制作统一的晶片;GaN-based CMOS电路;可调接口芯片上的光子。
韩国机械与材料研究所的科学家们(KIMM)和新加坡南洋理工大学(南大新加坡)提出一种技术,它结合了nanotransfer印刷和metal-assisted化学腐蚀改善晶片均匀性和增加产量。
研究人员使用一种不含化学物的nanotransfer印刷技术,金纳米结构层转移到低温硅衬底(160°C)与纳米线形成一个高度统一的晶片,可以控制在制造所需的厚度。团队说,印刷技术是通过触发直接化学吸收作用的薄金属热下电影,创造了一个强大的债券之间的化学反应来衬底表面,吸附的物质。
技术兼容工业过程和允许将晶圆制造大规模快速而均匀,从纳米到英寸。此外,研究人员发现,制造晶片几乎是没有缺陷的。在实验室测试中,团队能够达到99%以上收益转让20-nanometer厚非盟电影6英寸硅晶片上。这个打印的晶片大小仅限于实验室设置,和团队认为他们的技术可以很容易地扩大使用twelve-inch晶片。
当采用的方法制造一个6英寸晶片,印刷层完好无损在蚀刻用最小的弯曲。光电探测器的晶片上显示一致的性能。
“技术由研究团队从KIMM和南大已被证明是有效地创造晶片的均匀性,从而减少缺陷的半导体芯片。全球芯片供应的现实是其易受许多外部因素,包括材料短缺等意外事件造成的供应链中断COVID-19大流行。我们新开发的方法从而缓解了紧张的巨大潜力在未来全球芯片供应增加芯片产量。此外,芯片制造商还可以享受更大的成本效益与更高的收益,“Munho Kim说,助理教授从南大电机与电子工程学院。
该研究小组在韩国和新加坡申请专利。接下来,他们的目标是扩大他们的技术和工业的合作伙伴在未来几年内商业化。
香港科技大学的研究人员开发氮化镓(GaN)基于CMOS逻辑电路,有可能降低功耗转换电力系统逻辑控制单元的20 - 30%。
“我们分析了氮化镓的理论速度限制和能源效率CMOS技术,基于氮化镓的材料性质和8英寸生产线上的现成的制造技术。我们发现单级逻辑门延迟,即使相对悲观的估计,可以短于1纳秒通过流程优化和设备缩小GaN CMOS电路在商业平台上,“凯文·j·Chen说椅子电子和计算机工程系教授科大。
“尽管这仍然低于最先进的,高速CMOS电路,它舒适满足GaN-based电力转换系统的要求,其工作频率一般不超过10 MHz。”
陈补充说,“等GaN-based CMOS电路实现外围电路控制器,驱动程序和其他传感器、逻辑块的功耗可以大大减少了3个数量级以上。因此,逻辑控制单元的整体功耗电力系统可以减少20 - 30%。降尺度和门堆栈p-FETs工程预计将进一步改进性能和加速GaN CMOS逻辑电路技术的商业化步伐。”
芝加哥大学的研究人员开发了一个可调光子接口芯片上的能够指导光耦合在一个方向上的自动关在一个纳米光子波导薄,二维半导体。
该团队使用二维材料钨联硒化物。“材料的能带结构的独特性能使其与光线不同的螺旋性的基础上,光的偏振。在纳米光子结构,光在低于其波长,圆偏振产生自然,和螺旋性被锁定到光的传播方向,”研究人员说。
从钨联硒化物所发射的光会两波导的首选方向。这也可以通过添加电子开关系统,创建一个可调发射路由器。
“我们找到了一个可伸缩的方法把半导体光子学和2 d一起的方式增加了新的控制旋钮和保存敏感材料的高质量,”Robert Shreiner说,在芝加哥大学的一名研究生。“这个接口打开新的大门设计紧凑,单向光子设备。”
研究人员说,这种设备可以用来帮助光子元素融入现有的光电系统,如芯片上的激光激光雷达。“我们认为这项研究是铺平了道路走向一个全新的类光子集成电路,“高亚历克斯说,芝加哥大学助理教授。
凯,芝加哥大学的博士后研究员补充说,“我们已经使用光子携带的信息在整个国家光纤网络,但这样的进步可以帮助完全控制在纳米尺度光的流动,从而实现芯片上光学网络。”
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