美國研發(fā)用于三維電子器件制造的新型3D打印技術(shù)

美國加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校研發(fā)出一種新型3D打印技術(shù)，通過電荷將材料引導(dǎo)至特定位置，可滿足三維電子器件復(fù)雜結(jié)構(gòu)和多種材料的制造需求。

該方法的打印速率為26 000mm2/h，遠(yuǎn)高于“氣溶膠噴射”的5 600mm2/h和“直接書寫”的113mm2/h。

目前，新型3D打印技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的特征尺寸僅為10μm，還不能滿足超高精度集成電路的制造需求，接下來，研究人員計劃進(jìn)一步縮小制造的特征尺寸、擴(kuò)展材料種類。（國家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心）

日本大幅提升氮化鎵無接觸光輔助電化學(xué)刻蝕工藝速率

近日，日本SCIOCS公司、日本法政大學(xué)、日本Koganei公司以及日本北海道大學(xué)通過采取提升過硫酸根（S2O82-）離子溶液溫度和254nm波長紫外線（UVC）照射等措施，將基于硫酸根氧化的氮化鎵（GaN）非接觸式光輔助電化學(xué)（CL—PEC）蝕刻速度提高了10倍。研究人員分別采用濃度為0.25和0.025mol/dm3的過硫酸銨進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中使用熱板控制溫度，使用高壓汞燈發(fā)射波長為254nm的紫外光，其功率密度為2mW/cm2。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加熱至80℃和高過硫酸銨濃度能使蝕刻速率達(dá)到25nm/min。研究人員稱該速度比以前報道的速度大高10倍。（國家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心）

新加坡開發(fā)出制備二維藍(lán)磷材料的新工藝技術(shù)

新加坡國立大學(xué)開發(fā)出制備二維藍(lán)磷材料的新工藝技術(shù)，首次證明了通過硅原子插層到藍(lán)磷—金（Blue P—Au）材料中，可以制備二維藍(lán)磷材料。

二維藍(lán)磷材料具有較寬的帶隙，在光電器件領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。研究人員首先在金的（111）晶面上沉積一層黑磷，同時不斷加熱金表面從而制備單層Blue P—Au材料。隨后硅材料會在加熱作用下?lián)]發(fā)出硅原子，這些原子將自發(fā)地插入Blue P—Au材料中，與金形成硅—金緩沖物。這種緩沖物的生成會破壞磷和金原子之間的分子鍵，從而在表面生成單層藍(lán)磷材料。

下一步，研究人員將研究如何直接從襯底上剝離單層藍(lán)磷材料的方法，實(shí)現(xiàn)對二維藍(lán)磷材料的高效制備。該技術(shù)未來有望推動藍(lán)磷材料的研究和開發(fā)。（國家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心）

芬蘭阿爾托大學(xué)實(shí)現(xiàn)厘米級二維材料扭曲

芬蘭阿爾托大學(xué)的研究人員基于外延生長法和水助劑轉(zhuǎn)移法開發(fā)出一種可將大尺寸二維材料層進(jìn)行扭曲的新方法。研究人員發(fā)現(xiàn)將二維材料放在另一材料上并稍作旋轉(zhuǎn)時，扭曲會從根本上改變雙層材料的性能，如高溫超導(dǎo)性、非線性光學(xué)、超潤滑性，這促使了扭曲與電子學(xué)的結(jié)合。芬蘭阿爾托大學(xué)以二硫化鉬材料為主要研究對象，不僅可以精確控制其單原子層之間的扭曲角，還可將扭曲層的尺寸擴(kuò)展至厘米量級。未來，該方法將在其他二維分層材料上得到驗(yàn)證，在激光器、傳感器和醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域有巨大的潛力。（國家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心）

美國開發(fā)出新型電子復(fù)合材料

美國哥倫比亞大學(xué)和貝勒醫(yī)學(xué)院聯(lián)合開發(fā)了一種有機(jī)混合導(dǎo)體顆粒復(fù)合材料（MCP），可通過改變顆粒尺寸和密度制造可擴(kuò)展的、生物兼容的高性能各向異性薄膜、獨(dú)立尋址晶體管、電阻器以及二極管等功能電子元件。

這種有機(jī)混合導(dǎo)體顆粒復(fù)合材料可以使柔性電子和剛性電子實(shí)現(xiàn)更容易、更有效的電子鍵合，通過直接與人皮膚連接，無創(chuàng)地獲得了高時空分辨率的生理電信號。（國家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心）

三星斥資81億美元新建5nm晶圓代工廠

三星宣布在韓國平澤市的5nm芯片代工廠開始動工，投資約81億美元，計劃于2021年下半年投入運(yùn)營。該代工廠將專注于基于極紫外光刻（EUV）技術(shù)的5nm以下工藝技術(shù)，為5G、人工智能、高端智能手機(jī)、高性能計算等領(lǐng)域提供高端芯片。

2020年2月，三星在華城推出了基于EUV的7nm芯片生產(chǎn)線，并計劃下半年在其Mars工廠首先開始5nm芯片的大批量生產(chǎn)，平澤代工投產(chǎn)后，將轉(zhuǎn)移至平澤。

近年來，三星與臺積電在美國超微 （AMD）、蘋果、英偉達(dá)（Nvidia）、高通等公司的訂單上競爭激烈。在5nm市場領(lǐng)域，蘋果A14芯片已選擇臺積電代工，三星亟需擴(kuò)展業(yè)務(wù)以應(yīng)對挑戰(zhàn)。（國家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心）

中國科大無線充電芯片設(shè)計研究獲重要進(jìn)展

近日，中國科大國家示范性微電子學(xué)院程林教授聯(lián)合香港科技大學(xué)暨永雄教授課題組在無線充電芯片設(shè)計領(lǐng)域提出了一種用于諧振無線功率傳輸?shù)男滦蜔o線充電芯片架構(gòu)。所提出的架構(gòu)通過在單個功率級中實(shí)現(xiàn)整流、穩(wěn)壓和恒流-恒壓充電而實(shí)現(xiàn)了高效率和低成本，為今后無線充電芯片的設(shè)計提供一個高效的解決方案。

與傳統(tǒng)有線充電具有穩(wěn)定的直流電壓相比，無線充電首先需要對交流輸出電壓進(jìn)行整流和穩(wěn)壓。由于經(jīng)過多級功率處理，充電效率大大降低，并且嚴(yán)重限制了充電功率。針對無線充電芯片設(shè)計領(lǐng)域提高轉(zhuǎn)換效率和降低成本的研究熱點(diǎn)，該研究基于3—Mode可重構(gòu)諧振調(diào)節(jié)整流器的原理，通過在單個功率級中實(shí)現(xiàn)整流、穩(wěn)壓和恒流-恒壓充電功能，克服了現(xiàn)有芯片設(shè)計中需要2級或3級級聯(lián)的缺點(diǎn)，從而大大提高了芯片轉(zhuǎn)化效率和集成度。此外，該研究還采用了一種自適應(yīng)相位數(shù)控制的單輸入雙輸出倍壓器，將自舉電容集成在芯片上，進(jìn)一步提高了芯片的集成度。（中國科大微電子學(xué)院）

復(fù)旦大學(xué)研發(fā)柔性薄膜組裝集成芯片傳感器

目前，大多數(shù)傳感信號采集器件和信號處理單元均為分離設(shè)計，將在整體上產(chǎn)生更大功耗并占據(jù)更大的空間。由此，復(fù)旦大學(xué)材料科學(xué)系教授梅永豐課題組提出了將信號檢測和分析功能集成于同一個芯片器件中的全新概念。研究團(tuán)隊將單晶硅薄膜柔性光電晶體管與智能薄膜材料相結(jié)合和組裝，構(gòu)造了對不同環(huán)境變量進(jìn)行檢測和分析的柔性硅芯片傳感器及其系統(tǒng)。

研究團(tuán)隊將多種智能薄膜材料貼合在器件功能區(qū)，智能材料內(nèi)部物理性質(zhì)變化引起了微小光學(xué)性能改變，從而表現(xiàn)在輸出的光電流上，因此可以在同一個芯片上實(shí)現(xiàn)對多種不同信號的同時檢測。團(tuán)隊開發(fā)了將智能材料與光電傳感結(jié)合的新穎傳感機(jī)制，并將傳感模塊與后續(xù)信號處理等模塊集成在一起，展示了其在氣體濃度、濕度、溫度等多種環(huán)境參數(shù)檢測方面的能力，已經(jīng)初步具備了未來的“智能數(shù)字灰塵”的雛形。該策略也可以應(yīng)用于其他的數(shù)字傳感系統(tǒng)，在后摩爾時代中將具有巨大的應(yīng)用潛力。（復(fù)旦大學(xué)）

中國農(nóng)大在柔性復(fù)合功能材料及應(yīng)用方面取得進(jìn)展

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院何志祝副教授團(tuán)隊研發(fā)了系列新型柔性復(fù)合功能材料并創(chuàng)新了智能傳感和磁控仿生機(jī)器人等應(yīng)用技術(shù)。

研究小組以室溫鎵基液態(tài)金屬為基載液和釹鐵硼微顆粒為磁性載體，制備出磁極可重構(gòu)的液態(tài)金屬永磁體，革新了傳統(tǒng)的永磁體固體特性和磁流體的電絕緣性。基于其特有的高導(dǎo)電（>106S/m）和剩磁性（>30emu/g）以及可重構(gòu)性，發(fā)展了磁性電路打印、磁性傳感器、磁控柔性機(jī)器人等系列創(chuàng)新應(yīng)用。特別是，研制了一種磁控仿生爬行機(jī)器人，其爬行速度高達(dá)29.7mm/s。該研究拓寬了磁性復(fù)合功能材料的內(nèi)涵，同時為柔性電子、智能傳感和軟體機(jī)器等領(lǐng)域發(fā)展提供了新的研究思路。

傳統(tǒng)電磁屏蔽材料柔性較差，且在抑制電磁污染的同時會影響正常電磁通信，其較低的傳熱性能阻礙了芯片散熱。針對上述問題，研究小組構(gòu)建了一種以低熔點(diǎn)金屬為多孔骨架結(jié)構(gòu)并以液態(tài)金屬彈性體封裝的柔性復(fù)合功能材料，表現(xiàn)出獨(dú)特的熱—電—機(jī)械協(xié)同效應(yīng)。上述研究可進(jìn)一步拓展到可穿戴電子以及動植物生理在線監(jiān)測等應(yīng)用交叉領(lǐng)域。（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)）

硅襯底上生長高結(jié)晶性黑磷薄膜研究取得進(jìn)展

中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員張凱與湖南大學(xué)教授潘安練、深圳大學(xué)教授張晗合作開發(fā)了一種新的生長策略，引入緩沖層Au3SnP7作為成核點(diǎn)，誘導(dǎo)黑磷在介質(zhì)基底上的成核生長。

其中Au3SnP7的形成是將沉積了金（Au）薄膜的硅襯底與紅磷、錫（Sn）、四碘化錫（SnI4）前驅(qū)體一起在真空封管中加熱獲得，其形貌通常為分散在硅襯底上的規(guī)則形狀晶體，尺寸數(shù)百納米。在隨后的保溫過程中，發(fā)生白磷相向黑磷相的轉(zhuǎn)變并在Au3SnP7緩沖層上外延成核。隨后，在持續(xù)的磷源供給及降溫過程中，會觀察到過渡態(tài)黑磷納米片產(chǎn)物及其在硅襯底上的生長、融合，最終獲得表面平整潔凈的連續(xù)黑磷薄膜。這項工作為大面積、高質(zhì)量黑磷薄膜的可控制備提供了新途徑，也進(jìn)一步推進(jìn)了黑磷在高通量器件集成以及新型光電子器件開發(fā)等方面的廣泛應(yīng)用。（中國科學(xué)院）

青科大超級電容器負(fù)極材料研究獲進(jìn)展

青島科技大學(xué)中德科技學(xué)院李鎮(zhèn)江教授、趙健副教授等團(tuán)隊成員在超級電容器負(fù)極材料研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展。

研究表明，納米三氧化二鉍（Bi2O3）具有較高的理論比電容、較大的工作電壓、優(yōu)異的氧化還原特性、高的電化學(xué)活性及低廉的價格等優(yōu)勢，被認(rèn)為是一種理想的超級電容器負(fù)極候選材料。然而在現(xiàn)有研究結(jié)果中，測試的比電容卻遠(yuǎn)低于其理論值，并且由于它們的導(dǎo)電性較差，在大電流條件下，電子無法及時傳導(dǎo)，極大地降低了其倍率性能。針對上述問題，該團(tuán)隊研究人員一方面采用還原法在Bi2O3內(nèi)部引入氧空位，構(gòu)筑了具有可控缺陷濃度的產(chǎn)物，大大增加了其與電解液離子接觸的活性位點(diǎn)；另一方面，通過水熱技術(shù)對Bi2O3進(jìn)行硒化，通過控制工藝參數(shù)，得到Bi2O3/Bi2Se3復(fù)合材料，從根本上提高了其電子傳輸速率。這2項研究工作不僅為設(shè)計高性能的超級電容器負(fù)極材料提供了新思路，還為金屬化合物基超級電容器儲能裝置的實(shí)際應(yīng)用奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。（青島科技大學(xué)）

中國長城推出我國首臺半導(dǎo)體激光隱形晶圓切割機(jī)

在中國長城科技集團(tuán)股份有限公司旗下鄭州軌道交通信息技術(shù)研究院和河南通用智能裝備有限公司科研人員奮勇攻關(guān)下，我國首臺半導(dǎo)體激光隱形晶圓切割機(jī)于近日研制成功，填補(bǔ)國內(nèi)空白，在關(guān)鍵性能參數(shù)上處于國際領(lǐng)先水平。

該裝備通過采用特殊材料、特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計、特殊運(yùn)動平臺，可以實(shí)現(xiàn)加工平臺在高速運(yùn)動時保持高穩(wěn)定性、高精度，運(yùn)動速度可達(dá)500mm/s，效率遠(yuǎn)高于國外設(shè)備。在光學(xué)方面，根據(jù)單晶硅的光譜特性，結(jié)合工業(yè)激光的應(yīng)用水平，采用了合適的波長、總功率、脈寬和重頻的激光器，最終實(shí)現(xiàn)了隱形切割。（中國證券報）

國科微新一代全4K超高清芯片規(guī)模商用

國科微宣布公司自主研發(fā)的新一代“全4K全國標(biāo)”超高清芯片GK6323在湖南有線和山西廣電網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)規(guī)模部署和商用，為用戶呈現(xiàn)全新的視聽體驗(yàn)，助力智慧廣電建設(shè)。這也是繼2019年發(fā)布全4K超高清芯片之后，國科微在超高清領(lǐng)域取得的又一重大突破，標(biāo)志著公司已成為國內(nèi)超高清市場的主流芯片供應(yīng)商之一。

此次在湖南有線和山西廣電網(wǎng)絡(luò)商用的新一代全4K DVB+OTT智能機(jī)頂盒，搭載了國科微“全4K全國標(biāo)”超高清芯片GK6323。該芯片支持全4K功能，包括AVS2和H.2654K 60幀10bit超高清視頻解碼、HDR10和HLG等主流HDR標(biāo)準(zhǔn)、BT.2020色域標(biāo)準(zhǔn)、高保真環(huán)繞聲音頻解碼等功能，可以為用戶帶來全方位的視聽享受。同時該芯片全面支持第二代信源編碼標(biāo)準(zhǔn)（AVS2）、蘋果研發(fā)系統(tǒng)（TVOS）、國密算法、高級安全、數(shù)據(jù)收集與分析系統(tǒng)（DCAS）、中國廣播影視數(shù)字版權(quán)管理（ChinaDRM）數(shù)字水印等中國標(biāo)準(zhǔn)，是目前國內(nèi)集成度最高的新一代全4K超高清機(jī)頂盒芯片，全面滿足廣電運(yùn)營商5G時代的各種視頻應(yīng)用場景。（中國新聞網(wǎng)）

青島惠科芯片項目廠房封頂達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn)值25億元

日前，青島惠科6英寸晶圓半導(dǎo)體功率器件項目芯片廠房封頂儀式在青島舉行?；菘?英寸晶圓半導(dǎo)體功率器件及第3代半導(dǎo)體項目，由深圳惠科投資有限公司與青島市即墨區(qū)馬山實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司共同出資建設(shè)，一期投資約30億元，主要建設(shè)20萬m2廠房及附屬設(shè)施，用于生產(chǎn)半導(dǎo)體分立器件、碳化硅器件、電子元件等，新上芯片和先進(jìn)晶圓芯片級成管封裝生產(chǎn)線及配套系統(tǒng)。項目建成后，將實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)240萬片6英寸功率器件芯片晶圓以及120萬片先進(jìn)封裝晶圓，成為國內(nèi)單體產(chǎn)出最大的功率器件生產(chǎn)線，聚力打造國內(nèi)最大的功率器件生產(chǎn)基地。該項目預(yù)計2020年12月投產(chǎn)。（青島市即墨區(qū)工業(yè)和信息化局）