電子材料

普渡大學利用“量子迪特”構建出可處理量子信息的量子版晶體管

美國普渡大學的研究人員是第一批嘗試利用一種類似門的“量子電碼（量子迪特）”開發(fā)量子版本晶體管（用于計算機信息處理）的研究團隊。量子位只能存在于0和1的疊加態(tài)中，而“量子電碼”則可存在于0、1和2等多個態(tài)中。更多的狀態(tài)意味著可以對更多的數(shù)據(jù)信息進行編碼和處理。

“量子電碼”門不僅在本質(zhì)上比量子比特門更有效率，而且更穩(wěn)定，因為研究人員會把這些“量子電碼”塞進光子中，而光子是一種不容易被周圍環(huán)境干擾的光粒子。

在所謂的希爾伯特空間——可實現(xiàn)量子信息處理的范圍——糾纏越多越好。之前的光子方案能在希爾伯特空間中構建由6個糾纏光子編碼組成的18個量子位。普渡大學研究人員在2個光子中，利用由4個“量子電碼”（相當于20個量子比特）組成的門進行編碼，實現(xiàn)了門糾纏的最大化。

普渡大學從事超快光學研究的杰出電氣和計算機工程學教授安德魯·韋納指出，“量子電碼”門能夠以可預測和確定的方式操縱量子信息，這意味著它可以完成某些特定量子信息處理任務所需的操作。下一步，該研究團隊希望“量子電碼”門能在實際量子通信任務中得到應用，比如高維量子隱形傳態(tài)，以及在量子機器學習或分子模擬等應用中執(zhí)行量子算法。（工業(yè)和信息化部電子第一研究所）

新型陶瓷復合材料有望用于信息存儲

近日，俄羅斯國立研究型技術大學（莫斯科國立鋼鐵與合金學院）與南烏拉爾國立大學、白俄羅斯國家科學院的研究人員共同發(fā)明了一種陶瓷特質(zhì)的復合材料，在制造信息保存裝置和傳感器方面具有廣闊應用前景。

這種復合材料可以同時控制磁場和電場，在比室溫高得多的溫度下也可保持自身性質(zhì)，有助于更快處理信息，更好地保護存儲，避免大量數(shù)據(jù)被盜竊。用該材料可以制造出新型記憶載體、傳感器、感應控制設備和其他更精確可靠且無需充電的微電子設備元件。（科技日報）

萊斯大學的新器件將熱量轉化為光

萊斯大學的科學家正在設計排列的單壁碳納米管陣列，以引導中紅外輻射（又稱熱量），并大大提高太陽能系統(tǒng)的效率。模擬數(shù)據(jù)顯示，一組空腔被圖案化成對齊的碳納米管薄膜。經(jīng)過優(yōu)化后，薄膜吸收熱光子并以窄帶寬發(fā)出光，可以作為電力再循環(huán)。

他們的發(fā)明是一種雙曲面熱發(fā)射器，它可以吸收原本會被排放到大氣中的高熱，將其壓縮到一個狹窄的帶寬中，并以光的形式發(fā)射出來，然后將其轉化為電能。這一發(fā)現(xiàn)基于Kono團隊2016年的另一項發(fā)現(xiàn)，當時他們發(fā)現(xiàn)了一種簡單的方法，可以制造由緊密堆積的納米管組成的高度對齊的晶圓級薄膜。

整齊排列的納米管薄膜是吸收廢熱并將其轉變?yōu)檎瓗Ч庾拥膶Ч堋Ｒ驗榧{米管中的電子只能在一個方向上行進，所以整齊排列的薄膜在該方向上是金屬的，而在垂直方向上是絕緣的，Naik稱為“雙曲線色散”。熱光子可以從任何方向撞擊薄膜，但只能通過一個方向離開。

納米管薄膜適合這項任務，因為它們可以承受高達1700℃的溫度。Naik的團隊構建了概念驗證器件，使其能夠在高達700℃的溫度下運行并確認其窄帶輸出。為了制造它們，該團隊將亞微米級腔體陣列圖案化為芯片尺寸的薄膜。（工業(yè)和信息化部電子第一研究所）

LED嵌入式繃帶可通過藍光治愈慢性創(chuàng)面

科學家證明了藍光的抗菌和抗炎作用，并將藍光嵌入到彈力繃帶中，用于治愈傷口。MEDILIGHT是一個歐洲研究項目，旨在研發(fā)智能和可穿戴醫(yī)療設備，已展示了用于治療慢性創(chuàng)面的LED嵌入式照明解決方案的原型。

在MEDILIGHT項目架構中，來自德國、法國、瑞士、塞浦路斯、英國、捷克等國家研究團隊的7方合作伙伴由德國柏林工業(yè)大學（Technical Universityof Berlin，TUB）協(xié)調(diào)。該項目研發(fā)了一款便攜式設備，采用藍光來改善和加快愈合過程。2018年，這個裝置的原型在法國第戎的URGO實驗室展出。

MEDILIGHT項目顯示，除了抗菌效果，藍光的抗增殖作用也已獲得明確證實，證明了藍光可防止過早愈合階段的過度差向異化。合作團隊進一步表明，藍光能夠通過另一種合適的光劑量有效激活關鍵的皮膚細胞，從而加快最終的傷口愈合過程。

研究團隊相信，這個基于LED的智能可穿戴系統(tǒng)的原型將進一步為未來潛在的基于光療法監(jiān)測傷口愈合的設備實現(xiàn)商業(yè)化鋪路。（中國半導體行業(yè)協(xié)會）

韓國開發(fā)出三進制半導體

韓國一個科研團隊已成功在大尺寸晶圓上成功實現(xiàn)了一種更節(jié)能的三元金屬氧化物半導體。韓國蔚山科學技術大學電子和計算機工程系教授KyungRokKim及其團隊，成功開發(fā)了一種根據(jù)三進制邏輯系統(tǒng)而非現(xiàn)有二進制邏輯系統(tǒng)運行的半導體。這一研究的論文發(fā)表在《自然·電子學》上。該科研團隊表示，利用由0、1、2組成的三進制系統(tǒng)，減少了半導體需要處理的信息數(shù)量，提高信息處理速度，從而降低能耗。它還有助于進一步減小芯片尺寸。例如，利用二進制表示128這個數(shù)，需要8“位”數(shù)據(jù)；利用三進制則只需要5“位”數(shù)據(jù)。

電流泄露是進一步減小芯片尺寸的一個主要障礙。在較小的空間內(nèi)封裝更多電路，會使隧道效應更嚴重，增加泄露的電流，也意味著設備會消耗更多電能。KyungRokKim表示，如果這一半導體技術商業(yè)化，這不但標志著芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)生根本性轉變，也將對人工智能、無人駕駛汽車、物聯(lián)網(wǎng)、生物芯片和機器人等嚴重依賴半導體的產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生積極影響。（中國半導體行業(yè)協(xié)會）

德累斯頓大學將白光OLED外量子效率提升至76.3%

德累斯頓大學的Simone Lenk博士和Sebastian Reineke教授領導的國際小組研究了各種提升OLED外量子效率的方法。該研究小組在《自然·通訊》雜志上提出了一種釋放光子的新方法。研究小組介紹了一種簡便、可擴展、無需光刻的方法，可生成具有方向隨機、尺寸可控的納米結構，極大地提高了白光OLED的外量子效率。

納米結構采用反應離子蝕刻工藝，通過調(diào)整工藝參數(shù)可實現(xiàn)對納米結構形貌的控制。為了理解研究結果，研究人員還開發(fā)了一種光學模型，用來解釋OLED外量子效率的提高原因。通過將這些納米結構集成到白光OLED中，可以獲得高達76.3%的外部量子效率。（工業(yè)和信息化部電子第一研究所）

帝國理工學院新技術使OLED屏幕顯示效率提升一倍

近期，帝國理工學院的研究小組在《ACS Nano》雜志上發(fā)表了一篇關于提升OLED能源效率的論文。論文指出，通過控制OLED材料的化學性質(zhì)，可以使OLED發(fā)出具有特殊偏振效應的偏振光，這種偏振光可以全部透過防眩光過濾薄膜。帝國理工大學物理系博士韋德表示，這項技術使OLED屏幕更加節(jié)能、更加明亮、對比度更高、壽命更長，進而也將提升顯示設備的電池壽命。

帝國理工學院研究團隊指出，目前這項研究主要集中在OLED顯示技術上，但這項研究所產(chǎn)生的偏振光在信息存儲、傳輸和加密方面也具有潛在應用價值，未來可能會在計算和數(shù)據(jù)傳輸領域得到應用。（工業(yè)和信息化部電子第一研究所）

澳大利亞科學家首次觀察天然鐵電金屬

澳大利亞新南威爾士大學的研究人員描述了對天然鐵電金屬的首次觀察。該研究首次展示了具有雙穩(wěn)態(tài)和電可切換的自發(fā)極化態(tài)的天然金屬，電可切換的自發(fā)極化態(tài)是鐵電性的標志。“我們發(fā)現(xiàn)在室溫下天然金屬性和鐵電性共存在大塊結晶二碲化鎢（WTe2）中。”該研究的作者Pankaj Sharma博士解釋道。

WTe2屬于一種稱為過渡金屬二硫化物（TMDCs）的材料，通過光譜電傳輸測量、導電原子力顯微鏡（c—AFM）探測，以確認其金屬行為，并通過壓電響應力顯微鏡（PFM）繪制極化圖，檢測由于施加的電場引起的晶格變形。（工業(yè)和信息化部電子第一研究所）

美國海軍制備出稀土摻雜光纖

美國海軍研究實驗室制備出稀土摻雜光纖，激光通過該光纖后波長轉換為2μm，對人眼基本無害，轉換效率可達85%。現(xiàn)有激光工藝中，由于一部分能量會轉化為熱能，限制了效率的提高。通過將鈥金屬離子溶解在氧化鑭或氟化鑭的納米粉末（粒徑小于20nm）中，以創(chuàng)造一個合適的晶體生長環(huán)境，再將含有鈥離子的納米粒子摻入二氧化硅中，形成直徑約為2.54cm的玻璃棒，最后使用爐子加熱軟化，并配合纖維拉伸裝置將玻璃棒沿軸向方向拉伸，制得二氧化硅光纖。該稀土摻雜光纖可應用于國防，電信等領域，及焊接和激光切割的高功率激光器和放大器。（中國船舶信息中心）

二維磁性材料非線性光學研究獲重要進展

復旦大學物理系吳施偉課題組與華盛頓大學許曉棟課題組合作，在二維磁性材料雙層三碘化鉻中觀測到源于層間反鐵磁結構的非互易二次諧波非線性光學響應，成功揭示了三碘化鉻中層間反鐵磁耦合與范德瓦爾斯堆疊結構的關聯(lián)。

僅有幾個原子層厚的二維反鐵磁材料對外部的物理激勵，一般難以產(chǎn)生可測量響應。吳施偉解釋說：“過去這個問題就像是燈光照不到的地方。然而就是這樣的一種‘暗狀態(tài)，現(xiàn)在能通過二次諧波的方式變‘亮。”據(jù)介紹，研究團隊在實驗中探測的反鐵磁材料僅有2個原胞層厚度（厚度在2納米以下），在此條件下，中子散射等測量手段很難奏效。針對這一問題，團隊基于多年在二維材料非線性光學研究領域的積累，運用了光學二次諧波這一方法來探測二維磁性材料的磁結構與相關特性。研究團隊發(fā)現(xiàn)，雙層反鐵磁三碘化鉻的二次諧波信號，在響應系數(shù)上有3個以上數(shù)量級的提升，比常規(guī)鐵磁界面產(chǎn)生的二次諧波更是高出10個數(shù)量級。利用這一強烈的二次諧波信號，團隊得以揭示雙層三碘化鉻的原胞層堆疊結構的對稱性。（中國電子元件行業(yè)協(xié)會）

我國科學家研制出24個bit的高性能超導量子處理器

近期，潘建偉團隊與中科院物理所范桁團隊合作，他們在系統(tǒng)連接性、讀取效率、操控串擾及精度等問題上反復實驗探索，成功地將芯片結構從一維擴展到準二維，研制出包含24比特（bit）的高性能超導量子處理器。并首次在固態(tài)量子計算系統(tǒng)中，完成對“玻色—哈伯德”梯子模型多體量子系統(tǒng)的模擬，實現(xiàn)了超過20 bit的高精度量子相干調(diào)控。

據(jù)了解，他們的研究顯示了超導量子芯片作為量子模擬平臺的強大應用潛力，為利用多量子比特系統(tǒng)研究多體物理系統(tǒng)奠定基礎，在實現(xiàn)實用化量子計算機的研究道路上邁出重要一步。（新華社）

清華研發(fā)世界首款異構融合類腦芯片登

清華大學施路平團隊近日發(fā)布研究成果——類腦計算芯片“天機芯”，而該成果已在《自然》雜志作為封面文章發(fā)表，這也實現(xiàn)了中國在芯片和人工智能2大領域《自然》論文零的突破。

該芯片是世界首款異構融合類腦芯片，也是世界上第一個既可支持脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡又可支持人工神經(jīng)網(wǎng)路的人工智能芯片。當前，人工智能芯片發(fā)展有2大主流方向：支持人工神經(jīng)網(wǎng)絡的深度學習加速器和支持脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡的類腦芯片。由于算法和模型的差別，當前人工智能芯片均只支持人工神經(jīng)網(wǎng)絡或者脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡，難以發(fā)揮計算機和神經(jīng)科學2個領域的交叉優(yōu)勢。

天機芯片通過資源復用，只需3%的額外面積開銷即可同時運行計算機科學和神經(jīng)科學導向的絕大多數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡模型，支持異構網(wǎng)絡的混合建模，形成時空域協(xié)調(diào)調(diào)度系統(tǒng)，發(fā)揮它們各自優(yōu)勢，降低能耗，提高速度，同時保持高準確度。（中國半導體行業(yè)協(xié)會）

國家存儲器基地項目有新進展 目標量產(chǎn)指日可待

上海寶冶承建的國家存儲器基地項目（一期）二階段工程項目中低壓配電系統(tǒng)日前受電成功，終端機臺的電力供給得到保證，芯片的目標量產(chǎn)指日可待。根據(jù)之前公布的消息，負責基地項目實施的長江存儲斥資10億美元研發(fā)成功國產(chǎn)3DNAND閃存，全年小規(guī)模試產(chǎn)了32層堆棧的64Gb閃存，2019年的目標是量產(chǎn)64層堆棧的3DNAND閃存，再下一代則會直接進入128層堆棧，跳過了三星、美光、東芝、Intel等公司現(xiàn)在力推的96層堆棧閃存，這幾家公司預計在2020年才會推出128層堆棧的閃存。（中新社）

北京碳基集成電路研究院首次研制成功碳納米管集成電路TPU

近日，中關村核心區(qū)原始創(chuàng)新能力與科技成果轉化工作取得多項進展。其中，北京量子科學研究院與清華大學等高校院所簽署相關領域任務書，1.57億元科研設備將在年內(nèi)陸續(xù)進入；碳基集成電路研究院已開發(fā)8英寸晶圓上高純半導體碳納米管平行陣列樣品制備方法，首次研制成功碳納米管集成電路TPU。（北京市海淀區(qū)人民政府）

海思正全力開發(fā)更多芯片 包括電腦用的CPU、GPU

海思目前正在開發(fā)設計多種芯片，從移動設備使用的一系列芯片，到多媒體顯示芯片及電腦使用的CPU、GPU，海思都在嘗試，且有新品力作。而且，海思芯片使用的技術全部集中在臺積電7nm以下先進制程技術，同時順勢包下臺灣后段封測廠及下游PCB行業(yè)的產(chǎn)能。

海思最新開發(fā)的芯片解決方案較偏重于多媒體及運算技術。一般預測，海思此舉是為了填補海思在主力移動設備芯片之外的技術空白。但也有可能是為了滿足華為在5G時代積極布局的智能顯示終端所產(chǎn)生的芯片需求，以及華為可能涉足筆記本電腦內(nèi)部CPU及GPU解決方案的嘗鮮行為。

華為海思近期種種動向，都凸顯華為自給自足的芯片藍圖已順勢向外擴大勾勒，而且這一次將是陸、海、空三軍聯(lián)合作戰(zhàn)。（中國半導體行業(yè)協(xié)會）

上海漢虹12英寸半導體單晶爐批量投入產(chǎn)線使用

上海漢虹精密機械有限公司12英寸半導體單晶爐（FT—CZ3212B）開始批量投入產(chǎn)線使用。該設備可穩(wěn)定量產(chǎn)高品質(zhì)大直徑晶棒，也標志著12英寸硅片大規(guī)模、產(chǎn)業(yè)化布局取得了關鍵成效。

相較于8英寸國產(chǎn)硅片的量產(chǎn)進度，12英寸國產(chǎn)硅片遠未進入產(chǎn)能釋放階段，與龐大的需求相比供應量遠遠不足。初步估計，到2020年我國大陸芯片制造能力有望達到全球的30%，屆時我國大陸12英寸硅片產(chǎn)能與芯片代工產(chǎn)能嚴重失配。除了供需缺口之外，我國12英寸硅片產(chǎn)品的質(zhì)量也急待提升。

上海漢虹全自動12英寸半導體單晶爐在均勻和缺陷密度等方面達到了新的高度，突破了國內(nèi)晶體硅材料生長設備、特別是大直徑晶體硅材料生長設備長期被國外大型企業(yè)壟斷的產(chǎn)業(yè)格局。（中國半導體行業(yè)協(xié)會）

盛思銳創(chuàng)新推出首款微型二氧化碳傳感器

盛思銳宣布推出SCD40——首款體積僅為1cm3的微型二氧化碳和溫濕度傳感器。這款顛覆性的創(chuàng)新產(chǎn)品以光聲傳感原理為基礎，集小尺寸和高性能為一體，為無數(shù)全新集成方式和應用場景開辟了更多可能性。由于其空前的高性價比，特別適合大批量以及對成本高度敏感的應用需求。

盛思銳在傳感器微型化方面深厚的專業(yè)知識，使其在二氧化碳傳感器方面邁出了突破性的一步：SCD40的尺寸為10 mm×10 mm×7 mm，與前一代的SCD30相比，其尺寸縮小了5倍。利用光聲學傳感原理，在不影響傳感器性能的前提下，SCD40光學共振腔的尺寸得以大幅度減小。此外，SCD40二氧化碳和溫濕度傳感器利用了盛思銳杰出的環(huán)境傳感器專業(yè)技術，集成了一流的濕度和溫度傳感器，實現(xiàn)2個額外的傳感器輸出。憑借其不可比擬的微型尺寸和高性價比，SCD40成為當今和未來二氧化碳傳感器市場的首選。（中國電子元件行業(yè)協(xié)會）

ENTEGRIS收購MPD CHEMICALS繼續(xù)擴充高級沉積材料產(chǎn)品組合

微電子行業(yè)特殊化學品和先進材料解決方案領導企業(yè)——Entegris，Inc.（ENTG）于近日宣布收購為特殊化學品、技術和生命科學行業(yè)提供先進材料的供應商——MPD Chemicals。Entegris，本次收購將繼續(xù)擴充和豐富Entegris的工程材料產(chǎn)品組合。

數(shù)字化轉型正在推動人工智能、虛擬現(xiàn)實和無人駕駛等現(xiàn)代化技術的發(fā)展和技術能力要求。為了實現(xiàn)這些技術，制造商采用了更為復雜的新型芯片設計。這些變化提高了半導體制造各個環(huán)節(jié)中對所用材料的要求。此前對DSC的收購以及本次對MPD Chemicals的收購將增強Entegris在開發(fā)和生產(chǎn)新型有機硅烷及有機金屬材料方面的能力。這些材料對于特殊化學品和半導體行業(yè)的創(chuàng)新至關重要。

Entegris總裁兼首席執(zhí)行官Bertrand Loy表示，收購MPD Chemicals印證了我們通過投資凈化、交付技術和先進材料來推動半導體技術發(fā)展的承諾。隨著業(yè)界采用新材料和更為復雜的芯片架構，沉積材料已成為半導體應用中增長最快的細分市場之一。