美研究員使用石墨烯制造可拆卸柔性Micro LED裝置

美國德克薩斯大學（University of Texas）研究員開發(fā)了一種基于石墨烯的新方法，可以制造高度柔性Micro LED。Micro LED可折疊、扭曲和剪切，并且可以貼在不同表面上，有助于為制造下一代柔性可穿戴顯示器打下基礎。

研究員采用遠程外延，在藍寶石晶體襯底上生長LED晶體，并使用2D石墨烯的單原子層進行涂布，能夠防止LED粘在藍寶石襯底上。石墨烯不會與LED形成任何化學鍵，有助于LED從晶圓上脫落，這也意味著藍寶石晶圓和石墨烯涂層能夠重復使用很多次。

研究人員稱，彎曲或剪切均不會影響LED的質(zhì)量和電子特性。這種易彎曲的LED可應用于柔性照明、服裝和可穿戴生物醫(yī)學設備上。（自然科學進展）

芯片存儲容量提高1000倍

韓國蔚山科學技術大學（UNIST）能源與化學工程學院的李俊熙（Lee）教授領導的研究小組發(fā)現(xiàn)了一種新的物理現(xiàn)象，該現(xiàn)象有望將指甲大小的存儲芯片的存儲容量提高1 000倍。研究小組認為，這將為直接集成到硅技術中的最終致密的逐單元鐵電開關設備提供意想不到的機會。

鐵電隨機存取存儲器（FeRAM或FRAM）通過極化現(xiàn)象來存儲信息，其中電偶極子（如鐵電內(nèi)部的NS磁場）被外部電場對準。FeRAM已成為替代現(xiàn)有DRAM或閃存的下一代存儲半導體，因為它速度更快，功耗更低，甚至在電源關閉后仍能保留存儲的數(shù)據(jù)。

但是，F(xiàn)eRAM的主要缺點之一是存儲容量有限。因此，為了增加其存儲容量，有必要通過減小芯片尺寸來集成盡可能多的設備。對于鐵電體，物理尺寸的減小導致極化現(xiàn)象的消失，該極化現(xiàn)象有助于將信息存儲在鐵電材料中。這是因為鐵電疇的形成（發(fā)生自發(fā)極化的微小區(qū)域）至少需要成千上萬個原子。因此，當前對FRAM技術的研究集中在減小域大小的同時保持存儲容量。

Lee教授及其研究小組發(fā)現(xiàn)，通過向稱為Ha（HfO2）的半導體材料中添加一滴電荷，可以控制4個單獨的原子來存儲1位數(shù)據(jù)。這項開創(chuàng)性的研究顛覆了現(xiàn)有的范例，該范例最多只能在數(shù)千個原子的組中存儲1位數(shù)據(jù)。正確使用后，半導體存儲器可以存儲500Tbit/cm2，是當前可用閃存芯片的1 000倍。（中國半導體行業(yè)協(xié)會）

日本在重金加碼氧化鎵

日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)?。∕ETI）正準備為致力于開發(fā)新一代低能耗半導體材料“氧化鎵”的私營企業(yè)和大學提供財政支持，METI將為2021年留出大約2 030萬美元的資金，預計未來5年的投資額將超過8 560萬美元。

美國在這方面也在發(fā)力。據(jù)外媒報道，2020年4月，美國紐約州立大學布法羅分校（theUniversityatBuffalo）正在研發(fā)一款基于氧化鎵的晶體管，能夠承受8 000V以上的電壓，而且只有一張紙那么薄，將用于制造更小、更高效的電子系統(tǒng)，用在電動汽車、機車和飛機上。日本作為有力的競爭者，METI認為，日本公司將能夠在本世紀20年代末開始為數(shù)據(jù)中心、家用電器和汽車供應基于氧化鎵的半導體。一旦氧化鎵取代目前廣泛使用的硅材料，每年將減少1 440萬t二氧化碳的排放。（中國半導體行業(yè)協(xié)會）

恩智浦在美國設新廠用于生產(chǎn)氮化鎵5G芯片

荷蘭恩智浦半導體（NXP）9月29日表示，已在美國亞利桑那州開設一座新工廠，生產(chǎn)用于5G電信設備的芯片。這座位于亞利桑那州錢德勒市的工廠，將為5G無線數(shù)據(jù)設備生產(chǎn)氮化鎵無線射頻芯片。這座新工廠將生產(chǎn)6英寸的氮化鎵晶圓，與用于多數(shù)傳統(tǒng)硅計算芯片的晶圓尺寸相比只有一半，但在替代性材料中，這樣的尺寸很常見。據(jù)悉，恩智浦的亞利桑那州工廠將設有一座研發(fā)中心，協(xié)助工程師加速氮化鎵半導體的開發(fā)與申請專利。（經(jīng)濟日報）

日本團隊成功開發(fā)三維AI芯片

東京大學生產(chǎn)技術研究所的小林正治副教授團隊成功開發(fā)新型人工智能芯片。一直以來，深度學習的系統(tǒng)都是由多層神經(jīng)網(wǎng)絡構成，并通過大量數(shù)據(jù)進行學習，但由于深度學習效率受限于處理器和存儲器之間數(shù)據(jù)的傳輸能力，所以人們一直期待能夠開發(fā)出具備內(nèi)存內(nèi)計算（In—Memory Computing）功能的存儲器硬件。然而，二維結構的內(nèi)存陣列在計算速度和功耗方面存在缺陷，使并行計算的效率無法提高。

該研究團隊將極薄的銦鎵鋅氧化物半導體（IGZO）晶體管和電阻轉(zhuǎn)變型非易失性存儲器進行三維集成，成功地在一個芯片上形成了能夠完成學習功能、模擬大腦構成的多層神經(jīng)網(wǎng)絡。其制造工藝的溫度要求與普通集成電路溫度一樣。這種芯片能夠以極高的效率完成深度學習運算，不僅在云空間，而且在手機等終端上也可以實現(xiàn)先進的AI運算。（科技部）

臺積電突破 2nm制程技術

臺積電2nm制程研發(fā)獲重大突破。有別于3nm與5nm采用鰭式場效晶體管（FinFET）架構，臺積電2nm改采全新的多橋通道場效電晶體（MBCFET）架構，研發(fā)進度超前，業(yè)界看好2023年下半年風險性試產(chǎn)良率即可達9成，助攻未來持續(xù)拿下蘋果、輝達等大廠先進制程大單，狠甩三星。三星預計2020年底才投入5nm制程。隨著臺積電在2nm新制程節(jié)點有重大突破，宣示臺積電將可延續(xù)摩爾定律發(fā)展，更確定未來朝1nm推進可能性大增，進一步擴大與三星的差距。臺積電向來不對訂單等動態(tài)置評，且迄今仍低調(diào)未對外透露2nm制程細節(jié)，僅表示2nm將是全新架構。

據(jù)悉，臺積電2019年成立2nm專案研發(fā)團隊，尋找可行路徑進行開發(fā)，考量成本、設備相容、技術成熟及效能表現(xiàn)等多項條件，2nm采以環(huán)繞柵極（GAA）制程為基礎的MBCFET架構，解決FinFET因制程微縮產(chǎn)生電流控制漏電的物理極限問題，在極紫外光（EUV）微顯影技術提升，使臺積電研發(fā)多年的納米片（NanoSheet）堆疊關鍵技術更為成熟，良率提升進度較預期順利。

臺積電總裁魏哲家日前透露，臺積電制程每前進一個世代，客戶產(chǎn)品速度效能增加30%～40%，功耗可以降低20%至30%。供應鏈認為，以臺積電2nm目前研發(fā)進度研判，2023年下半年可望進入風險性試產(chǎn)，2024年正式量產(chǎn)。（經(jīng)濟日報）

中美科學家研發(fā)可用于自電容式觸摸傳感器的柔性導電薄膜

近日，南京郵電大學材料科學與工程學院馬延文教授團隊與北卡羅萊納州立大學研究者們研發(fā)出一款具有透氣性的超薄、可拉伸多孔電極制備的表皮電子器件，在國內(nèi)外引起廣泛關注。

對超薄透氣導電薄膜的開發(fā)而言，首先要解決2個關鍵問題，一是制備可拉伸透氣基底薄膜，二是實現(xiàn)其導電性?！拔覀冎苽涞倪@種超薄透氣性柔性電子器件，其核心創(chuàng)新之處在于將呼吸圖法這種廉價、快速、易于大面積制備的方法引入了透氣性表皮電子器件的制備中?！睘榱酥苽淇衫焱笟饣妆∧?，研究人員將少量配置好的實驗溶液均勻涂覆在玻璃基板并立即放入高濕度環(huán)境中。溶液蒸發(fā)帶走熱量，使玻璃襯底降溫，進而導致水蒸氣冷凝在玻璃襯底上。這些冷凝后的水滴占據(jù)了襯底表面的空間，因此在有機溶劑完全蒸發(fā)后，就在玻璃襯底表面上留下了多孔結構的薄膜。（新華日報）

我國科學家研制出國際首個集成化多通道量子頻率轉(zhuǎn)換芯片

多通道量子頻率轉(zhuǎn)換芯片在量子信息技術領域，尤其是單光子成像與遠距離量子存儲器方面具有十分重要的作用。在國家科技計劃的支持下，濟南量子技術研究院與中國科學技術大學研究人員合作，成功研制出了國際首個集成化的多通道量子頻率轉(zhuǎn)換芯片。該芯片由34通道波導及34通道的光纖陣列進行雙端耦合封裝而成，用于1 550nm波段單光子信號和1 950nm波段泵浦光進行非線性和頻。該芯片基于逆向質(zhì)子交換的周期性極化鈮酸鋰波導（PPLN），實現(xiàn)了多通道光子非線性頻率轉(zhuǎn)換，且頻率轉(zhuǎn)換過程中保持光子的量子特性不變。實驗表明，該芯片各通道的1 550nm信號光平均轉(zhuǎn)化效率為60%，可媲美于商用單通道PPLN波導芯片。同時，該研究團隊利用該芯片研制出了陣列式上轉(zhuǎn)換單光子探測器，達到了各通道平均探測效率23.2%、平均暗計數(shù)557cps，及相鄰通道間隔離度大于71dB的指標。

該量子頻率轉(zhuǎn)換芯片的研發(fā)成功實現(xiàn)了多通道的差頻轉(zhuǎn)換，對遠距離多模量子存儲技術的發(fā)展起到重要的推動作用。研制的陣列式探測器在高速量子密鑰分發(fā)、深空激光通信、單光子成像及激光雷達等領域具有廣泛的應用前景。（科技部）

我國科學家利用新型譜方法表征長程耦合半導體量子比特

中國科學技術大學的研究團隊在實現(xiàn)2個半導體量子比特與微波諧振腔強耦合的基礎上，開發(fā)出新型譜學方法并系統(tǒng)表征了2比特間的耦合強度演化。研究人員制備了千歐姆量級的高阻抗超導量子干涉器（SQUID）陣列諧振腔，大幅提高了半導體量子比特與諧振腔的耦合強度，實現(xiàn)了2個非近鄰量子比特間的強耦合。在此基礎上，課題組進一步發(fā)展了新型譜表征方法。與傳統(tǒng)表征方法不同，研究人員通過改變2個量子比特的工作頻率得到2比特相關演化譜，發(fā)現(xiàn)這一演化譜隨比特最小工作頻率呈現(xiàn)出截然不同的幾何圖案，并系統(tǒng)分析了圖案隨體系特征參數(shù)的演化規(guī)律。該方法從一個新的角度（參數(shù)空間）對雜化系統(tǒng)進行表征，提供了一種在多比特情況下也適用的新型譜學表征方法，有效的提高了表征多比特雜化系統(tǒng)、調(diào)制比特參數(shù)的效率，為研究以光子為耦合媒介的多比特系統(tǒng)的相互作用提供了新的研究思路。（科技部）

我國學者提出無機塑性新型半導體新概念

近日，上海交通大學與中國科學院上海硅酸鹽研究所等單位合作，在無機塑性半導體領域取得重大突破，史迅與陳立東等開創(chuàng)性地提出無機塑性新型半導體新概念，在具有優(yōu)異電學性能的無機半導體中實現(xiàn)良好可加工和變形能力，將有機材料和無機材料的優(yōu)點合二為一。

該研究發(fā)現(xiàn)，二維結構范德華半導體硒化銦（InSe）在單晶塊體形態(tài)下具有超常規(guī)的塑性和巨大的變形能力，既擁有傳統(tǒng)無機非金屬半導體的優(yōu)異物理性能，又可以像金屬一樣進行塑性變形和機械加工，在柔性和可變形熱電能量轉(zhuǎn)換、光電傳感等領域有著廣闊的應用前景。

受硫化銀準層狀結構與非局域、彌散化學鍵特性的啟發(fā)，此次研究聚焦一大類包含范德華力的二維結構材料，并在其中發(fā)現(xiàn)了具有超常塑性的InSe晶體。同時，該研究發(fā)現(xiàn)，不同于多晶形態(tài)下的脆性行為，InSe單晶二維材料在塊體形態(tài)下可以彎折、扭曲而不破碎，甚至能夠折成“紙飛機”、彎成莫比烏斯環(huán)，表現(xiàn)出罕見的大變形能力。非標力學試驗結果進一步證實了材料的超常塑性，其壓縮工程應變可達80%，特定方向的彎曲和拉伸工程應變也高于10%。（上海交通大學）

全球最大氮化鎵工廠落地蘇州

9月19日，英諾賽科蘇州第3代半導體基地舉行設備搬入儀式。這意味著英諾賽科蘇州第3代半導體基地開始由廠房建設階段進入量產(chǎn)準備階段。該項目建成后將成為全球最大的集研發(fā)、設計、外延生產(chǎn)、芯片制造、測試等于一體的第3代半導體全產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)生產(chǎn)平臺，滿產(chǎn)后將實現(xiàn)月產(chǎn)8英寸硅基氮化鎵晶圓65 000片，產(chǎn)品將為5G移動通信、數(shù)據(jù)中心、新能源汽車、無人駕駛、手機快充等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新發(fā)展提供核心電子元器件。（中國半導體行業(yè)協(xié)會）

露笑科技碳化硅產(chǎn)業(yè)園項目簽約落戶合肥

露笑科技與安徽合肥市長豐縣共同投資建設的第3代功率半導體（碳化硅）產(chǎn)業(yè)園項目日前簽約，項目投資規(guī)模達到100億元。該產(chǎn)業(yè)園項目一期投資21億元，主要建設第3代功率半導體（碳化硅）的設備制造、長晶生產(chǎn)、襯底加工、外延制作等產(chǎn)業(yè)鏈的研發(fā)和生產(chǎn)基地。項目一期建成達產(chǎn)后，可形成年產(chǎn)24萬片導電型碳化硅襯底片和5萬片外延片的生產(chǎn)能力。（中國半導體行業(yè)協(xié)會）

深紫外LED外延/封裝等系列項目落戶寧波

8月28日，寧波杭州灣新區(qū)舉行重大項目集中簽約儀式，15個簽約項目合計總投資255.3億元。值得注意的是，本次在數(shù)字經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)領域簽約的是深紫外系列項目，包括深紫外LED半導體器件項目、LED外延及封裝項目和LED應用產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)項目。半導體器件項目，總投資6.6億元，計劃建設10條外延、芯片生產(chǎn)線及15條封裝線，形成年產(chǎn)10萬片2寸深紫外外延、芯片及1.8億顆燈珠的生產(chǎn)能力。（寧波晚報）

連云港年產(chǎn)3億平方米OLED新材料項目投產(chǎn)

江蘇慧智光學新材料項目計劃在2020年9月建成投產(chǎn)。該項目于2019年2月開工建設，項目投產(chǎn)后，可預計年產(chǎn)3億平方米OLED光學新材料。項目總投資40億元，項目主要生產(chǎn)功能性光學新材料和高分子薄膜材料。（連云港經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)）