣布推出首款为支持近红外光(NIR)的使用而优化的DLP ® 芯片组DLP4500NIR以及相对应的DLP NIRscan&trade 评估模块(EVM)。它们的推出表示TI备受赞誉的MEMS技术扩展到光谱透射和反射领域及其他市场。通过采用DLP技术，应用于食品、制药、石油、天然气以及新兴产业的光谱仪，能够在现场和生产线上提供等同于实验室质量的性能表现。 　　Ibsen Photonics总裁兼首席执行官Henrik Skov Andersen表示：&ldquo 将DLP技术应用到我们众多OEM光谱仪中，是对传统光谱分析的一次革命。通过采用DLP技术，我们最新的、可编程的紧凑型多色仪可允许预先选择多个波长的色散，在VIS-NIR范围中使用经济的宽带探测器实现高速透射或吸收测定。这一特性将使客户能生成动态的测量方案和算法，为关键应用赢得速度和准确性，同时保护样片远离不必要的照射。&rdquo 　　DLP嵌入式产品事业部经理Mariquita Gordon表示：&ldquo 我们一直在不断突破DLP技术的极限，开创其在先进的科学、工业和医疗解决方案中的应用。通过采用这款全新的近红外DLP芯片组，光谱仪器设计师可开发出全新的移动设备，将在实验室中才能实现的灵敏度和精准性应用于现场应用，同时还可降低整个系统成本。&rdquo 　　DLP4500NIR器件 　　DLP4500NIR器件得以从NIR光谱现有的其他组件和解决方案中脱颖而出，乃是基于DLP技术核心的约百万个可编程数字微镜。与单元件探测器配套使用，工程师可用DLP4500NIR取代昂贵的线性探测器阵列来进行高性能光谱仪设计，同时还可减少特有的物料清单。DLP4500NIR针对与700-2500纳米的光谱使用进行了优化，通过对其编程，可选择和削弱多种波长，且速度高达4 kHz。DLP技术架构还能在一个设定的测量周期内将信噪比(SNR)提高到30,000:1以上，获得比传统光谱仪更快、更精准的结果。 　　DLP4500NIR中的每个微镜都可被控制来产生特定模式，用户可以进一步改进光谱分辨率和波长范围，调整集成时间，均衡光通量。因此，用户可通过采用自适应扫描技术高速优化材料分析，而且只需使用单一系统就能分析获得更广泛的物质成分。 　　DLP4500NIR的尺寸可支持较小的产品外观，使设计人员能更灵活地创建用于现场或工厂的检测系统。DLP4500NIR不仅可用于光谱分析，还可用于单像素相机、激光打标和显微镜等其他应用中。 　　DLP NIRscan评估模块 　　对那些希望以更低成本制造一个真正便携的、多功能光谱仪的工程师来说，DLP NIRscan EVM意味着一个新的选择。作为第一个基于DLP技术的光谱开发平台，DLP NIRscan包含丰富的接口，带来设计多样性和便利性。DLP4500NIR器件搭配DLPC350数字控制器使用，DLP NIRscan还包括与透射采样模块和卤素灯配套的单元件扩展型InGaAs探测器 。 　　在处理能力方面，DLP NIRscan拥有TI的SitaraTM AM3358 ARM® Cortex® - A8处理器(AM3358)和一个24位30kSPS的具有增量调制的模数转换器(ADC)(ADS1255)。内置的以太网和两个USB端口提供有线和无线连接选项，用于连接计算机 Wi-Fi® 和Bluetooth® 连接器单独出售。 　　预加载的Linux操作系统和集成的Web服务器基于BeagleBone Black架构，无需任何特殊下载即可安装&mdash &mdash 设计师只需将DLP NIRscan通过USB连接到计算机，打开Web浏览器即可。Web驱动接口支持已部署的系统通过智能手机或平板电脑等不同设备进行远程连接。用户也可以从BeagleBoard.org开源社区获得支持和工具。 　　供货 　　现在即可购买配有DLPC350数字控制器的DLP4500NIR器件。Keynote Photonics制造的DLP NIRscan将于2014年4月起售，建议零售价为8,499美元。

德国Nanoanalytics是一家专业从事表面、界面和微观分析领域材料表征的公司，他们拥有自己的研发团队和实验室，研发的产品具稳定性和创新力，并且在生命科学的微观检测领域中也有着很多核心产品。其中，实时无标记检测细胞跨膜电阻仪（cellZscope）自发明以来，便广受细胞屏障（消化道、呼吸道、血脑屏障）、药物转运、纳米药物研发、中枢神经系统疾病，肿瘤等领域研究者的认可，并助力用户在期刊中发表多篇学术论文（PNAS、Cell Rep.等），点击文末链接即可获取学术论文清单。cellZscope E型号仪器做为Nanoanalytics家族的一员，具有全自动实时动态检测跨膜电阻的功能、 6通道实时无标记测量，可兼容不同大小的transwell培养皿等特点，一经推出，即获得国内外客户的一致好评。对于通量要求不高的用户，它无疑是佳利器。在即将到来的2020年，也是Nanoanalytics成立20周年之际，该公司又将重磅推出一款“产品”：cellZscope 3型号仪器，并计划于春季正式发布。cellZscope 3除了Nanoanalytics产品线具有的常规优势外，还具有：★ 超高速测量(24孔的时间分辨率小于30秒)，★ 可将多四个细胞模块连接到一个控制器。★ 可完成平行测量96孔细胞样本。综合上述特点，新型号cellZscope 3型仪器，在屏障研究中，将大大提高研究样本的通量，尤其是在药物研发中，96孔通量可以进行一定程度的药物筛选，这也将进一步拓展cellZscope型号仪器的应用。 拓展应用：★ 细胞屏障（血脑屏障、鼻黏膜及消化道屏障等）的特性★ 紧密连接动力学★ 新型药物研发★ 药物或毒物对细胞屏障功能的影响★ 肿瘤侵袭转移★ 免疫细胞在中枢神经系统疾病中的作用论文清单1. NanoAnalyticCellZscope--发表文章列表：http://www.qd-china.com/productsColor.aspx?id=232&s=cellZscope