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电子材料

2017-04-23

新材料产业 2017年10期
关键词:集成电路量子

欧盟地平线2020计划投资5G可见光传输技术研究

英国伦敦布鲁内尔大学的研究人员已经获得了资金开发将可见光通信(LiFi)与毫米波技术相融合的无线网络。该项目依据新兴的可见光通信(LiFi)—也称为VLC,其使用可见光传输数据—技术标准和毫米波技术,这对5G传输标准可能产生影响,主办方旨在在家庭和建筑物中实现延迟1ms的10Gbps连接。

该项名为“远程无线电灯泡5G”,由约翰·科斯马斯教授领导。他表示超低延迟可能会彻底改变工业信息传输应用,如远程手术,并提高了在家办公的可行性。该项目将安装LiFi灯泡来代替标准的LED,这些灯泡通过以太网连接到路由器,并使用LiFi接收器将数据在设备间传送。

布魯内尔大学的混合型LiFi网络将采用这种方式,并将毫米波发射器和接收器添加到灯具中,然后在家庭中采用手机内的5G无线收音机进行通信。

科斯马斯教授的团队将利用欧盟“2020计划”约71.02万欧元,在未来3年在巴黎扑克博物馆、马德里地铁中展示该新型网络。(国防科技生产力促进中心)

美国开发出用于集成电路制造的半导体薄膜材料

近日,美国芝加哥大学研究人员在著名学术期刊《自然》上报道了一种创新性方法,有望制备出仅有几个原子层厚度的半导体器件,为科学家和工程人员提供了一个制作超薄、均一半导体薄膜材料的简便、低成本方法,可应用在太阳能电池和智能电话的电子器件中。

半导体薄膜材料的堆叠为具有独特性能电子器件的制造提供了众多可能性。然而,制作这种半导体薄膜的工艺十分精细,几乎没有犯错误的空间。完成这项任务的难度就好比将一个尺寸为芝加哥城面积大小的巨型保鲜膜平铺开来,还不能产生任何气泡。当材料本身的厚度就达到原子层量级时,每一个孤立的小原子都会产生问题。

芝加哥大学的研究人员采用创新性的方法成功解决了这一问题,他们先单独制作这些薄膜材料,然后将材料置于真空中进行剥离,最后像“便利贴”一样将各层薄膜堆叠后粘贴在一起,使薄膜间通过弱键而不是强共价键连接在一起,避免了各层薄膜间的界面相互干扰,形成完美的表面。

研究人员得到的厚度为原子层量级的薄膜均一性优良,在整个晶圆表面都保持了高质量。经基于器件验证实验的电性能测试表明,这些薄膜材料满足原子尺度的器件设计要求,可作为未来计算机芯片的基本组成部分。该项创新将加速新材料的发现和促进大规模生产。(工业和信息化部)

美高森美推出大容量固态硬盘数据存储控制器

近日,美高森美推出八通道大容量固态硬盘数据存储控制器Flashtec NVM Express(NVMe)2108。该控制器支持16T字节的大容量数据存储,可以17mm×17mm的规格进行封装,兼容M.2、U.2接口和半高半长插件。具备双端口独立扩频参考时钟和端至端数据保护功能。此外,还提供了可通过固件定制实现固态硬盘产品个性化的可编程架构。产品具有自适应低密度奇偶校验码可支持现在和未来可切换和开放的NAND闪存接口,包括双数位单元和三数位单元,以及未来产品开发中的QLC技术。美高森美的NVMe2108数据存储控制器目前已具备大批量生产能力。(国防科技生产力促进中心)

瑞士物理学家开发出可存储光子的高速量子存储器

近日,瑞士巴塞尔大学物理学家开发出可存储光子的存储器。光子的运动速度即为光速,是实现高速数据传输的理想选择。研究人员在几乎不改变光子量子力学特征的情况下,成功在原子蒸汽中实现了光子的写入和读取。

即使在今天,电信网络仍利用短光脉冲来进行数据的快速传输。利用光纤连接的超宽带技术可实现信息的光速传输。在接收端,被传输的信息必须被快速无误地存储以便在计算机中以电子的形式被进一步处理。为了避免传输出现错误,每个比特的信息都将在包含至少数百个光子的强光脉冲中进行编码。

多年来,全世界的研究人员一直致力于利用单光子运行电信网络。在每个光子中都编码1比特信息,不仅效率很高,还为基于量子物理的全新形式的信息处理方式创造了条件。依据量子物理定律,在单光子中不仅可以将经典比特态0或1进行编码,而且还可以同时编入2个态的叠加态。这种量子比特是量子信息处理的基础,使未来绝对安全通信和超高速量子计算成为可能。在量子存储器中存储和读取单光子是实现上述各技术的关键,得到了广泛的研究。

巴塞尔大学的研究人员将光子存储在铷原子蒸汽中开发出简单高速的量子存储器。该存储器利用一束激光来控制存储和读取过程。这项技术不需要冷却装置和复杂的真空设备,而且可以高度紧凑的方式进行组装,最大程度减小了存储器装置的体积。研究人员经过实验验证,该存储器的噪声极低,适合于单光子存储。

研究人员指出该量子存储器兼具装置简易、高带宽和低噪声水平等优点,非常有望在未来量子通信网络中得到应用。开发量子通信网络是资助该项目研究的瑞士国家量子科学技术能力中心(NCCR QSIT)和欧盟研究与创新框架计划的目标之一。未来,量子通信网络将使绝对安全通信、量子计算机网络和复杂物理、化学和生物系统模拟变为现实。(工信部电子科学技术情报研究所)

哈佛大学和美空军联合开发出新型“混合3D打印”技术

哈佛大学的威斯研究所和美国空军研究实验室合作开发了一种用于软电子器件新型“混合3D打印”技术。该技术可用于制造可穿戴电子设备。

哈佛大学威斯研究所和美国空军研究实验室之间的新合作可能将可穿戴电子产品提升到一个新的水平,2家机构创建了一种名为“混合3D打印”的软电子器件增材制造技术。

据研究人员介绍,混合3D打印将柔性导电油墨和基体材料与刚性电子组件集成到一个单一的可拉伸装置中。电子传感器可以直接3D打印到软质材料上,同时该工艺还可以数字化地拾取和放置电子元件,并打印完成读取传感器数据所需的电子电路的导电互连。重要的是,该技术可以显着减少制造时间和成本,并可能产生更强大的设备。

第3代北斗芯片发布: 3年后北斗向全球提供服务

9月16日,“全球首颗支持新一代北斗三号信号体制的多系统多频高精度SoC芯片”正式发布。该芯片用于北斗三号卫星系统建设,在无需地基增强的情况下,便可实现亚米级的定位精度,实现芯片级安全加密。未来,该芯片可被广泛应用于车辆管理、汽车导航、可穿戴设备、航海导航、GIS数据采集、精准农业、智慧物流、无人驾驶、工程勘察等领域。

北斗卫星导航系统总设计师杨长风透露,北斗三号全球系统的建设已全面启动,计划今年年底发射四顆卫星。到2020年左右,北斗卫星导航系统计划向全球提供服务。(新华社)

中车时代电气碳化硅器件项目通过科技成果鉴定

该鉴定会由中国电子学会组织,西安电子科技大学的郝跃院士担任鉴定会主任,中国IGBT技术创新与产业联盟、中电集团五十五所、电子科技大学、北京大学、全球能源互联网研究院、中科院电工所和中科院物理所等各单位专家担任鉴定会委员。

“高性能SiC SBD、MOSFET电力电子器件产品研制与应用验证”项目实现了高性能SiC SBD650V/150A、1200V/100A、1700V/50A、3300V/32A和5000V/3A五个代表品种和SiC MOSFET600V/5A、1200V/20A和1700V/5A三个代表品种,部分产品已应用于光伏逆变、轨道交通、电动汽车等领域。

经质询和讨论,鉴定委员会认为该项目在高功率SiC器件结构设计、关键制造工艺和界面态控制等技术取得突破,器件性能达到国内领先、国际先进水平,成果已经在地铁车辆牵引系统运行6 000km,光伏电场挂机发电19.5MWh,混合动力城市客车运行9 469km,具有良好的社会和经济效益。鉴定委员会一致同意该项目成果通过科技成果鉴定。(中国IGBT技术创新与产业联盟)

北京协同布局集成电路产业 海淀北部形成聚集效应

近十年,北京集成电路产业规模年均增长率16.1%,2016年企业总营收(包括海外并购企业收入)达到750亿元,占全国的1/6。

早在2014年2月,北京市政府就颁布了关于《北京市进一步促进软件产业和集成电路产业发展若干政策》的通知,通知明确阐述推进集成电路产业聚集发展,在中关村科学城建设国家级集成电路设计产业基地,在南部高技术制造业和国家级新兴产业发展带建设集成电路产业园。经过3年多时间的发展,北京已逐渐确立“北(海淀)设计,南(亦庄)制造”的集成电路产业空间布局,设计业在以中关村集成电路设计园为核心的海淀北部形成集聚效应。

目前,集成电路制造环节在北京集成电路产业中技术优势明显。虽在产业链上、下游聚集了紫光展锐等国内龙头设计企业,但是与制造环节相比,发展空间较大。中关村是该产业发展的核心区域,北京已经在此规划设立了中关村集成电路设计园,园区于2016年开工,预计2018年上半年即可投入使用。它是北京市构建“北设计、南制造”产业空间布局的重要环节,也是集中行业优势推动设计产业发展的技术高地。未来北京经信委将在重大项目落地、产业政策等方面持续给予支持。(人民网)

全国首条柔性屏生产线在成都量产

10月起,京东方成都第6代AMOLED柔性显示屏生产线将实现量产。这是中国首条柔性显示屏生产线。作为全球新型显示技术发展方向之一,柔性显示屏被广泛用于苹果、三星等公司的高端手机及新一代穿戴显示系统等设备中。京东方在成都的第6代AMOLED柔性显示屏生产线总投资465亿元,于今年初实现试生产。投产后,京东方将成为继三星后全球第2家可量产柔性显示屏的企业。京东方2016年在绵阳投资建设的另一条第6代AMOLED柔性显示屏生产线,预计2019年实现量产。(中国电子材料行业协会)

新一代半导体芯片生产基地落户沧州市高新区

日前,沧州市高新区与科光控股有限公司签订合作协议,双方将在高新区建设宽禁带化合物半导体芯片生产基地。

科光控股有限公司由加拿大Crosslight公司与香港志擎基金公司共同组建。沧州生产基地是加拿大Crosslight公司在中国投资的第一家全链条芯片生产项目,将采用宽禁带化合物半导体生产技术。这一技术相对于传统半导体,具有速度更快、功耗更低、抗辐射更强、应用范围更广等优点。产品将面向新一代5G、6G通信,并广泛应用于手机3D镜头、机器人激光雷达、激光电视等领域。项目总投资2.16亿美元(折合人民币约14亿元),建设期限为24个月。(河北日报)

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