電子材料

澳大利亞驗證了世界首個3D原子級量子芯片架構

澳大利亞悉尼新南威爾士大學量子計算和通信技術卓越中心研究人員首次在3D器件中制備出原子級精度量子比特，這是通向通用量子計算機的又一重大步驟。

由米歇爾·西蒙斯教授領導的研究團隊已經證明，他們可以將原子量子比特制造技術擴展到硅晶體的多層，從而實現了2015年向世界推出的3D芯片體系結構的一個關鍵組成部分。

在3D設計中，該芯片架構采用原子級量子比特對準控制線，控制線本質上是非常窄的線。研究團隊首次證明了這種架構的可行性。研究團隊在3D器件中能以納米精度對準不同的層，并表明他們能以高保真度讀出量子態單點。

米歇爾·西蒙斯說：“對硅中原子級量子比特而言，這種3D器件架構是一重大進步。為了能夠不斷地糾正量子計算中的錯誤-這是量子計算領域的一個重要里程碑——你必須能夠并行控制許多量子比特。唯一能做到這一點的方法就是使用三維架構，所以在2015年，我們開發了一種垂直縱橫交錯的體系結構，并獲得了專利。有了這個結果，我們現在已經證明，按照幾年前的設想，我們在3D中的方法是可能的。（工業和信息化部電子第一研究所）

日本研發出可裁剪無線充電膜片

日本東京大學研究人員研發出一種可裁剪無線充電膜片，能裁剪成各種尺寸，“貼”在衣服口袋、包、桌子等物體表面給手機等電子設備充電。

東京大學研究團隊近日介紹，現有無線充電產品通常根據特定產品的形狀來設計安裝充電線圈陣列，但一旦部分切斷就可能失去充電能力，而他們開發的無線充電膜片，經裁剪后還能充電。這種無線充電膜片采用特殊的H型內部線圈陣列，在膜片中設置電源，膜片四周邊緣可以剪裁，剩余線圈保持充電能力。

在實驗中，研究人員在長寬各約40cm的柔性基板上制成質量約82g的無線充電膜片，最大充電功率可達5W左右。研究小組期待這一技術能應用在衣服口袋、包內側、桌子或者盒子上，賦予一些日常用品無線充電功能。（新華網）

科學家使用金納米顆粒陣列研制新型傳感器

英國巴斯大學和美國西北大學的科學家們使用金納米顆粒陣列，研制出一種新型的傳感器，其靈敏度超出當前類似傳感器的100倍。

這種傳感器由一系列在玻璃載片上陣列排布的盤狀金納米顆粒構成。巴斯大學的團隊發現，當朝這些精密排列的顆粒照射紅外激光時，它們會發出大量不同尋常的紫外線（UV）光。

這種產生UV光的機制會受到粘附在納米顆粒表面的分子影響，因而可以用來作為感測極少量材料的一種手段。

巴斯大學物理系的研究人員，希望未來可以利用這項技術，開發出新的超靈敏傳感器，用于空氣污染監控或醫療診斷。

Ventsislav Valev博士，英國皇家學會研究員和巴斯大學物理學教授，與助理研究員David Hooper一同負責了此項研究工作。他解釋說：“這種新機制在檢測微量分子方面具有巨大潛力。它的靈敏度超過現有方法的100倍。”該項研究已演示了這種新的傳感機制的原理性證明。接下來，研究團隊將進行各種類型化學品的感應測試，并期望該技術在5年內可供其他科學家使用。（中國電子元件行業協會）

我國自主研發磁性基板打破了國外技術壟斷

在電子科技大學國家電磁輻射控制材料工程技術研究中心一條現代化生產線上，一片片薄如蟬翼、名片大小的磁性基板材料被制造出來。別小看這塊僅有2.25dm2大小的黑色磁性基板，它被切分組裝在手機背面攝像頭附近，可以保障手機在復雜環境下傳輸天線信號，相當于和外界互聯的傳感器。

這款由電子科技大學歷時十余年研發的高磁導率磁性基板，打破了國外基板廠商壟斷市場的局面，不僅被華為、魅族、小米等手機采用，產品還銷至美國、日本等數十個國家及地區。憑借“高磁導率磁性基板關鍵技術及產業化”項目，電子科技大學鄧龍江教授團隊近日獲得2018年國家科技進步二等獎。

“高磁導率磁性基板是一類新型電子基板材料，具有磁導率高、厚度薄、阻抗匹配效果好等特點，被應用于近場通信、無線充電、抗電磁干擾等領域。此前，我國在高磁導率磁性基板材料系統集成能力、制造工藝水平等方面與發達國家相比，還存在差距。”鄧龍江說，其主要技術難點在于如何解決金屬發射對高頻信號屏蔽傳輸難題，以及采取哪種工藝能把材料制作得更薄，以滿足電子設備薄型化、小型化和集成化需求。（新華社）

寧波材料所在先進氣體傳感材料與傳感器關鍵技術方面取得進展

由中國科學院寧波材料技術與工程研究所研究員楊明輝帶領的固體功能材料團隊在先進氣體傳感材料的研發與先進氣體傳感器設計方面進行了系統的研究。通過對材料結構、形貌及組成的設計，開發出一系列高性能的氣體傳感材料，包括首次將金屬氮氧化物異質結構材料應用于氣體傳感材料、首次合成純相氮化錫（Sn3N4）材料并應用于酒精傳感及多種多殼層中空傳感材料。

團隊在研發高性能傳感材料的基礎上，開發了多種類型氣體傳感器以滿足不同應用環境，主要包括半導體型、電化學型、催化燃燒型及光學型氣體傳感器。團隊目前已經采用先進的制造工藝，開發了低功耗、小尺寸、高性能的多種氣體傳感器。

基于研制的先進氣體傳感器件，固體功能材料團隊正在積極研制多場景智能氣體檢/監測裝備。“室內空氣監測設備”面向室內典型的污染物進行監測，主要包括VOCs（甲醛、苯系物）、顆粒物（PM2.5、PM10）及臭氧等，實時獲取室內空氣質量狀況，并及時反饋到空氣凈化裝置。“空氣質量微型監測站”面向室外空氣污染物的監測，主要包括顆粒物（PM2.5、PM10）、一氧化氮（NO）、一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）及臭氧（O3）。設備在城市中進行網格化布置，并通過無線網絡將數據及時傳回控制中心，實現對污染源迅速定位，促使人員快速趕赴現場排查原因，對其進行緊急處置，盡量將污染所產生的影響降到最低。（中國科學院）

浙江大學和新加坡南洋理工大學研制出首個三維光學拓撲絕緣體

浙江大學和新加坡南洋理工大學的科學家合作構建出世界上首個三維光學拓撲絕緣體，在三維材料的“高速公路”上，一束光跑出了“Z”字形。

相關論文已在《自然》雜志上線，由浙江大學陳紅勝教授課題組和新加坡南洋理工大學Baile Zhang教授、Yidong Chong教授課題組合作完成，其中浙江大學信息與電子工程學院楊怡豪博士為論文第一作者，浙江大學為第一完成單位。

楊怡豪說，凝聚態物理的熱門材料——拓撲絕緣體是這項研究的靈感之源。拓撲絕緣體是一種表面導電，內部絕緣體的材料，它能讓電子繞著材料表面傳輸，而在材料內部卻“禁止通行”。著名科學家張首晟在向公眾介紹拓撲絕緣體時，曾以“高速公路”作比喻：電子在芯片里的運動，就像一輛輛跑車在集市里行駛，不斷地碰撞，產生熱量。筆記本電腦放在腿上，時間一長就感覺很燙。正是電子碰撞產生的熱量，導致摩爾定律將失效。而拓撲絕緣體好似為電子建立了高速公路，讓電子在一條條“單向車道”上運行。

楊怡豪說，在浙江大學和新加坡南洋理工大學，聯合課題組開始嘗試搭建新型的實驗體系。這是科學界的第一次嘗試用實驗實現光學三維拓撲絕緣體。“電子芯片的發熱問題，拓撲絕緣體給出了很好的解決方案；光子芯片的信號耗散問題，科學家希望通過光學拓撲絕緣體給出方案。”（中國電子元件行業協會）

臺灣自主研發氣體傳感器，可望催生平價“電子鼻”

臺灣成功大學研發團隊，在臺灣科技部的經費補助下開發出IC型態的組合式氣體傳感器，號稱具備同時量測空氣中5種污染物質，以及高靈敏度、高反應速度以及低成本等多項具市場潛力的優勢。

該氣體傳感器是由臺灣成功大學教授李俊璋、王振興與張守進3位教授所率領，橫跨環境生物、電機與微電子等科系之團隊，經過4年努力產出的研發結晶，能在單一元件上同時檢測揮發性有機化合物（VOCs）、甲醛、臭氧（O3）、一氧化碳（CO）與二氧化碳（CO2）等5種對人體健康危害最大的空氣污染物，并結合物聯網（IoT）、云端大數據分析、移動App等技術，實現能提供即時預警的便攜式/可穿戴空氣品質監測設備。

除了一般消費類應用的空氣品質監測設備，臺灣成功大學團隊也與成功大學醫院醫師/醫學院教授王志堯合作，以自主研發的氣體傳感器為基礎，開發出氣喘病患專用可穿戴檢測器。臺灣成功大學電機系教授張守進表示，根據世界衛生組織（WHO）的統計，全球罹患氣喘（哮喘）的人數高達3.2億人，臺灣也有不少民眾受氣喘困擾、甚至因此致命；借由類似駕駛人酒精濃度測試的非侵入式（吹氣式）呼吸檢測設備了解患者肺部健康狀況，再結合空氣品質監測數據參考，能即時提供用藥警訊預防氣喘嚴重發作，而便攜式設備能支持居家照護、自我檢測，也大幅提升病患生活品質。（中國電子元件行業協會）

我國大陸首款自研無線路由芯片發布

上海矽昌通信技術有限公司（以下簡稱“矽昌”）宣布，公司自主首款自研的無線路由芯片——SF16A18為企事業單位應用和物聯網智能家居提供高度集成、安全可控且高性價比的國產芯片解決方案。SF16A18的問世，不僅成功實現了大陸無線路由芯片領域零的突破，為國內外的用戶提供了技術成熟、可高度定制且性價比優越的路由芯片解決方案及產品，同時為各行各業的無線網絡提供了安全可控的可替代解決方案。目前，以半導體芯片為代表的部分高新技術領域里，國產芯片技術尚存較大的提升空間。

SF16A18實現了業內領先的高集成度，首次將2.4GHz和5GHz雙頻段整合在同一顆芯片之中。雙頻一芯的設計使主板上的輔助元件得以減少，因而降低了主板整體的生產價格。同時為了保證安全無憂，SF16A18內置多重加密引擎及通信密鑰，真正做到安全無死角。（中國半導體行業協會）

首顆國內自研工規級40nm eMMC主控芯片小批量生產

近日，江蘇華存電子科技有限公司（以下簡稱“江蘇華存”）的40nm工業級嵌入式存儲主控芯片已開始小批量生產。目前江蘇華存的研發及測試生產線已搭建完成，其HC5001芯片已于陸續開始下線，目前產品已開始小批量生產。

據悉，該芯片兼具高兼容性和高穩定度，支持第5.1版內嵌式存儲器標準（eMMC5.1）、支持立體結構閃存材料（3DFlash）3比特單元（TLC）、支持隨機讀出寫入閃存高穩定度效能算法（FTL）、支持最新第3代閃存接口（ONFI3.2）、支持高可靠度低密度奇偶校驗碼糾錯驗算法（LDPC），以及40nm工藝制程滿足了高效能低功耗的嵌入式存儲eMMC裝置硬盤。（中國半導體行業協會）

上海康峰投資百億大硅片產業項目落戶浙江南湖

浙江省南湖區人民政府與上海康峰投資管理有限公司簽署投資協議和定向基金協議，計劃總投資110億元、年產480萬片300mm大硅片項目落子嘉興科技城。至此，南湖區招商引資迎來“開門紅”。

硅片是半導體集成電路產業核心原材料，而300mm半導體硅片是我國半導體集成電路產業戰略發展中亟待解決的核心技術，對半導體產業發展具有舉足輕重的全局性影響。

中晶（嘉興）半導體有限公司年產480萬片300mm大硅片項目由上海康峰投資管理有限公司投資建設。項目計劃總投資110億元，選址嘉興科技城產業加速與示范區。其中一期投資60億元，固定資產投資超56億元，計劃建設300mm單晶硅片生產線。項目將于2021年2月竣工投產，建成后規劃年產能可達480萬片300mm大硅片，預計實現年銷售產值達35億元。（新民晚報）

山東菏澤納米晶項目投產年產值10億元

山東菏澤高新區的一家山東省新舊動能轉換重點工程項目——朗峰納米晶新材料項目已投入生產。朗峰納米晶新材料項目主要生產納米晶系列帶材、無線充電用納米晶磁導片等5大系列、十多個品種，其使用的“低損耗非晶、納米晶軟磁材料超薄帶材制備”專利技術達到了國際先進水平。項目已經安裝到位6條納米晶生產線，項目全部達產后，年產值10億元左右，產能在5.5萬t。（中國電子元件行業協會）