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硅基相关的资讯

  • III-V族半导体与硅的有效耦合,打破硅基光子半导体性能限制
    近几十年以来,伴随着大数据、传感器、云应用等多种新兴技术的快速发展,数据流量也呈现出指数级增长的态势。使用电子电路的传统集成电路,通过摩尔定律推动电子器件的体积缩小、性能增加,从而推动数据流量的进一步增长。根据摩尔定律,电子器件上可以容纳的晶体管数量,大概每两年增加一倍。而数据流量的不断激增,给电子器件的带宽、速度、成本和功耗等诸多方面都带来了较大的挑战。换言之,传统电子设备的发展即将到达极限。此时,使用光子或光粒子将光与电子进行结合的光子集成电路,尤其是硅基光电子器件,因能够建立高速、低成本的连接,并实现对大量数据的一次性处理,在数据通信领域具有显著优势。从硅基光电子学技术目前的发展来看,以硅材料为基础的微电子器件已经能够处理被动光学功能,但却很难有效地完成主动任务,比如产生光(激光)或检测光(光电探测器)等数据生成和读取时需要用到的关键步骤。那么,要想在完成主动功能的同时增强器件的性能,就必须在硅基底上集成 III-V 族半导体化合物,也就是元素周期表中 III 族和 V 族的材料。可问题是,如今 III-V 族半导体化合物还无法与硅实现良好的配合。近期,来自香港科技大学的薛莹研究助理教授和该校刘纪美(Kei-May Lau)教授,带领团队设计出一种名为横向纵横比捕获(lateral aspect ratio trapping,LART)的方法。薛莹据介绍,其作为一种选择性直接外延生长的技术,能够在不需要厚缓冲层的条件下,在绝缘的硅衬底(silicon-on-insulator,SOI)上,横向选择性地生长 III-V 族材料。基于该技术,研究人员在 SOI 晶圆上制造了 III-V 分布式反馈激光器,能与硅层呈共平面配置,实现 III-V 族激光器与硅波导之间的高效耦合。另外,这种特殊的 III-V 族绝缘层结构,还为激光器提供了良好的光学约束。据了解,该光泵浦分布式反馈激光器具有约 17.5µJcm-2 的低激光阈值、1.5µm 的稳定单模激光、超过 35dB 的边模抑制比和 0.7 的自发辐射系数。这些数据结果也充分表明,单片生长激光器在晶圆级硅光子集成电路方面迈出了重要一步,或将推动集成硅基光电子学领域的发展。近日,相关论文以《在(001)SOI 上选择性生长的面内 1.5µm 分布式反馈激光器》(In-Plane 1.5 µm Distributed Feedback Lasers Selectively Grown on(001)SOI)为题在Laser & Photonics Reviews上发表,并被选为期刊封面。薛莹是第一作者,刘纪美担任通讯作者。“我们的方法解决了 III-V 族器件与硅的不匹配问题,实现了 III-V 族器件的优异性能,并使 III-V 族器件与硅的耦合变得更加高效。”薛莹对媒体表示。Laser & Photonics Reviews期刊当期封面不过,需要说明的是,虽然该技术有望在传感和激光雷达、生物医学、人工智能、神经和量子网络等研究领域获得应用,但要想将它更好地应用于现实生活,还必须克服一些关键的科学挑战。因此,基于目前的研究,该课题组打算从高输出功率、长寿命、低阈值、高温下工作等维度入手,进一步增强与硅波导集成的 III-V 族激光器的能力。另外,值得一提的是,薛莹目前的研究兴趣主要集中在集成光子学、电子光子集成电路、硅光子学、纳米光子学等领域,并已经在以高效、可扩展和低成本的方式,缓解基于硅的光子集成电路的性能限制方面,做出了重要突破与创新。基于此,她曾在近期荣获 2023 年 Optica 基金会挑战赛资助的 10 万美元奖金,该奖项旨在表彰 10 名在利用光学和光子学,并解决全球问题方面具有杰出想法的早期职业专业人员。显而易见,这笔资助将有助于推进她接下来的研究。
  • 中国科大实现硅基半导体自旋量子比特的超快操控
    中国科学技术大学郭光灿院士团队在硅基半导体自旋量子比特操控研究中取得重要进展。该团队郭国平教授、李海欧研究员与中科院物理所张建军研究员等人,和美国、澳大利亚的研究人员及本源量子计算公司合作,实现了硅基自旋量子比特的超快操控,其自旋翻转速率超过540MHz,是目前国际上已报道的最高值。研究成果以“Ultrafast coherent control of a hole spin qubit in a germanium quantum dot”为题,于1月11日在线发表在国际知名期刊《自然⋅通讯》上。硅基半导体自旋量子比特以其长量子退相干时间和高操控保真度,以及其与现代半导体工艺技术兼容的高可扩展性,成为量子计算研究的核心方向之一。高操控保真度要求比特在拥有较长的量子退相干时间的同时具备更快的操控速率。传统方案利用电子自旋共振方式实现自旋比特翻转,这种方式的比特操控速率较慢。研究人员发现,利用电偶极自旋共振可以实现更快速率的自旋比特操控。电偶极自旋共振的一种方案是通过嵌入器件中的微磁体结构所产生的“人造自旋轨道耦合”来实现,但这会使自旋量子比特感受到更强的电荷噪声,从而降低自旋量子比特的退相干时间,同时降低自旋量子比特阵列的平均操控保真度,阻碍硅基自旋量子比特单元的二维扩展。另一种有效方案是使用材料中天然存在的自旋轨道耦合进行自旋量子比特操控。硅基锗量子点中的空穴载流子处于P轨道态,因而天然具有较强的本征自旋轨道耦合效应和较弱的超精细相互作用。利用电偶极自旋共振技术,仅通过单个交变电场即可实现对空穴自旋量子比特的全电学控制,大大简化了量子比特的制备工艺,有利于实现硅基自旋量子比特单元的二维扩展。鉴于此,近几年硅基锗空穴体系中的自旋轨道耦合研究和实现超快自旋量子比特操控成为该领域关注的热点。自旋轨道耦合场的方向会影响自旋比特操控速率及比特初始化与读取的保真度。因此,测量并确定自旋轨道耦合场的方向是实现高保真度自旋量子比特的首要任务。研究组在2021年首次在硅基锗量子线空穴量子点中实现了朗道g因子张量和自旋轨道耦合场方向的测量与调控[NanoLetters21, 3835-3842 (2021)]。在此基础上,李海欧等人进一步优化器件性能,在耦合强度高度可调的双量子点中完成了自旋量子比特的泡利自旋阻塞读取,观测到了多能级的电偶极自旋共振谱。通过调节和选择共振谱中所展示的不同自旋翻转模式,实现了自旋翻转速率超过540MHz的自旋量子比特超快操控。研究人员通过建模分析,揭示了超快自旋量子比特操控速率的主要贡献来自于该体系的强自旋轨道耦合效应(超短的自旋轨道耦合长度)。研究结果表明硅基锗空穴自旋量子比特是实现全电控量子比特操控与扩展的重要候选体系,为实现硅基半导体量子计算奠定了重要研究基础。图1. (a)硅基锗量子线空穴双量子点和自旋比特操控示意图,(b)自旋比特翻转速率随微波功率增加而增加, (c)微波功率为9dBm时,自旋比特操控速率可达542MHz。中科院量子信息重点实验室博士后王柯和博士研究生徐刚(已毕业)为论文共同第一作者。中科院量子信息重点实验室郭国平教授、李海欧研究员和中科院物理所张建军研究员为论文共同通讯作者。该工作得到了科技部、国家基金委、中国科学院以及安徽省的资助。李海欧研究员得到了中国科学技术大学仲英青年学者项目的资助。
  • 有机光电二极管 - 超越硅光电二极管的新星
    【重点摘要】硅光电二极管的刚性结构给大面积低成本扩展带来困难,限制了它在一些新兴应用中的使用。通过详细的表征方法,揭示了基于聚合物体异质结的有机光电二极管中,收集电荷的电极对低频噪声的影响。经过优化的有机光电二极管在可见光范围内的各项指标(响应时间除外)可媲美低噪声硅光电二极管。溶液处理制备的有机光电二极管提供了一些设计机会,例如用于生物识别监测的大面积柔性环形有机光电二极管,其性能可达到硅器件的水平。【硅光电二极管的局限性】 数十年来,硅光电二极管一直是光检测技术的基石,但它们的结构刚性给大面积低成本扩展应用带来许多局限。这给新兴的光电检测应用带来挑战。为实现更大面积的光电检测以及柔性基片上低成本光电二极管的制作,我们需要寻找新的材料体系。【有机光电二极管的低频噪声特性】 有机光电二极管常基于聚合物制成,具有结构灵活性等优势。研究人员通过详细的表征方法学,考察了这类二极管低频电子噪声的来源,发现负责收集电荷的电极对低频噪声有重要影响。这为设计低噪声的有机光电二极管奠定了基础。【有机光电二极管的指标表现】 经过优化设计后,有机光电二极管的大多数指标已可达到商用硅光电二极管的水平,特别是在可见光范围内。例如响应度、灵敏度、线性度、功耗等。它们的响应时间仍比不上硅二极管,但对大多数视频速率的应用已经足够。【应用展望】 溶解性的有机光电二极管制造过程为它们带来了许多应用机会。例如,大面积柔性的环形有机光二极管可用于生物识别监测。此类二极管成本低,可在多种非平面基片上制作,性能已达商用硅器件的水平。它们有望在新兴的光电子学领域大放异彩。图1 硅光电二极管(SiPD)与有机光电二极管(OPD)性能比较(A) OPD 尺寸结构。(B)测量所得光谱响应度。EQE,外量子效率。(C) 测量所得光照度依赖的光电流和响应度。LDR,线性动态范围。(D) 测量所得均方根噪声电流、噪声当量功率 (NEP)和特定探测度统计框图(_N_代表数据点数量)。Max,最大值 Min,最小值。图2 SiPD 和 OPD 中的稳态暗电流密度和电子噪声特性(A) 电压依赖的暗电流密度。Exp.,实验值。(B) 反向偏置下,建模和测量所得均方根噪声电流比较。图3 SiPD 和 OPD 中的时域响应特性(A) 负载电阻依赖的 10-90% 上升和下降响应时间。(B) 525 nm处频率依赖的归一化响应度。图4 弯曲 OPD(Flex-OPD)及其在光电容积图(PPG)中的应用(A) Flex-OPD 器件几何结构。PES,聚醚砜。(B) 小面积、大面积 Flex-OPD 和大面积 OPD 中的均方根噪声电流、响应度、NEP 和特定探测度统计框图。(C) S1133 SiPD 和环形 Flex-OPD PPG 阵列原理图(上) 手指反射模式 PPG 信号的 SiPD 和不同功率红色 LED驱动的环形 Flex-OPD PPG 阵列比较(下)。
  • 半导体所硅基外延量子点激光器研究取得进展
    硅基光电子集成芯片以成熟稳定的CMOS工艺为基础,将传统光学系统所需的巨量功能器件高密度集成在同一芯片上,提升芯片的信息传输和处理能力,可广泛应用于超大数据中心、5G/6G、物联网、超级计算机、人工智能等新兴领域。硅(Si)材料发光效率低,因此将发光效率高的III-V族半导体材料如砷化镓(GaAs)外延在CMOS兼容Si基衬底上,并外延和制备激光器被公认为最优的片上光源方案。Si与GaAs材料间存在大的晶格失配、极性失配和热膨胀系数失配等问题,因而在与CMOS兼容的无偏角Si衬底上研制高性能硅基外延激光器需要解决一系列关键的科学与技术难点。   近期,中国科学院半导体研究所材料科学重点实验室杨涛与杨晓光研究团队,在硅基外延量子点激光器及其掺杂调控方面取得重要进展。该团队采用分子束外延技术,在缓冲层总厚度2700nm条件下,将硅基GaAs材料缺陷密度降低至106cm-2量级。科研人员采用叠层InAs/GaAs量子点结构作为有源区,并首次提出和将“p型调制掺杂+直接Si掺杂”的分域双掺杂调控技术应用于有源区,研制出可高温工作的低功耗片上光源。室温下,该器件连续输出功率超过70mW,阈值电流比同结构仅p型掺杂激光器降低30%。该器件最高连续工作温度超过115°C,为目前公开报道中与CMOS兼容的无偏角硅基直接外延激光器的最高值。上述成果为实现超低功耗、高温度稳定的高密度硅基光电子集成芯片提供了关键方案和核心光源。   6月1日,相关研究成果以Significantly enhanced performance of InAs/GaAs quantum dot lasers on Si(001) via spatially separated co-doping为题,发表在《光学快报》(Optics Express)上。国际半导体行业杂志Semiconductor Today以专栏形式报道并推荐了这一成果。研究工作得到国家重点研发计划和国家自然科学基金等的支持。图1.硅基外延量子点激光器结构示意及器件前腔面的扫描电子显微图像。图2.采用双掺杂调控的器件与参比器件在不同工作温度下的连续输出P-I曲线,插图为双掺杂调控激光器在115℃、175mA连续电流下的光谱。
  • 硅基近红外光电转换取得突破
    p   近日,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所陈沁课题组联合东南大学的王琦龙教授紧密合作,在低成本高效硅基热电子红外光电探测器方面取得了系列进展。他们首先提出了Au纳米颗粒修饰Si金字塔结构的方案,实验证明他们制备的这些器件的性能与那些精心设计、成本高昂的Si基近红外光电探测器性能相当,有望应用在大规模热光伏电池和低成本红外检测中。相关研究成果发表在近期的Nanotechnology期刊上。 /p p   据悉,科研团队所采用的工艺十分简单:通过使用标准的各向异性化学湿蚀刻法来实现Si基金字塔的构建 然后在其表面溅射一层Au薄膜 接着通过快速热退火法形成修饰的金纳米颗粒 随后在金字塔那面通过磁控溅射沉积ITO薄膜,在另一面通过热蒸发沉积铝膜作为背电极 最后,样品通过铟锡焊接到芯片载体上,就完成了探测器的制作。 /p p   他们发现金字塔表面增强了入射光子与Au纳米颗粒之间的耦合效应,因为这种金字塔表面减少了背反射光并使得光子在Au纳米颗粒内部多次反射,增加了入射光走的距离,而且Au纳米粒子的引入还使得器件的局部电磁场产生了增强,从而使光子可以被显著吸收,提高了光电转换量子效率。 /p p   科研团队进一步采用了Au纳米颗粒—介质—金反射镜的结构,利用无序金属纳米颗粒的宽带高光学吸收和Au/TiO2/Si组成的全向肖特基结,在光学与电学两个方面同时入手提高光电转换的内外量子效率。这种密集的随机热点分布大大提升了光吸收与热电子发射的效率,光电响应度是目前最高结果之一,硅光电响应截止波长扩展到近2um,展示了有效的近红外硅基光电应用。 /p p /p
  • 首次!中国科大实现硅基半导体量子芯片的自旋调控
    中国科大郭光灿院士团队在硅基半导体锗纳米线量子芯片研究中取得重要进展。该团队郭国平、李海欧等人与中科院物理所张建军和本源量子计算有限公司合作,首次在硅基锗空穴量子点中实现朗道g因子张量和自旋轨道耦合场方向的测量与调控,对于该体系更好地实现自旋量子比特操控及寻找马约拉纳费米子有着重要的指导意义。研究成果以“Anisotropicg-factor and Spin-Orbit Field in a Germanium Hut Wire Double Quantum Dot”为题,发表在5月12日出版的国际纳米器件物理知名期刊《Nano Letters》上。近年来对自旋轨道耦合的研究一直是半导体量子计算和拓扑量子计算研究的热点。半导体材料中的自旋轨道相互作用能够使粒子的自旋与轨道这两个自由度耦合在一起,该机制在实现自旋电子学器件、自旋量子比特操控及寻找马约拉纳费米子中起着举足轻重的作用。在半导体自旋量子比特操控研究中,现有的自旋量子比特的操控方式依赖于样品制备中集成的微波天线或微磁体这些可以产生人造调制磁场的结构,这使得量子比特大规模扩展时在可寻址和芯片结构制备方面受到制约。同时,微磁体结构会使自旋量子比特感受到更强的电荷噪声,导致自旋量子比特退相干时间的降低。因此,一种可行的解决方案是用材料中存在的自旋轨道耦合来实现全电学的自旋量子比特操控。具体对于一维硅基锗纳米线空穴量子点而言,由于空穴载流子体系中本身存在着很强的自旋轨道耦合,我们可以利用电偶极自旋共振技术,通过施加交变电场实现对自旋量子比特的全电学控制,大大简化了量子比特的制备工艺,有利于实现硅基量子计算自旋比特单元的二维扩展。在自旋轨道耦合的电偶极自旋共振操控方式下,比特的操控速率与自旋轨道耦合强度成正比,因此我们可以通过改变外加电场的方式来增强自旋轨道耦合强度从而实现更快的比特操控速率。除此之外,自旋轨道耦合场的方向也会影响自旋量子比特的操控速率以及比特初始化与读取的保真度,因此在利用自旋轨道耦合实现自旋量子比特操控时,确定和调控自旋轨道耦合场的方向显得尤为重要。图1. 硅基锗纳米线空穴双量子点中g因子张量及自旋轨道耦合场方向。李海欧、郭国平等人在制备的高质量的硅基锗空穴载流子双量子点中观察到了自旋阻塞效应,并在自旋阻塞区域测量了由自旋弛豫引起的漏电流大小随磁场大小及磁场方向的变化关系,通过理论分析,研究人员得到了该体系具有强各向异性的g因子张量,同时确定了自旋轨道耦合场的方向位于锗纳米线衬底面内并与锗纳米线方向成59°,说明体系中除了存在垂直于锗纳米线的Rashba自旋轨道耦合,还存在着沿着纳米线方向的可能是由界面不对称性引起的Dresselhaus自旋轨道耦合。我们可以通过改变纳米线的生长方向使得上述两种自旋轨道耦合方向相反大小相等,从而实现自旋轨道耦合的开关,当体系处于“sweet spot”(即自旋轨道耦合完全关闭)时,由自旋轨道耦合引起的退相干过程会大幅度地被抑制,自旋量子比特的退相干时间会得到有效地延长。这一发现对该体系在自旋量子比特制备与操控研究中,在保持超快比特操控速率的同时进一步延长比特的退相干时间提供了新的思路,为全电控规模化硅基自旋量子比特芯片研究奠定了物理基础。中科院量子信息重点实验室郭国平教授、李海欧研究员为论文共同通讯作者,中科院量子信息重点实验室博士生张庭、刘赫以及中科院物理研究所博士后高飞为论文共同第一作者。该工作得到了科技部、国家基金委、中国科学院、安徽省以及中国科学技术大学的资助。论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.1c00263
  • 上海微系统所在硅基宽光谱探测研究方面取得系列进展
    半导体是信息时代的基石,集成电路是电子信息系统的“脖子”,而硅片是占比最大的集成电路耗材,因此硅基技术的源头和底层创新事关集成电路发展和产业安全。硅因禁带宽度的物理限制,使其无法有效探测到1100 nm以上的红外光波,而探测波段决定探测能力,不同波段反应不同信息,因此将硅基器件探测范围从可见光拓展至红外波段,实现宽光谱探测,具有十分重要的意义,也是科研工作者面临的极限挑战之一。   针对硅基宽光谱探测器中界面光压构筑、隧穿机制构建和纳米谐振构造等关键科学问题,中科院上海微系统所郑理副研究员团队取得系列进展,相关成果相继发表在Nature Communications、IEEE Transactions on Electron Devices和IEEE Electron Device Letters等期刊上。   硅与红外敏感材料界面能带工程是实现硅基高性能宽光谱探测器的前提。利用硅和量子点天然的能带偏移特征,设计了一种无需界面能带调控的光压三极管(PVTRI)结构,该器件不仅兼具高响应度和高探测率特征,还具有可辨识的红外与可见光响应时间,从而赋予了该器件自调谐功能,而且其响应时间及光电流方向亦可通过偏压进行调控。该研究为硅基宽光谱探测芯片提供了新的思路(Nature Communications,DOI:10.1038/s41467-021-27050-9,论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-021-27050-9)。
  • 天美公司参加第十四届全国硅基光电子材料及器件研讨会
    2020年9月24日至26日,由南京大学电子科学与工程学院、浙江大学硅材料国家重点实验室、江苏大学新材料研究院共同承办的“第十四届全国硅基光电子材料及器件研讨会(2020)” 顺利召开,会议的主旨是为在全国硅基光电子学领域从事科研、教学、生产和应用的科技工作者提供一个探讨学术、促进交流的平台,聚焦国内外最新科技进展,探讨急需解决的科学问题以及未来发展方向。  天美仪拓实验室设备(上海)有限公司(以下简称天美公司)应邀作为赞助商之一,全程参加了此次会议。会议期间,天美公司对于用户提出的需求进行相关的解答,也会进一步急用户之所急,进一步的开发出符合用户需求的产品。通过为其两天的会议,天美公司与客户进行了深入的交流,更加深了彼此的相互了解。天美公司作为知名供应商,将在硅基发光材料、结构与器件以及新型硅基光电功能器件的仪器表征应用上,作出进一步的技术升级,服务广大客户,让广大客户得到满意的科研结果,助力其科研发展。
  • 上海微系统所在硅基胶体量子点片上发光取得重要进展
    PbS胶体量子点(CQDs)由于具有带隙宽、可调谐以及溶液可加工性强等优点,已广泛应用于气体传感、太阳能电池、红外成像、光电探测以及片上光源的集成光子器件中。然而PbS CQDs普遍存在发射效率低和辐射方向性差的问题,因此科学家们尝试利用半导体等离子体纳米晶或全介质纳米谐振腔来增强PbS CQDs的近红外荧光发射,使其成为更高效、更快的量子发射器。但是普遍存在光场限制能力弱,Q值低的问题。   针对这些问题,近日中国科学院上海微系统与信息技术研究所武爱民研究员团队与浙江大学金毅副教授团队合作在Nanophotonics发表最新文章,将BIC引入到PbS CQDs发光应用中,提出了一种支持对称保护BIC的硅超表面通过激发相邻的高Q泄露导波模式来增强室温下PbS CQDs的自发辐射的方案,实现了硅基量子点近红外片上发光。   该超表面由亚波长尺寸的硅棒周期性排列而成(图1a),结构具有各向异性且与偏振相关。其反射率是入射光角度和波长的函数,当TE偏振激发时,对称保护型BIC会出现在布里渊区的Γ点处(图1b),对应的电场分布如图1c所示。基于洛伦兹拟合方法分别从仿真和实验反射谱中提取出Q值曲线(图1d),两者趋势一致,且激发的高Q导波模式可以有效的增强量子点的发射。由图1e的实验结果可以看出,制备的超表面使包覆的PbS CQDs的荧光辐射显著增强,并且在波长1408 nm处的发射峰的Q值高达251。随后,研究人员利用实验简单演示了该系统的传感潜力。将稀疏度为4/1000 μm2,直径为60 nm的Au纳米颗粒随机分布在涂敷PbS CQDs的超表面顶部,通过与不含Au纳米颗粒的样品相比,PL峰从1408 nm红移到1410 nm,且强度出现明显的增强(图1f)。该研究成果不仅为实现支持BIC的介电超表面可以有效地增强PbS CQDs的发射性能提供了设计指导与实验验证,并为PbS CQDs在硅基片上光源和集成传感器等各种实际应用提供了新思路。   研究团队提出的基于BIC超表面增强PbS CQDs近红外发射的新方法,是一种普适、高效、功能广泛的方法。该方法证明了BIC系统在荧光增强方面的有效性,它是提高PbS胶体量子点在光源和荧光传感器等各种应用中的最好选择之一。通过提高制造精度或者合并的BIC可以进一步提高增强效果,并且可以通过改变几何尺寸来调节工作波长。这种无源超表面结构可以在商用CMOS平台上以简单的工艺制造,因此它可以结合到硅光子集成中,用于硅基片上光源以及荧光传感器,在多通道通信,近场传感和红外成像等领域都有广阔的应用前景。   相关成果以“Fluorescence Enhancement of PbS Colloidal Quantum Dots from Silicon Metasurfaces Sustaining Bound States in the Continuum”为题在线发表在Nanophotonics (https://doi.org/10.1515/nanoph-2023-0195)上。   这项工作的作者包括 Li Liu, Ruxue Wang, Yuwei Sun, Yi Jin*, Aimin Wu*,其中上海微系统所博士研究生刘丽为该文章的第一作者,浙江大学金毅副教授和上海微系统所武爱民研究员为论文的共同通讯作者。上述研究工作得到了国家重点研发计划项目(2021YFB2206502)、中科院青促会(2021232)、上海市学术带头人项目(22XD1404300)和国家自然科学基金委(61875174,62275259)的支持。图1:(a)硅超表面的结构示意图;(b)TE偏振激发时,反射率是入射角和入射波长的函数。在Γ处形成了一个对称保护型BIC,对应波长为1391 nm;(c)对称保护型BIC的Ey电场分布。灰线表示结构边界;(d)与BIC相邻的泄露导波模式在同一能带上的Q值随入射角度的变化。虚线为实验结果,实线为仿真结果。插图为硅超表面的SEM图像;(e)在同一块SOI衬底表面旋涂PbS CQDs,超表面结构区域(黑色曲线)和无结构区域(红色曲线)的实测PL谱。插图为顶部涂敷PbS CQDs的超表面的SEM图像;(f)在超表面结构上引入随机Au纳米颗粒前(红色曲线)和后(黑色曲线)的实测PL谱。插图为表面随机分布Au纳米颗粒的顶部涂敷PbS CQDs的超表面的SEM图像。
  • 硅表面生长纳米激光器技术问世
    据美国物理学家组织网近日报道,美国加利福尼亚大学伯克利分校科学家利用新技术直接在硅表面生长出了极微小的纳米柱,形成一种亚波长激光器,这一成果将为制造纳米光学设备如激光器、光源检测仪、调制器、太阳能电池等带来新的突破。   硅材料奠定了现代电子学的基础,但它在发光领域还有很多不足之处。工程人员转向了另外一族名为III-V半导体的新材料,以此来制造光基元件,如发光二极管和激光器。   加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员通过金属—有机化学蒸发沉积的方法,在400摄氏度条件下,用一种III-V族材料铟镓砷在硅表面生长出纳米柱。这种纳米柱有着独特的六角形晶体结构,能将光线控制在它微小的管中,形成一种高效导控光腔。它能在室温下产生波长约950纳米的近红外激光,光线在其中以螺旋形式上下传播,经过光学上的相互作用而得以放大。   研究人员指出,将III-V和硅结合制成单一的光电子芯片面临的最大障碍是,目前制造硅基材料的工业生产设备无法与制造III-V设备兼容。“要让III-V半导体在硅表面上生长,与硅制造设备兼容是关键,但由于经济和技术方面的原因,目前的硅电子生产设施很难改变。我们选用了一种能和CMOS(互补金属氧化半导体,用于制造集成线路)兼容的生长工艺,在硅芯片上成功整合了III-V纳米激光器。传统方法生长III-V半导体,要在700摄氏度或更高温度下进行,这会毁坏硅基电子元件。而新工艺在400摄氏度下就能生长出高质量III-V材料,保证了硅基电子元件正常发挥功能。”主要研究人员、加州大学伯克利分校电学工程与计算机科学教授康妮张-哈斯南说。   张-哈斯南还指出,这种亚波长激光器技术将对多科学领域产生广泛影响,包括材料科学、晶体管技术、激光科学、光电子学和光物理学,促进计算机、通讯、展示和光信号处理等领域光电子学的革命。“最终,我们希望加强这些激光的特征性能,以实现光子和电子设备的结合。”
  • 科学家制成彩色高效硅基发光二极管
    据物理学家组织网2月18日报道,硅纳米晶体的尺寸仅为几纳米,却具有很高的发光潜力。现在,来自德国卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)和加拿大多伦多大学的科研人员借助硅纳米晶体,成功制造出了高效的硅基发光二极管(SiLEDs),其不含重金属,却能够发射出多种颜色的光。相关研究报告发表在近期出版的《纳米快报》杂志上。   硅虽然在微电子和光伏产业占据着主导地位,但长期以来其却一直被认为不适合发光二极管的制造。然而,这在纳米尺度却并非正确,由成百上千的原子构成的微小硅纳米晶体能够产生光线,也具备成为高效光发射器的巨大潜力。迄今为止,硅基发光二极管的制造一直局限于红色的可见光谱范围和近红外线,因此制造可发出彩色光的二极管可谓绝对新颖。   KIT科学家发现,通过采用不同大小的单分散的纳米粒子,能够改变二极管所发出光的颜色。其可由深红色光谱区域调谐至橘黄色的光谱区域,外量子效率亦可达1.1%。值得一提的是,制成的硅基发光二极管具有令人惊讶的长期稳定性,这在此前从未实现过。操作组件寿命的增长是因为只采用了同一尺寸的纳米粒子,这能有效增强敏感的薄膜元件的稳定性,而可导致短路的过大尺寸粒子则被排除在外。   此款彩色硅基发光二极管还具有不含有任何重金属的优势。与其他使用硒化镉、硫化镉或硫化铅的研究小组不同,科研团队此次采用的硅纳米粒子完全不具毒性,而且地球上的硅储量丰富,成本低廉,更有利于硅基发光二极管的进一步发展。   此外,新型发光二极管惹人注目的方面亦在于其发光区域的同质性。研究人员表示,随着液态处理的硅基发光二极管或能以低成本大批量制成,纳米粒子“群体”也将进入新的领域,相关潜力将难以估计,而教科书上有关半导体元件的描述或许也将被改写。
  • 编辑视点:塑化剂魅影,酒鬼变“鬼酒”
    我要测讯 近日,媒体曝出第三方检测得出酒鬼酒中的塑化剂含量超标高达260%。塑化剂使酒鬼变成了“鬼酒”。   媒体称,检测报告显示,酒鬼酒中共检测出3种塑化剂成分,分别为邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)、邻苯二甲酸二异丁酯 (DIBP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)。   自从2011年11月,台湾曝出塑化剂导致的食品安全事故以来,国内屡屡曝出塑化剂导致的食品安全事件,塑化剂为何屡禁不止?   笔者了解到,就在2012年4月中国酒业协会白酒分会理事会议和2012年7月中国酒业协会全国白酒国家评委会上,再次加强严控白酒产品塑化剂含量的要求。然而短短的几个月,中国酒业协会白酒分会常务理事成员——酒鬼酒股份有限公司就被爆出塑化剂含量超标高达260%。   单单只是酒鬼酒有塑化剂超标的问题吗?笔者了解到,白酒的检测项目一般主要为:酒精度、总酸、总酯、己酸乙酯或乙酸乙酯(根据香型和标准)、固形物、甲醇、杂醇油、铅、锰、糖精钠等指标。据行业知情人士透露,塑化剂超标是白酒行业的特性。根据中国酒业协会调查结果,通过对全国白酒产品大量全面的测定,白酒产品中基本上都含有塑化剂成份,最高2.32 mg/kg,最低0.495 mg/kg,平均0.537 mg/kg。其中高档白酒含量较高,低档白酒含量较低。塑化剂超标现象被白酒生产企业长时间漠视。   据今年8月中国酒业协会发布的《关于白酒产品塑化剂有关问题的说明》显示,国内还没有白酒产品中塑化剂相关安全标准。   附录:   酒产品中的塑化剂,主要源于塑料接酒桶、塑料输酒管、酒泵进出乳胶管、封酒缸塑料布、成品酒塑料内盖、成品酒塑料袋包装、成品酒塑料瓶包装、成品酒塑料桶包装等。   溶进白酒产品塑化剂最高值是酒泵进出乳胶管,目前所有白酒企业都在使用该设备。每10米乳胶管可在白酒中增加塑化剂含量0.1mg/kg,有的企业用一次酒泵(50米乳胶管),还有的企业多达4~5次。   网友评论:   雾里看花168:我国目前对邻本二甲酸的限制至少落后20年 很多领域都没有具体的限制。是该想一想了!方便面的包装呢?是不是超标。“举一反三”是中国骨古代的成语,现代用的太少!往往是查出一个就处理一个!类似的就睁一只眼闭一只眼!   西北风:增塑剂从何而来呢?从目前了解的工艺情况,显然添加的意思不大。那得追溯原材料、包装材料、生产过程中接触到的管道和容器入手考察下吧。   Sodaba:往往冲在前面的容易中枪!一点不假~单是看看民间的饮酒吧~前段时间去买溶剂乙醇,当然了需要食品级的乙醇,在去乙醇供应商的那个地方竟然听到一个消息:本地区市面上销售的烧酒竟然是和我们用的溶剂一样的东西勾兑的!里面的甲醇有时候可是不低啊!哎~从本质还可以不顾你的安全,其包装材质的控制也就宽松到不知所重啦~   hza123:白酒都有塑化剂,看来标准是严重拖后腿啊。   huangza:白酒中塑化剂标准好像还没有吧。
  • 首块激光器和光栅集成的硅芯片问世
    据美国物理学家组织网8月10日(北京时间)报道,新加坡数据存储研究所的魏永强(音译)和同事首次构建出一种由一个激光器和一个光栅集成的新型硅芯片,其中的光栅能让光变得更强并确保激光器输出1500纳米左右波长的光,而通讯设备标准的操作波长正是1500纳米。   光纤在传输数据时需要让不同波长的激光束同时通过,但这些不同波长的光波容易相互串扰,因此需要对激光器进行精确谐调,让其发出特定波长的光以避免这种串扰。使用光栅可以解决这个问题。   科学家们之前使用传统方法试图将一个激光器和一个光栅集成于一块硅芯片中,但都没有获得成功。激光器一般由几层半导体薄层构成,而光栅则由硅蚀刻而成,所有的材料都必须精确地对齐。传统的方法是,将激光器和光栅种植于一块独立的半导体芯片上,整个过程大约需要50多步,而且要求硅晶表面的粗糙度非常低,小于0.3纳米。   在新硅芯片中,激光器置于一面镜子和一个弯曲的光栅之间。光栅就像一块具有选择能力的镜子,仅仅将某一特定波长的光反射回激光器中,这样就制造出了一个光共振腔,使激光活动只针对特定波长,因此提供了通讯领域要求的精确性。   魏永强对这款新芯片进行测试后发现,其性能优异,发出光的功率为2.3毫瓦,而且只发出特定波长的光。   魏永强表示:“从实际应用角度来考虑,我们需要将多光源激光器集成在一块芯片上,因此将多个激光器和光栅整合在一块硅芯片上将是我们下一步面临的挑战。我们计划通过利用能处理更广谱波长的同样的光栅结构来按比例扩展最新的单波长激光器。新设备标志着我们很快就能对集成在单硅芯片上的通讯设备进行商业化生产。”
  • “名家芯思维”-硅基光电子集成技术与应用研讨会暨第72期国际名家讲堂
    p   “名家芯思维”-硅基光电子集成技术与应用研讨会 /p p   暨第72期国际名家讲堂 /p p   2018年7月18日至21日,南京 /p p   http://www.csoe.org.cn/html/list_1739.html /p p   一、活动介绍 /p p   汇集行业内全球顶级专家,举办硅基光电子集成技术与应用系列活动,把大规模集成半导体工艺和光电子应用结合,实现高速万物互联。旨在为地区汇智聚力,推动我国硅电子集成技术高速发展,在核心芯片技术领域弯道超车。 /p p   2018年,人工智能是产业发展的热门方向,活动促进人工智能与光电子信息领域的紧密融合和双向驱动,将为光联万物产业生态注入新的基因,为地区发展增添新的动力。邀请国内外知名科学家、行业领袖、产业精英等人共同参与,共话硅光子集成技术的发展趋势,以此来协助地方进行科技资源统筹和前沿产业化技术研究。 /p p   二、组织机构 /p p   主办单位 /p p   工业和信息化部人才交流中心(MIITEC) /p p   比利时微电子研究中心(IMEC) /p p   承办单位 /p p   中国光学工程学会、江北新区IC智慧谷 /p p   协办单位 /p p   南京江北新区人力资源服务产业园 /p p   南京江北新区产业技术研创园 /p p   Luceda Photonics /p p   南京集成电路产业服务中心(ICISC) /p p   三、活动内容 /p p   (一)第72期国际名家讲堂-硅光 /p p   1、活动时间:2018年7月18-19日(周三、周四) /p p   2、活动地点:南京江北新区产业技术研创园腾飞大厦A座5楼 /p p   3、专家:Dries Van Thourhout(比利时根特大学教授) /p p   4、讲堂概况 /p p   涵盖了硅光子技术的基本原理及其应用,包括光子技术、设计、封装和测试等方面。此外,它还强调了硅光子系统是如何开发和正在向市场过渡的。 /p p   5、讲师介绍 /p p   Dries Van Thourhout /p p   根特大学教授 /p p   根特大学的工程物理学硕士和博士学位。美国新泽西州克劳福德山的贝尔实验室工作两年,致力于InP/InGaAsP单片集成器件的设计、加工和表征。现担任比利时根特大学全职教授,并成为合作UGent-VUB MSc光子课程的主席。 /p p   他的研究重点是集成光子器件的设计、制造和表征,现在在研究电信、数据通信、光互连和传感的应用。已经提交了14项专利,发表和共同撰写了超过200篇期刊论文,其中包括几篇发表在高级期刊上,如自然光子学、自然纳米技术和NANO LETTERS。 /p p   他在所有主要会议的领域(OFC, ECOC, APC, CLEO)提交了关于硅光子学的邀请论文和教程。已经协调了几个欧洲项目(FP6 PICMOS、FP7 WADIMOS、FP7 SMARTFIBER),在更多项目上做出了贡献,并拥有ERC资助(ULPPIC)。2012年,他获得了享有盛誉的“范· 德· 弗拉姆斯学院奖”。 /p p   6、讲堂大纲 /p p   (1)基础知识(波导光学原理、无源元件、有源器件、光纤耦合方法) /p p   (2)技术, 包括包装 (基本CMOS技术步骤硅光子学领域的关键技术挑战、不同类型的硅光子学平台、基本部件性能的测量方法、光纤接口、单光纤和光纤阵列、混合光源集成、热方面) /p p   (3)应用与市场前景 (数据通信、传感) /p p   (4)硅光子学技术的获取 (成本分摊访问模型、可用的技术、如何获取晶圆制造、包装和设计服务) /p p   7、注册费用 /p p   报名截止日期为7月18日 /p p   国信芯世纪南京信息科技有限公司为本期国际名家讲堂开具发票,发票内容为培训费。请于2018年7月18日前将注册费汇至以下账户,并在汇款备注中注明款项信息(第72期+单位+参会人姓名)。 /p p   付款信息: /p p   户 名:国信芯世纪南京信息科技有限公司 /p p   开户行:中国工商银行股份有限公司南京浦珠路支行 /p p   帐 号:4301014509100090749 /p p   或请携带银行卡至活动现场,现场支持POS机付款。 /p p   (1)注册费用:4600元/期(2天) /p p   (2)芯动力合作单位、中国光学工程学会学员:4140元/期 /p p   (3)学生福利: /p p   全国高校学生(本硕博)参加国际名家讲堂,享受标准注册费半价福利 /p p   全国高校教师(付费注册)可免费携带1名学生 /p p   在南京举办的国际名家讲堂,南京本地学校学生可享受专享注册费:1000元/人 /p p   (4)老学员福利: /p p   凡已付费参加任意一期2018年国际名家讲堂,均可本人半价注册费参加后续6个月内任意一期2018年国际名家讲堂 /p p   报名地址:http://b2b.csoe.org.cn/meeting/show.php?itemid=10 /p p   报名扫描二维码: /p p   (二)IC家园 - 硅光实操(免费参与,审核通过) /p p   1、活动时间:2018年7月20日(周五) /p p   2、活动地点:南京江北新区产业技术研创园腾飞大厦A座5楼 /p p   3、专家:曹如平(Luceda光子公司大中国区负责人) /p p   陈昇祐(Mentor Graphics MEMS、物联网周边器件和硅光子方向负责人) /p p   4、讲堂概况 /p p   可靠并且差异化的硅光设计制作 – 基于IPKISS和Tanner软件的硅光设计上机操作课程 /p p   5、讲师介绍 /p p   曹如平 /p p   Luceda光子公司大中国区负责人 /p p   曹如平博士就职于Luceda Photonics公司(比利时),担任应用工程师和亚洲业务发展经理,致力于帮助集成光电路设计者寻找并实施适当的设计自动化解决方案,以实现高效、可靠、易扩展的芯片设计流程。此前就职于Mentor Graphics公司,并从其与里昂纳米科技研究所(法国里昂中央理工学院)的合作科研项目取得博士学位。 /p p   陈昇祐 /p p   Mentor Graphics MEMS、 /p p   物联网周边器件和硅光子方向负责人 /p p   陈昇祐,毕业于清华大学电机工程学系,拥有18年半导体行业经验。硕士毕业后任职于台湾積体电路制造公司(TSMC),为21项国内外半导体器件已公告专利的唯一或主要发明人,2011年加入明导电子科技(Mentor, A Siemens Business),目前在IC设计方案事业部(IC Design Solutions Division)负责MEMS、物联网周边器件、硅光芯片(Silicon Photonics)方面与全球各大晶圆厂的合作。 /p p   6、实操大纲 /p p   (1)基础知识 (硅光设计流程、工艺设计套件(PDK)、元件建模和仿真的概念、版图设计、线路仿真、虚拟制造、物理验证(DRC)) /p p   (2)硅光线路的全流程设计 (从线路布局到建模仿真:使用IPKISS.eda,Tanner S-Edit,L-Edit和L-Edit Photonics的线路原理图和布局布线、用Caphe工具进行线路建模仿真、使用Calibre DRC执行设计规则检查,包括擅长于验证光集成设计的Calibre eqDRC) /p p   (3)自定义光子元件设计 (参数化元件设计、元件物理仿真和优化、创造使用于IPKISS.eda和Tanner L-Edit的自定义元件库) /p p   7、背景介绍 /p p   Luceda Photonics协助光子集成设计工程师享有像电子集成设计工程师一样的“首次即成功”的设计体验。 /p p   Luceda Photonics的软件工具和服务,是基于五十多年的光子集成芯片设计经验的累积。全球的产业研发团队和科研机构已经使用Luceda团队的专长服务,包括工艺设计包PDK的开发、光子集成芯片的设计和验证。 /p p   Luceda公司是比利时imec微电子研究中心、根特大学、和布鲁塞尔自由大学的分离子公司。Luceda是光子集成设计领域的领军企业,为全球的龙头企业服务,近几年的复合年均增长率(CAGR)超过100%。 /p p   Mentor, A Siemens Business是电子硬件和软件设计解决方案的世界领导者,主要产品为集成电路芯片和系统开发的各种设计、仿真、验证、测试工具。领先的工具包括:芯片物理验证工具 Calibre & reg 系列及OPC、芯片测试工具 Tessent & reg DFT, SoC验证软件CDC ,Questa & reg 及 Veloce & reg 硬件仿真器、模拟电路仿真软件AFS& #8482 ,硅光子及集成电路設計软件Tanner, FPGA设计软件, PCB 设计Xpedition& reg 及高速电路分析软件Hyperlynx。 /p p   报名地址:http://b2b.csoe.org.cn/meeting/show.php?itemid=11 /p p   报名扫描二维码: /p p   (三)名家芯思维-硅基光电子集成技术和应用(免费参与) /p p   1、活动时间:2018年7月21日(周六) /p p   2、活动地点:南京新华传媒粤海国际大酒店翔宇厅 /p p   (南京市江东中路363号-南京国际博览中心东门) /p p   3、主题:“大规模集成半导体工艺与光电子应用结合,实现高速万物互联” /p p   4、会议议程(以现场日程为准): /p p   报名地址: /p p   http://b2b.csoe.org.cn/meeting/show.php?itemid=12 /p p   报名扫描二维码: /p p   5、报告人介绍(部分): /p p   周治平,教育部长江学者,北京大学信息科学技术学院教授,博士生导师,1993年获美国乔治亚理工学院博士学位。1987年至2005年在美国留学工作。曾任美国乔治亚理工学院微电子研究中心资深研究员及CMOS工艺中心主任。2005年全职回国后,曾任武汉光电国家实验室(筹)主任助理,华中科技大学微纳光电子学系主任。研究领域包括微电子、纳米光电子、硅基光电子、光电子集成、光传感、及光通信等。在中国创建了一个晶体管厂,在美国创建了一个以CMOS芯片为基础的研究平台。 /p p   OSA Fellow, SPIE Fellow, IET Fellow 中国光学学会荣誉理事,中国光学工程学会常务理事 IEEE中国武汉分会创会主席(2006-2008),Photonics Research创刊主编(2012-现在),Electronics Letters中国版主编(2008-2010)。承担过国家基金委重点项目,科技部973,863项目,以及工业界支持的多个横向项目。多次主持IEEE,SPIE,OSA, 及中国光学学会等举办的国际学术会议。主编出版中外物理学精品书系《硅基光电子学》 发表论文,书籍章节,特邀报告460余篇,专利20余项。 /p p   余明斌,上海微技术工业院硅光子资深总监。他于1982获得西安理工大学物理学学士学位,分别于1989年和1995年获得西安交通大学半导体和微电子学硕士和博士学位。 /p p   他在1998加入南洋理工大学任职研究员之前是西安理工大学的教授,物理系主任,理学院副院长。他于2000加入新加坡微电子研究院IME。在IME他的研究方向为硅集成工艺技术研发,Si的纳米电子器件,硅光子学集成和硅通孔(TSV)技术的发展和应用。是IME硅光集成方向的创始人和学术带头人。目前,他在SITRI从事硅光子集成和工艺开发和应用工作。 /p p   他在国际学术期刊和会议上发表了300多篇论文和8项美国专利。他目前的研究兴趣包括硅光电子器件和集成电路技术,3D-IC TSV集成。 /p p   余明斌因在硅光集成方面的工作,在2010年获得新加坡总统科技奖。2011年新加坡微电子研究院(工业工程)优秀奖。2011年新加坡工程师学会IES著名工程成就奖(杰出的硅光子学研究)。 /p p   江伟,南京大学现代工程与应用科学学院教授,博士生导师。江苏省光通信系统与网络工程研究中心副主任。回国前任美国罗得格斯(新泽西州立)大学 (Rutgers, the State University of New Jersey)电子和计算机工程系副教授(暨终身教职)。长期致力于以硅基光子学研究。在硅片上做出了首个光子晶体高速电光调制器。被Nature Photonics, Laser Focus World等广泛报道。提出高密度波导集成的新思路和物理原理,并在硅基波导上实现,为高性能光学相控阵开辟了道路,受到Phys.org关注。获美国国防先进研究计划局(DARPA)青年教授奖(Young Faculty Award),美国电气与电子工程师协会一区(IEEE Region 1)杰出教学奖等荣誉。 /p p   潘栋,博士,美国费吉尼亚大学博士后和麻省理工学院研究学者。SiFotonics创始人兼CEO,主要从事Ge/Si光电器件、高速模拟电路,单片100G/400G硅基光集成芯片和及其解决方案等产品开发。纳米量子器件红外探测和Ge/Si激光器的发明人,表论文30篇,专利20多项。 /p p   四、参与机构(拟) /p p   五、酒店预订 /p p   1、酒店名称:南京瑞斯丽酒店 /p p   2、酒店地址:南京浦口区浦滨路207号近扬子科创中心 /p p   (酒店距离江北新区产业技术研创园步行约5分钟路程) /p p   3、协议价格: /p p   奢华型大床/双人房 480元/间(发票由会务公司开具会议服务费) /p p   4、预定方式:请需要预订酒店的学员在7月17日12点前联系工作人员。 /p p   预定酒店联系人: /p p   郁大鹏 18017813372 /p p   邮箱:icqy@miitec.cn /p p   5、接驳车线路时间如下: /p p   (临江路地铁1号口有免费接驳车送至研创园,步行5分钟到达酒店) /p p   孵鹰大厦接驳线(临江路地铁1号线-孵鹰大厦) /p p   l 临江路地铁1号口-孵鹰大厦 /p p   始发时间-依维柯-7:40/8:00/8:05/8:15/8:20/8:25/8:35/8:40/8:45 /p p   大客车-7:50/8:10/8:20/8:30/8:40/8:50 /p p   l 孵鹰大厦-临江路地铁1号口 /p p   始发时间-依维柯-16:00/16:20/16:40/17:05/17:25/17:35/17:55/18:05/18:15/19:00/19:20 /p p   大客车-17:10/17:20/17:40/17:50/18:10/18:20 /p p   l 孵鹰大厦-临近路地铁1号口(晚班) /p p   始发时间-依维柯-19:40/20:00/20:20/20:40/21:00 /p p   六、联系方式 /p p   联系人:王海明 /p p   邮箱:wanghaiming@csoe.org.cn /p p   电话:022-59013420,15900391856 /p p /p
  • 用于工业废气处理的新型硅基微孔材料研制成功
    近日,中科院大连化学物理研究所研究员朱向学和研究员李秀杰团队在脱除不同分子尺寸的挥发性有机化合物(VOCs)吸附材料的研究方面取得了新进展。团队制备了富含开放微孔的新型硅基材料,可以用于VOCs的高效脱除,相关成果发表在《化学工程杂志》上。VOCs治理是大气污染治理的重要组成部分,是我国改善空气质量、打赢蓝天保卫战的重要抓手。吸附脱除或吸附脱除与燃烧法组合工艺是目前工业VOCs 废气处理最常用方法,其核心和关键在于高效吸附材料,尤其是在高湿气氛、多组分复杂工况条件下高效大容量吸附材料的开发。针对常用沸石吸附材料孔道结构单一,难以实现高湿气氛下多组分VOCs高效吸附的问题,团队提出了沸石晶化前驱体液可控水解和自组装的合成策略。通过对水解过程(模板剂类型及含量、碱度等)和自组装过程(干燥条件等)的调控,制备得到了具有丰富开放微孔结构的新型硅基吸附材料(MIS),并实现了MIS材料孔结构的灵活调变。在优选条件下,团队制备得到的MIS材料的微孔孔容约0.28cm3/g,且微孔分布较宽(0.5至2.0 nm),具有吸附不同分子尺寸VOCs的能力。进一步研究发现,在高湿度条件下间二甲苯吸附过程中,MIS材料表现出较MCM-41、Silicalite-2、硅胶、SBA-15和多级孔ZSM-5等传统吸附剂更优异的吸附性能,同时在多次循环吸附—脱附实验中未见吸附量降低;在丙酮、异丙醇、甲苯、苯乙烯、间二甲苯和三甲苯等不同分子尺寸VOCs的吸附中均表现出优异的吸附性能。该工作为相关新型吸附材料的开发提供了新思路。相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.140077
  • 活动回顾|祝贺2021年中国硅业大会暨第三届新能源材料(硅基)产业技术高层交流会圆满结束
    12月23日,由中国有色金属工业协会和云南曲靖市人民政府共同主办的“2021年硅业大会“在云南省曲靖市落下帷幕。东西分析应邀出席了此次大会。会议现场硅产业是我国有色金属行业的重要组成部分,近年来一直受到国内外广泛关注。工业硅细分产品为合金硅、有机硅、多晶硅等产品,其上游为如硅块、热电、还原剂、石油焦等化工原料制造业,其下游主要为电子器件、日化产品、光伏、半导体、汽车制造等。其应用已经渗透到信息产业、新能源等相关行业中,在我国经济社会发展中具有特殊的地位,是新能源、新材料产业发展不可或缺的重要材料,展现了广阔的应用前景。而中国硅业大会正是我国硅业研讨产业发展大势,促进企业深度交流与合作、推动产业健康可持续发展的重要盛会。此次大会分别安排“硅业大会“、”硅业分会第四届二次理事会“、”高纯晶硅材料分论坛“、”工业硅有机硅材料分论坛“、”晶硅光伏产业分论坛“等多个主题活动。吸引了来自政府部门、行业协会、科研院所、相关生产企业、设备制造、辅助材料生产商、金融机构、相关媒体等领导和代表逾300人参会。 东西分析作为国内较早成立的民营企业之一,研发生产科学分析仪器已有三十多年的历史,涉及光谱、色谱、质谱等系列上百款产品,可为硅产业原材料、制备加工工艺过程、中间体及成品等各环节质量控制提供如电感耦合等离子体发射光谱仪、原子吸收、气质联用、电感耦合等离子体质谱仪等分析检测设备、相关解决方案及技术支持。ICP-7700电感耦合等离子体发射光谱仪ICP-7760HP全谱直读型电感耦合等离子体发射光谱仪AA-7090塞曼型原子吸收分光光度计GC-MS 3200气相色谱(四极)质谱联用仪为期三天的研讨会很快就结束了。本届会议不仅为企业代表提供了交流平台,也就新环境下硅产业的健康发展等热点进行了深入的探讨,起到了行业盛会交流、服务和指导的作用。东西分析愿与硅产业的同仁一道为我国乃至世界的硅产业发展尽自己的绵薄之力!
  • 微电子所在硅基氮化镓横向功率器件的动态可靠性研究方面取得进展
    硅基氮化镓横向功率器件因其低比导通电阻、高电流密度、高击穿电压和高开关速度等特性,已成为下一代高密度电力系统的主流器件之一,而且在电子消费产品中得到大规模应用。由于硅基氮化镓横向功率器件电气可靠性十分有限,主要表现在硬开关工作环境中的动态电阻退化效应,这给其在寿命要求较长的领域(如数据中心、基站等电源系统)应用带来了挑战,阻碍了其在ICT电源等大功率领域中的大规模应用。提升硅基氮化镓横向功率器件可靠性的难点在于如何准确测试出器件在长期高压大电流应力工作下的安全工作区,如何保证器件在固定失效率下的寿命。硅基氮化镓横向功率器件在高压大电流场景下的“可恢复退化”与“不可恢复退化”一直以来很难区分,这给器件安全工作区的识别和寿命评估带来了极大挑战。针对上述问题,中国科学院微电子研究所研究员刘新宇团队基于自主搭建的硅基氮化镓横向功率器件动态可靠性测试系统,从物理角度提出了硅基氮化镓横向功率器件开关安全工作区的新定义及表征方法。该技术能够表征硅基氮化镓横向功率器件开发中动态电阻增大的问题及其开发的硅基氮化镓横向功率器件对应的材料缺陷问题。相关研究成果以Characterization of Electrical Switching Safe Operation Area On Schottky-Type p-GaN Gate HEMTs为题发表在《IEEE电力电子学汇刊》(IEEE Transactions on Power Electronics)上 。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院前沿科学重点研究项目以及北京市科学技术委员会项目等的支持。图 (a) 团队自主搭建的自动化硅基氮化镓横向功率器件动态可靠性研究平台;(b) 基于器件是否生成新陷阱的角度区分硅基氮化镓横向功率器件的“可恢复退化”与“不可恢复退化;。(c) 提出一种检测器件发生不可恢复退化的边界的测试方法,以此测试序列表征器件开关安全工作区;(d) 所测试的硅基氮化镓横向功率器件的开关安全工作区。
  • 硅基超亲电解液锂电池隔膜研究获进展
    能量型锂金属电池作为下一代电化学储能技术,是电动汽车、航空航天等领域发展的基础。然而,在构建高比能锂金属电池的条件下,锂枝晶不可控生长和中间产物穿梭等问题严重制约了其产业化进程。近日,中国科学院兰州化学物理研究所环境材料与生态化学研发中心和淮阴师范学院合作,在硅基超亲电解液锂电池隔膜研究取得新进展。一种仿树叶结构的锂电池隔膜,用于解决高能量密度锂金属电池中不可控的锂枝晶生长等问题。相关论文发表于Small。据了解,课题组受树叶分级结构及其精细流体通道的启发,研究人员结合液体/温度诱导相分离和原位聚合反应,设计了一种具有分级多孔结构和离子选择性的凹凸棒石/聚合物复合隔膜。研究表明,该隔膜可有效、快速传递锂离子,同时能抑制锂盐阴离子的通过,从而实现了锂离子在锂金属负极表面均匀、定向沉积,改善了电池的界面稳定性和循环稳定性。此外,该隔膜展示了超亲电解液性能、高的电解液吸液率和保留率、良好的热稳定性和阻燃性能。研究人员将其应用于锂-硫电池和锂-磷酸铁锂电池时,在室温或高温条件下均表现出优异的循环稳定性和倍率性能等。仿树叶结构凹凸棒石/聚合物复合隔膜的制备及表征。兰州化物所供图。
  • 苏州纳米所孙钱团队在硅衬底GaN基纵向功率器件方面取得新进展
    氮化镓(GaN)器件具有更高耐压,更快的开关频率,更小导通电阻等诸多优异的特性,在功率电子器件领域有着广泛的应用前景:从低功率段的消费电子领域,到中功率段的汽车电子领域,以及高功率段的工业电子领域。相比于横向器件,GaN纵向功率器件能提供更高的功率密度、更好的动态特性、更佳的热管理及更高的晶圆利用率,近些年已取得了重要的进展。而大尺寸、低成本的硅衬底GaN纵向功率器件更是吸引了国内外众多科研团队的目光。中科院苏州纳米所孙钱研究团队在读博士研究生郭小路及其他团队成员的合作攻关下,经过近三年时间的不懈努力,先后在高质量异质外延材料生长及掺杂精确调控、器件关态电子输运机制及高压击穿机制、高性能离子注入保护环的终端开发等核心技术上取得突破,该系列研究工作先后发表于电子器件领域国际专业学术期刊IEEE Electron Device Letters, vol. 42, no. 4, pp. 473-476, Apr 2021. Applied Physics Letters, vol. 118, no. 24, 2021, Art. no. 243501. IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 68, no. 11, pp. 5682-5686, 2021。团队成功研制出的高性能硅衬底GaN基垂直肖特基二极管,具有优异的正向导通性能(Ron=1.0 mΩcm2),开关比高达1011,理想因子低至1.06,正向输出电流1660A/cm2。器件的关态耐压达603V,器件的Baliga优值(衡量器件正反向电学性能的综合指标)为0.26GW/cm2。器件在175oC的高温及380V反向偏压下,开关性能仍未发生失效,综合实现了耐高温、耐高压等优异特性。硅衬底GaN基纵向功率二极管器件性能目前处于国际前列。上述系列工作的主要作者为中科院苏州纳米所在读博士研究生郭小路,团队特别研究助理钟耀宗博士和已毕业博士生何俊蕾等为相关工作作出了重要贡献,通讯作者为孙钱研究员和周宇副研究员。上述工作得到了国家自然科学重点基金项目、国家重点研发计划课题、中国科学院重点前沿科学研究计划、江苏省重点研发计划项目等资助。图1. GaN 水平器件与垂直器件的特点比较图2. GaN基纵向功率二极管的关态击穿电压与开态导通电阻(Ron,sp)的评价体系。国内外相关研究团队的自支撑衬底和硅衬底GaN基肖特基势垒二极管(SBD),结势垒肖特基二极管(JBS),凹槽MOS型肖特基二极管(TMBS)器件性能的比较。图3.(a)硅基GaN纵向功率二极管的外延结构(b)外延材料的CLmapping(c)器件的结构示意图(d)制备器件的离子注入保护环。图4.(a)线性坐标下与(b)对数坐标下有、无离子注入保护环(GR)终端的硅基GaN纵向SBD的正向IV曲线(c)不同温度下硅基GaN纵向SBD的开态导通电阻(d)离子注入保护环个数对反向击穿耐压的影响。(e)有、无离子注入保护环对硅基GaN纵向SBD温度特性的影响。
  • 我国科学家突破硅基闪存器件尺寸极限!
    8月13日,记者从复旦大学获悉,该校周鹏-刘春森团队从界面工程出发,在国际上首次实现了最大规模1Kb纳秒超快闪存阵列集成验证,并证明了其超快特性可延伸至亚10纳米。相关研究成果12日发表于国际期刊《自然电子学》。人工智能的飞速发展迫切需要高速非易失存储技术,当前主流非易失闪存的编程速度普遍在百微秒级,无法支撑应用需求。该研究团队在前期发现二维半导体结构能够将其速度提升一千倍以上,实现颠覆性的纳秒级超快存储闪存技术。但是,实现规模集成、走向实际应用仍具有挑战。为此,研究人员开发了超界面工程技术,在规模化二维闪存中实现了具备原子级平整度的异质界面,结合高精度的表征技术,显示集成工艺优于国际水平。研究人员通过严格的直流存储窗口、交流脉冲存储性能测试,证实了二维新机制闪存在1Kb存储规模中,在纳秒级非易失编程速度下的良率可高达98%,这一良率高于国际半导体技术路线图对闪存制造89.5%的良率要求。同时,研究团队研发了不依赖先进光刻设备的自对准工艺,结合原始创新的超快存储叠层电场设计理论,成功实现了沟道长度为8纳米的超快闪存器件。该器件是目前国际最短沟道闪存器件,突破了硅基闪存物理尺寸极限,约15纳米。在原子级薄层沟道支持下,这一超小尺寸器件具备20纳秒超快编程、10年非易失、10万次循环寿命和多态存储性能。研究人员介绍,此项研究工作将推动超快闪存技术的产业化应用。
  • 26.81%!中国创造硅太阳能电池效率新世界纪录
    11月19日,隆基绿能(601012)在第十六届中国新能源国际博览会暨高峰论坛上表示,公司自主研发的硅异质结电池转换效率达到26.81%,并经德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)的最新认证。据了解,新纪录是继2017年日本公司创造单结晶硅电池效率纪录26.7%以来,时隔五年诞生的最新世界纪录,也是光伏史上第一次由中国太阳能科技企业创造的硅电池效率世界纪录。推动光伏产业降本增效“世界太阳能之父”、新南威尔士大学教授马丁.格林11月19日通过视频宣布,隆基绿能26.81%的电池效率是目前全球硅基太阳能电池效率的最高纪录(不分技术路线)。隆基绿能创始人、总裁李振国表示:“提升转换效率、降低度电成本是光伏产业发展的永恒主题。太阳能电池效率是光伏科技创新的灯塔,每一次0.01的突破都充满挑战。尤其是晶硅电池在目前的光伏市场中占比近95%,所以晶硅太阳能电池的极限效率决定了、也展示了光伏技术的发展潜力和光伏产业的发展方向,在整个光伏领域具有重要的意义。”中国科学技术协会党组书记张玉卓表示,此次打破世界纪录在我国光伏产业发展史上具有里程碑意义,这不仅充分彰显了我国光伏企业硅太阳能电池制造的科技实力,也有力提振了我国在更多科技领域走向世界前列的信心和决心。记者了解到,光伏制造业和光伏设备行业的高弹性与高估值很大程度上来源于其降本增效过程中众多颠覆性技术创新带来的价值重塑。HJT(异质结)是未来具有想象力的技术路线,而发电成本则依赖于太阳能电池的光电转换效率。隆基绿能此次公布的硅异质结电池转换效率达到26.81%,将为实现“双碳”目标提供重要科技支撑。近期连续三次刷新世界纪录据了解,此次突破世界纪录的隆基绿能高效晶硅异质结电池研发团队从2021年6月至今,不断打破并刷新原先的硅异质结电池世界纪录,从25.26%提升到26.81%,实现了一年四个月的时间里绝对值增加1.55%。尤其是在一个多月时间内,隆基绿能就分别以26.74%、26.78%、26.81%“连中三元”,刷新硅太阳能电池效率新纪录,再次印证了隆基绿能持续聚焦科技研发,推动产业进步的决心。业内人士表示,这种成熟的技术和全硅片大面积的世界纪录在整个光伏技术开发历史上也是非常罕见的。隆基绿能此次突破硅太阳能电池效率世界纪录也受到了来自国际能源署、全球能源转型委员会、世界可持续发展工商理事会、全球各国行业协会及行业组织等的关注。李振国曾多次表示,惟有依靠科技创新,抓住全球能源变革的机会,以创新驱动增长,才能按计划实现低碳、乃至零碳的跨越式发展,增强全球的气候韧性。光伏科技创新是应对气候变化的有力武器,并会在实现联合国“2030”可持续发展目标过程中发挥关键作用。
  • 中国科学家重大突破:打破硅基“封印”,助推半导体三维集成发展
    经过数十年发展,半导体工艺制程已逐渐逼近亚纳米物理极限,传统硅基集成电路难以依靠进一步缩小晶体管面内尺寸来延续摩尔定律。发展垂直架构的多层互连CMOS逻辑电路以实现三维集成技术的突破,已成为国际半导体领域积极探寻的新方向。在2023年12月美国旧金山召开的国际电子器件会议(IEDM)中,三星、台积电等半导体公司争相发布相关研究计划。由于硅基晶体管的现代工艺采用单晶硅表面离子注入的方式,难以实现在一层离子注入的单晶硅上方再次生长或转移单晶硅。虽然可以通过三维空间连接电极、芯粒等方式提高集成度,但是关键的晶体管始终被限制在集成电路最底层,无法获得厚度方向的自由度。新材料或颠覆性原理因此成为备受关注的重要突破点。近日,中国科学院大学周武课题组与山西大学韩拯课题组、辽宁材料实验室王汉文课题组、中山大学候仰龙课题组、中国科学院金属所李秀艳课题组等合作,提出了一种全新的基于界面耦合的p型掺杂二维半导体方法。该方法采用界面效应的颠覆性路线,工艺简单、效果稳定,并且可以有效保持二维半导体本征的优异性能。在此基础上,该研究团队利用垂直堆叠的方式制备了由14层范德华材料组成、包含4个晶体管的互补型逻辑门NAND以及SRAM等器件(如下图所示)。这一创新方法打破了硅基逻辑电路的底层“封印”,基于量子效应获得了三维(3D)垂直集成多层互补型晶体管电路,为后摩尔时代未来二维半导体器件的发展提供了思路。据“ 中国科学院大学”介绍,该掺杂策略预期可广泛适用于TMD材料与具有高功函数的层状绝缘体之间的界面,有望推动半导体电路先进三维集成的进一步发展。目前,该项由中国科学家主导的半导体领域新成果以“Van der Waals polarity-engineered 3D integration of 2D complementary logic”为题于2024年5月29日在Nature杂志在线发表。原文链接: https://www.nature.com/articles/s41586-024-07438-5
  • 总投资30亿元 桑德斯硅基芯片研发生产项目开工
    据浦口经开区消息,9月1日,南京市浦口区重大项目建设推进动员会暨桑德斯硅基芯片研发生产项目开工仪式举行。消息显示,桑德斯硅基芯片研发生产项目位于浦口经济开发区,总投资30亿元,计划建设2.5万平方米的生产厂房和配套设施,未来将研发、生产大功率半导体硅基芯片、器件等产品。该项目投资主体为桑德斯微电子器件(南京)有限公司,专业从事大功率半导体芯片和器件的研发、设计、制造、销售,是三星、LG的一级供应商,也是波音、空客、特斯拉和通用电气的重要供应商,拥有27项专利。
  • 天芯微半导体首台先进制程硅基外延设备在无锡高新区首发
    “无锡高新区在线”消息 8月8日上午,天芯微半导体首台先进制程硅基外延设备首发仪式在无锡高新区举行。天芯微此次发布的Epi 300 Compass AP硅基外延减压设备是半导体前道工艺中的关键设备,广泛应用于功率器件、28nm及以下先进制程的逻辑、存储器件的生产制造。Epi 300 Compass AP的各项性能均达到了国际先进水平,部分核心性能已经超过国际同类产品,并得到了客户的肯定。江苏天芯微半导体设备有限公司是先导集团旗下的一家集成电路高端装备制造商,公司核心团队来自全球领先的半导体设备公司,拥有25年的先进半导体装备研发、制造经验。公司以硅基外延技术为核心,致力于半导体前道关键工艺设备的研发与制造,为集成电路行业提供极具竞争力的高端设备和高品质的服务。
  • 国内唯一多晶硅国家级实验室落户中冶
    国内唯一一家多晶硅行业国家级工程实验室“多晶硅材料制备技术国家工程实验室”于1月22日在中冶恩菲洛阳中硅高科技有限公司设立。   该实验室将针对制约我国高纯多晶硅大规模生产的瓶颈,开展多晶硅产业关键技术攻关,开发研究大规模、低单耗、高品质的高纯多晶硅清洁生产工艺,不断完善提升多晶硅高技术产业化技术体系中的节能技术、环保技术、降耗技术、大规模高品质生产的工艺技术和装备技术。研究制定多晶硅产品(产业)标准及其检测分析相关标准。在事关多晶硅产业发展的战略性和前瞻性的重要技术和装备方面进行超前研究、研发,形成具有国际先进水平的多晶硅生产技术体系。建立“产、学、研”相结合的机制,引领我国多晶硅产业发展的方向。
  • 四川乐山国家级硅材料质检中心获批
    近日,国家质检总局正式批复同意四川省乐山市筹建国家硅材料及副产物产品质量监督检验中心。据悉,该中心的建设将填补我国在该领域检验检测方面的空白,为我国滞后的硅材料检验检测水平发展注入强劲推动力。   作为我国多晶硅生产的发源地及国家硅材料开发与副产物利用产业化基地,乐山市多晶硅生产技术和生产工艺已达到国内先进水平。截至今年上半年,全市多晶硅及光伏企业共申请专利74项,其中发明专利25项,填补了多项国内空白。1至6月,乐山市多晶硅产量达到2137吨,形成多晶硅产能7460吨。预计到2013年,乐山市将形成多晶硅产能2.4万吨。   据了解,按照筹建规划,该中心将力争打造全国一流的硅产品公共检验检测服务平台,拟建设4000平方米的硅材料及副产物检测实验室,建成工业硅、硅粉、三氯氢硅、多晶硅、单晶硅、硅单晶切片等方面的国家权威检测机构,为全国硅产品生产企业提供重要的技术检测服务平台,促进我国硅材料及光伏产业健康、可持续发展。
  • 月旭产品之“打鬼捉妖记”
    日常的检测实验中,您是否会遇到这样的诡异情况。某次样品谱图中,突然出现了一个异常的峰,同样的条件再重复一次实验,可能又不出现了。异常的峰忽大忽小,时有时无,“飘忽不定”,“神出鬼没”。面对这样的异常,您是否摸不着头脑,恼火而又无从下手呢?小旭今天就带您一起经历色谱分析中的“打鬼捉妖”。鬼峰描述:色谱分离过程中,特别是在梯度洗脱或仪器使用时间过久容易产生时有时无的色谱峰,我们俗称鬼峰(Ghost peak)。鬼峰的来源:● 水有很多途径带来杂质● 净化系统本身● 存储容器引入和放置时间太长导致细菌生长● 各种流动相添加剂,盐,酸,碱● 仪器系统时间较久已不再纯净● 有机污染物等那么,我们如何做鬼峰的排查呢?当出现鬼峰时,首先可通过液相色谱仪器软件中的“进直接样品”或“进直接标准样品”的功能,检查污染是否来自进样系统。该功能无进样动作,仅记录当前色谱条件下的流动相基线。再进样0μL(有进样动作),可排查鬼峰可能来源。样品污染的排查样品污染,可分为样品本身污染或降解,样品溶剂污染,样品溶液在样品瓶中放置时发生降解等污染情况。对于样品本身污染或降解,可排查不同的样品批次之间或者新鲜样品的检测情况做对比;样品溶剂污染,可新配稀释剂;样品溶液在样品瓶中放置时发生降解的情况,则要考察样品在不同稀释剂及不同材质样品瓶或不同品牌样品瓶中的稳定性。进样系统的污染排查建议更换对样品溶解性更好的洗针液(Needle Wash),常用的洗针液如90%甲醇或乙腈的水溶液。流动相污染若是流动相的污染,则要排查清楚鬼峰的来源是来自流动相中的缓冲盐、添加剂、水还是有机试剂。举例子,若方法流动相中含有缓冲盐相:● 去掉缓冲盐运行空针若鬼峰没有,即缓冲盐含杂质;● 若还有鬼峰,则延长高比例水相等度运行,运行空针,鬼峰变大,即污染来自水相;● 若鬼峰没有变大,即来自有机相。色谱柱污染若是色谱柱污染,首先建议按照色谱柱的说明书进行色谱柱的日常冲洗或是异常冲洗。同时也可结合色谱条件及样品性质,调整色谱柱清洗方法。如反相色谱条件中,分析方法zui高比例有机相偏低(如仅到40%),则建议每隔30-40针即梯度冲洗色谱柱。其他系统性问题造成的鬼峰其他系统性的问题造成的鬼峰,比如在紫外检测器中,梯度方法两相比例的改变,基线有一定改变,应尽量避免梯度变化速率过大而带来的梯度鬼峰。再如,压力仪的T型接头,连接管路的90°转折角等,也会容易产生鬼峰,应尽量避免管路弯折。如果以上排查都解决不了鬼峰的问题,怎么办!!快来看看收鬼峰zui强法器,Ghost-Buster Column杂质捕集小柱,该小柱可以有效吸附去除系统中的极性较弱的杂质,从而防止系统中的杂质峰对目标峰的干扰。其安装在梯度混合器和进样器之间,不仅能够去除流动相中的杂质,还可以有效去除管路和混合器中的杂质。
  • 世界最高分辨率硅基液晶芯片亮相服贸会
    p style=" padding: 0px color: rgb(51, 51, 51) text-align: justify font-family: arial white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) text-indent: 2em margin-top: 5px line-height: 1.5em margin-bottom: 5px " span class=" bjh-p" 在本次服贸会的国别和省区市展区,北京、天津、河北设立了京津冀联合展区,展览面积300平方米,16家参展企业以各自的案例展示出一个共同的主题:京津冀协同发展。 /span /p div class=" img-container" style=" margin-top: 30px font-family: arial font-size: 12px white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) " img class=" large" data-loadfunc=" 0" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/76b32d3f-1aa2-444e-aa43-8ee14cc1b6f5.jpg" data-loaded=" 0" style=" border: 0px display: block width: 600px height: 801px " width=" 600" height=" 801" border=" 0" vspace=" 0" title=" 1.png" alt=" 1.png" / /div p style=" padding: 0px color: rgb(51, 51, 51) text-align: justify font-family: arial white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) text-indent: 2em margin-top: 5px line-height: 1.5em margin-bottom: 5px " span class=" bjh-p" 比如,北京数字光芯科技有限公司的展台就带来了由京津冀三地多家单位共同完成的多款数字光场芯片产品。其中,完成于今年8月的4800万像素硅基液晶数字光场芯片,是目前世界分辨率最高的硅基液晶芯片。 /span /p div class=" img-container" style=" margin-top: 30px font-family: arial font-size: 12px white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) " img class=" large" data-loadfunc=" 0" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/522bfdc5-c3be-4298-967f-9d9aa540ac95.jpg" data-loaded=" 0" style=" border: 0px width: 600px display: block " title=" 2.png" alt=" 2.png" / /div p style=" padding: 0px color: rgb(51, 51, 51) text-align: justify font-family: arial white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) text-indent: 2em margin-top: 5px line-height: 1.5em margin-bottom: 5px " span class=" bjh-p" 北京数字光芯科技有限公司首席执行官孙雷介绍,数字光场芯片是可通过计算机数字信号控制形成任意光场图形的芯片的统称,可以帮助人类通过信息技术实现任意所需的光场。 /span /p div class=" img-container" style=" margin-top: 30px font-family: arial font-size: 12px white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) " img class=" large" data-loadfunc=" 0" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/a6761571-3c16-49f7-b3d1-f1edd219a357.jpg" data-loaded=" 0" style=" border: 0px width: 600px display: block " title=" 3.jpeg" alt=" 3.jpeg" / /div p style=" padding: 0px color: rgb(51, 51, 51) text-align: justify font-family: arial white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) text-indent: 2em margin-top: 5px line-height: 1.5em margin-bottom: 5px " span class=" bjh-p" 数字光场芯片广泛应用于工业和民用领域的各个方面,在电影、投影仪、激光电视、智能车灯、虚拟现实、印刷打印、光固化3D打印、PCB电路板曝光、芯片光刻等领域起着重要的作用。孙雷解释,“比如手机里面所有的芯片、所有的电路板都是靠光场来形成线条。包括屏幕的显示,指纹的识别,摄像头的应用,事实上都是图案化的晶体管和图案化的光场。手机的上千个零部件里,可能只有电池和机壳不需要光场。” /span /p div class=" img-container" style=" margin-top: 30px font-family: arial font-size: 12px white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) " img class=" large" data-loadfunc=" 0" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/6df5694e-34e6-462c-b2fc-25e8357d17eb.jpg" data-loaded=" 0" style=" border: 0px width: 600px display: block " title=" 4.jpeg" alt=" 4.jpeg" / /div p style=" padding: 0px color: rgb(51, 51, 51) text-align: justify font-family: arial white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) text-indent: 2em margin-top: 5px line-height: 1.5em margin-bottom: 5px " span class=" bjh-p" 刚刚完成的4800万像素硅基液晶数字光场芯片,可对4800万个像素进行独立控制。将原硅基液晶芯片单芯片分辨率世界纪录由983万像素提高了4.8倍,达到4800万像素。同时也是我国首款工业数字光场芯片,在研发过程中各研发机构协同创新,实现了自主设计、自主流片、自主测试、自主封装、自主集成并掌握了100%的知识产权。 /span /p p style=" padding: 0px color: rgb(51, 51, 51) text-align: justify font-family: arial white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) text-indent: 2em margin-top: 5px line-height: 1.5em margin-bottom: 5px " span class=" bjh-p" 数字光芯片技术升级的意义在哪儿呢?孙雷说,数字光芯片的进步或将带来新的“数字革命”,实现电子和芯片领域的完全数字化制造。“在民用显示领域,可以为大家提供更高分辨率的电影投影画面、虚拟现实效果。现在的虚拟现实技术在应用时,经常会出现模糊、卡顿、‘纱窗’现象、‘马赛克’现象等,而当我们有了更高的分辨率,这些问题都会得到改善。”而该芯片量产后,还将广泛应用于工业数字曝光领域,如光固化3D打印、PCB数字曝光、数字光刻等领域。 /span /p p style=" padding: 0px color: rgb(51, 51, 51) text-align: justify font-family: arial white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) text-indent: 2em margin-top: 5px line-height: 1.5em margin-bottom: 5px " span class=" bjh-p" 孙雷谈到,我国每年进口数字光场芯片总额超过100亿人民币。目前我国数字光场芯片在民用市场和工业领域都主要来自进口,“工业数字光场芯片将成为我国智能制造行业核心技术攻关的核心战场之一。” /span /p
  • 破纪录!晶科大面积N型单晶硅单结电池转换效率超24%
    近日,全球极具创新力的光伏企业晶科能源(“晶科能源”或者“公司”)大面积N型单晶硅单结电池效率达到24.9%,创造了新的世界纪录。该测试结果已获得德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)下属的检测实验室独立认证。图源 晶科能源晶科能源在研发方面投入了巨大的资源,公司硅片、电池和光伏组件等领域的专家专注技术创新突破,致力于为全球客户提供高效和具有竞争力的行业产品,引领行业技术发展。据了解,此次破纪录的太阳能电池采用了高品质、低缺陷直拉N型单晶硅片,通过高激活掺杂、高品质钝化及钝化接触高隧穿传导等多项创新技术及先进材料应用,电池效率得到了进一步突破。作为全球领先的光伏企业,晶科能源研发团队创造一个又一个世界记录,推动中国光伏企业走在全球光伏发展的技术前沿。晶科能源组件CTO金浩表示:“在未来,晶科能源将继续承担行业变革推动者的角色,以不断迭代的技术研发水平来推动光伏产品力的快速提升和光伏行业高质量发展,让实验室的光伏技术快速实现产线量产,更好地承担起碳中和重任。”
  • 或可用于拉曼光谱仪 复旦大学研制出世界首个全硅激光器
    p   复旦大学信息科学与工程学院吴翔教授、陆明教授和张树宇副教授团队合作,研制出世界上首个全硅激光器。相关研究成果日前以快报形式发表于《科学通报》(Science Bulletin)。 /p p   据悉,不同于以往的混合型硅基激光器,这次研究最终实现由硅自身作为增益介质产生激光。 /p p   集成硅光电子结合了当今两大支柱产业——微电子产业和光电子产业——的精华。硅激光器是集成硅光电子芯片的基本元件,是实现集成硅光电子的关键。集成硅光电子预计将广泛应用于远程数据通信、传感、照明、显示、成像、检测、大数据等众多领域。 /p p   然而,硅自身的发光极弱,如何将硅处理成具有高增益的激光材料,一直是一个瓶颈问题。自2000年实验证明硅纳米晶材料可以实现光放大以来,这一瓶颈始终限制着硅激光器的发展。 /p p   早在2005年全硅拉曼激光器问世时,有关“全硅激光器”的新闻就曾引起过社会关注。然而,这是一种将外来激光导入到硅芯片后产生的激光器,硅本身并不作为光源。同年,混合型硅基激光器面世。这种激光器是在现有的硅基波导芯片的基础上,直接粘合上成熟的III-V族半导体激光器,使两个部件组合成为一个混合型硅基激光器。同样,硅本身不是光源。混合型激光器和现有硅工艺兼容性较差,还会产生晶格失配问题。 /p p   专家介绍,这次研发的硅激光器与以往不同,它的发光材料(增益介质)是硅本身(硅纳米晶材料),激光器可做在硅芯片上,所以是真正意义上的全硅激光器。复旦大学研究人员首先借鉴并发展了一种高密度硅纳米晶薄膜制备技术,由此显著提高了硅纳米晶发光层的发光强度 之后,为克服常规氢钝化方法无法充分饱和悬挂键缺陷这一问题,又发展了一种新型的高压低温氢钝化方法,使得硅纳米晶发光层的光增益一举达到通常III-V族激光材料的水平 在此基础上还设计和制备了相应的分布反馈式(DFB)谐振腔,最终成功获得光泵浦DFB型全硅激光器。这种激光器不仅克服了半导体材料生长过程中会产生的晶格失配和工艺兼容性差的问题,同时,作为地表储备量第二丰富的元素,以硅做光增益材料也可以避免对稀有元素如镓、铟等的过度依赖。 /p p   目前,全硅激光器仍需采用光泵浦技术,在紫外脉冲光的激励下,由硅材料自身产生激光。未来,复旦大学团队还将进一步研发和完善电泵浦技术,通过向硅纳米晶激光器内注入电流,产生激光输出,以电发光,走完距离实际应用的最后一公里,促进全硅激光器的产业化发展。 /p
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