重磅發(fā)布！2023年度中國(guó)半導(dǎo)體十大研究進(jìn)展
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（點(diǎn)擊成果名稱即可查看詳情；排名不分先后）01、接近襯底級(jí)晶體質(zhì)量的氮化物寬禁帶半導(dǎo)體異質(zhì)外延薄膜北京大學(xué)沈波、許福軍團(tuán)隊(duì)針對(duì)大失配異質(zhì)外延導(dǎo)致氮化物寬禁帶半導(dǎo)體高缺陷密度的難題，創(chuàng)新發(fā)展了一種基于納米圖形化AlN/藍(lán)寶石模板的“可控離散和可控聚合”側(cè)向外延方法，使藍(lán)寶石襯底上AlN外延薄膜位錯(cuò)腐蝕坑密度大幅降低了兩個(gè)量級(jí)，至~104 cm-2，實(shí)現(xiàn)了接近襯底級(jí)晶體質(zhì)量的AlN外延薄膜，并應(yīng)用于相關(guān)器件研制。該成果發(fā)表于《自然·材料》雜志（Nature Materials, 2023, 22: 853–859）。高質(zhì)量AlN外延薄膜控制動(dòng)力學(xué)及其應(yīng)用。02、超高集成度光學(xué)卷積處理芯片中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所李明研究員-祝寧華院士團(tuán)隊(duì)借助空-時(shí)變換結(jié)合波分復(fù)用技術(shù)，采用多模干涉機(jī)理，成功研制了一款超高集成度光學(xué)卷積處理芯片，創(chuàng)造了目前光計(jì)算芯片最高算力密度記錄，該芯片調(diào)控單元數(shù)量隨矩陣規(guī)模呈線性增長(zhǎng)，有效緩解了光計(jì)算芯片規(guī)模擴(kuò)展的難題，為解決光計(jì)算芯片大規(guī)模集成探索了一個(gè)新的方向。該成果發(fā)表于《自然·通信》雜志（Nature Communications, 2023, 14: 3000）。超高集成度光學(xué)卷積處理芯片。03、單原子層MoS2接觸電阻接近量子極限王欣然（南京大學(xué)/蘇州實(shí)驗(yàn)室）、施毅（南京大學(xué)）和王金蘭（東南大學(xué)）教授帶領(lǐng)的合作團(tuán)隊(duì)提出能帶雜化增強(qiáng)歐姆接觸新機(jī)理，利用半金屬接觸，成功將單原子層MoS2接觸電阻降低至42 Ω·μm，首次低于化學(xué)鍵結(jié)合的硅基器件并接近理論量子極限，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了單層二維半導(dǎo)體晶體管最高電流記錄。該成果發(fā)表于《自然》雜志（Nature, 2023, 613: 274–279），同時(shí)入選了ESI熱點(diǎn)和高被引論文。04、首例外延高κ柵介質(zhì)集成型二維鰭式晶體管北京大學(xué)彭海琳教授團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了世界首例二維半導(dǎo)體鰭片/高κ柵氧化物異質(zhì)結(jié)陣列的外延生長(zhǎng)及其三維架構(gòu)的異質(zhì)集成，并研制了高性能二維鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管（2D FinFET）。該原創(chuàng)性工作突破了后摩爾時(shí)代高速低功耗芯片的二維半導(dǎo)體/高κ柵介質(zhì)精準(zhǔn)合成與新架構(gòu)三維異質(zhì)集成瓶頸，為開發(fā)未來先進(jìn)芯片技術(shù)帶來新機(jī)遇。該成果發(fā)表于《自然》雜志（Nature, 2023, 616: 66–72）。首例外延高κ柵介質(zhì)集成型二維鰭式晶體管（2D Bi2O2Se/Bi2SeO5 FinFET）。05、超越硅極限的彈道二維晶體管北京大學(xué)彭練矛院士、邱晨光研究員團(tuán)隊(duì)構(gòu)筑了10納米彈道二維硒化銦晶體管，創(chuàng)造性的開發(fā)了稀土元素釔摻雜誘導(dǎo)二維相變技術(shù)，首次推進(jìn)二維晶體管實(shí)際性能超過業(yè)界先進(jìn)節(jié)點(diǎn)硅基Fin晶體管和IRDS預(yù)測(cè)的硅極限，并且將二維晶體管的工作電壓降到0.5 V，室溫彈道率達(dá)83%，為國(guó)際上迄今速度最快能耗最低的二維半導(dǎo)體晶體管。該成果發(fā)表于《自然》雜志（Nature, 2023, 616: 470–475）。彈道二維硒化銦晶體管器件結(jié)構(gòu)、性能優(yōu)勢(shì)和芯片展望。06、柔性單晶硅太陽電池中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所劉正新、狄增峰團(tuán)隊(duì)針對(duì)傳統(tǒng)單晶硅太陽電池易碎的缺陷，通過介觀對(duì)稱性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，開發(fā)了邊緣圓滑處理技術(shù)，在國(guó)際上率先發(fā)明了柔性單晶硅太陽電池技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了力學(xué)韌性和抗震性的跨越式提升，制備的輕質(zhì)柔性組件成功應(yīng)用于臨近空間飛行器，將極大地開辟單晶硅太陽電池新的應(yīng)用領(lǐng)域。該成果以雜志封面形式發(fā)表于《自然》雜志（Nature, 2023, 617: 717–723）。工業(yè)尺寸柔性單晶硅太陽電池。07、新型感存算一體光電探測(cè)器中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所紅外科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室胡偉達(dá)、苗金水研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上首次提出了基于離子-電子耦合效應(yīng)的感存算一體光電探測(cè)器，通過模擬人類視覺感知架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了感知端光電信息處理功能，可解決紅外感知分立架構(gòu)產(chǎn)生的延遲和功耗問題，為大規(guī)模硬件集成感存算光電感知芯片及其目標(biāo)識(shí)別應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。該成果發(fā)表于《自然·納米技術(shù)》雜志（Nature Nanotechnology, 2023, 18: 1303–1310）。08、全球首款可片上學(xué)習(xí)的憶阻器存算一體芯片清華大學(xué)錢鶴、吳華強(qiáng)研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了全系統(tǒng)集成、支持高效片上學(xué)習(xí)的憶阻器存算一體芯片，通過一種基于符號(hào)和閾值的權(quán)重更新算法及硬件架構(gòu)，解決了傳統(tǒng)CMOS電路與憶阻器適配性差的問題，并使芯片在增量學(xué)習(xí)任務(wù)中的功耗僅有傳統(tǒng)硬件的1/35，為邊緣端人工智能硬件平臺(tái)提供了一種新的高能效解決方案。該成果發(fā)表于《科學(xué)》雜志（Science, 2023, 381: 1205–1211）。09、光電全模擬智能計(jì)算芯片清華大學(xué)戴瓊海、方璐、喬飛、吳嘉敏合作攻關(guān)，建立了大規(guī)?？芍貥?gòu)光電智能計(jì)算架構(gòu)，結(jié)合光計(jì)算和模擬電子計(jì)算技術(shù)，突破傳統(tǒng)芯片架構(gòu)中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速度、精度與功耗相互制約的瓶頸，研制了全模擬光電智能計(jì)算芯片ACCEL。與現(xiàn)有高性能芯片相比，算力提升千倍，能效提升百萬倍。該芯片將在無人系統(tǒng)和智能大模型等實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。該成果發(fā)表于《自然》雜志（Nature, 2023, 623: 48–57）。10、可重構(gòu)數(shù)字存算一體AI芯片清華大學(xué)尹首一教授、魏少軍教授及香港科技大學(xué)涂鋒斌教授團(tuán)隊(duì)提出可兼顧能效、精度和靈活性的AI芯片新范式——可重構(gòu)數(shù)字存算一體架構(gòu)，設(shè)計(jì)出國(guó)際首款面向通用云端高算力場(chǎng)景的存算一體AI芯片ReDCIM（Reconfigurable Digital Computing-In-Memory）。該芯片首次在存算一體架構(gòu)上支持高精度浮點(diǎn)與整數(shù)計(jì)算，可滿足數(shù)據(jù)中心級(jí)的云端AI推理和訓(xùn)練等各種應(yīng)用場(chǎng)景需求。該成果發(fā)表于集成電路領(lǐng)域頂級(jí)期刊IEEE Journal of Solid–State Circuits（JSSC, Volume: 58, Issue: 1, January 2023）?？芍貥?gòu)數(shù)字存算一體AI芯片ReDCIM的顯微照片、核心技術(shù)、與同期研究對(duì)比。2023年度“中國(guó)半導(dǎo)體十大研究進(jìn)展”提名獎(jiǎng)（點(diǎn)擊成果名稱即可查看詳情；排名不分先后）01、在雙層半導(dǎo)體量子阱中揭示激子分?jǐn)?shù)量子霍爾態(tài)成果論文：Excitonic topological order in imbalanced electron–hole bilayers. Nature, 2023, 619: 57–62論文作者：Rui Wang, Tigran A. Sedrakyan, Baigeng Wang, Lingjie Du & Rui-Rui Du02、首例基于拓?fù)浔Ｗo(hù)的半導(dǎo)體手性光子源芯片成果論文：Topology-induced chiral photon emission from a large-scale meron lattice. Nature Electronics, 2023, 6: 516–524論文作者：Xuefeng Wu, Xu Li, Wenyu Kang, Xichao Zhang, Li Chen, Zhibai Zhong, Yan Zhou, Johan ?kerman, Yaping Wu, Rong Zhang & Junyong Kang03、一種CMOS兼容的低矯頑場(chǎng)三方相鐵電Hf(Zr)1+xO2材料成果論文：A stable rhombohedral phase in ferroelectric Hf(Zr)1+xO2 capacitor with ultralow coercive field. Science, 2023, 381: 558–563論文作者：Yuan Wang, Lei Tao, Roger Guzman, Qing Luo, Wu Zhou, Yang Yang, Yingfen Wei, Yu Liu, Pengfei Jiang, Yuting Chen, Shuxian Lv, Yaxin Ding, Wei Wei, Tiancheng Gong, Yan Wang, Qi Liu, Shixuan Du & Ming Liu04、光化學(xué)鍵合實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體3D納米打印成果論文：3D printing of inorganic nanomaterials by photochemically bonding colloidal nanocrystals. Science, 2023, 381: 1468–1474論文作者：Fu Li, Shao–Feng Liu, Wangyu Liu, Zheng-Wei Hou, Jiaxi Jiang, Zhong Fu, Song Wang, Yilong Si, Shaoyong Lu, Hongwei Zhou, Dan Liu, Xiaoli Tian, Hengwei Qiu, Yuchen Yang, Zhengcao Li, Xiaoyan Li, Linhan Lin, Hong–Bo Sun, Hao Zhang & Jinghong Li05、可重構(gòu)相干納米激光陣列成果論文：Reconfigurable moire nanolaser arrays with phasesynchronization. Nature, 2023, 624: 282–288論文作者：Hong-Yi Luan, Yun-Hao Ouyang, Zi-Wei Zhao, Wen–Zhi Mao & Ren-Min Ma06、半導(dǎo)體黑磷的超快瞬時(shí)能帶調(diào)控成果論文：Pseudospin-selective Floquet band engineering in black phosphorus. Nature, 2023, 614: 75–80論文作者：Shaohua Zhou, Changhua Bao, Benshu Fan, Hui Zhou, Qixuan Gao, Haoyuan Zhong, Tianyun Lin, Hang Liu, Pu Yu, Peizhe Tang, Sheng Meng, Wenhui Duan & Shuyun Zhou07、先進(jìn)節(jié)點(diǎn)碳基集成電路成果論文：Scaling aligned carbon nanotube transistors to a sub-10 nm node. Nature Electronics, 2023, 6: 506–515論文作者：Yanxia Lin, Yu Cao, Sujuan Ding, Panpan Zhang, Lin Xu, Chenchen Liu, Qianlan Hu, Chuanhong Jin, Lian–Mao Peng & Zhiyong Zhang08、基于存算一體硬件的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)成果論文：Parallel in-memory wireless computing. Nature Electronics, 2023, 6: 381–389論文作者：Cong Wang, Gong-Jie Ruan, Zai-Zheng Yang, Xing–Jian Yangdong, Yixiang Li, Liang Wu, Yingmeng Ge, Yichen Zhao, Chen Pan, Wei Wei, Li–Bo Wang, Bin Cheng, Zaichen Zhang, Chuan Zhang, Shi-Jun Liang & Feng Miao09、一款基于環(huán)形放大器的10毫瓦、10位有效位、1G采樣率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器成果論文：A 10-mW 10-ENoB 1-GS/s ring-amp-based pipelined TI-SAR ADC with split MDAC and switched reference decoupling capacitor. IEEE Journal of Solid-State Circuits, 2023, 58: 3576–3585論文作者：Mingtao Zhan, Lu Jie, Yi Zhong & Nan Sun10、應(yīng)用于高速無線通信的硅基220 GHz滑動(dòng)中頻收發(fā)芯片組成果論文：A 220-GHz sliding-IF quadrature transmitter and receiver chipset for high data rate communication in 0.13-μm SiGe BiCMOS. IEEE Journal of Solid-State Circuits, 2023, 58: 1913–1927論文作者：Zekun Li, Jixin Chen, Huanbo Li , Jiayang Yu, Yuxiang Lu, Rui Zhou, Zhe Chen & Wei Hong>End本文轉(zhuǎn)載自“ ”，原標(biāo)題《重磅發(fā)布！2023年度中國(guó)半導(dǎo)體十大研究進(jìn)展》。為分享前沿資訊及有價(jià)值的觀點(diǎn)，太空與網(wǎng)絡(luò)微信公眾號(hào)轉(zhuǎn)載此文，并經(jīng)過編輯。未按照規(guī)范轉(zhuǎn)載及引用者，我們保留追究相應(yīng)責(zé)任的權(quán)利部分圖片難以找到原始出處，故文中未加以標(biāo)注，如若侵犯了您的權(quán)益，請(qǐng)第一時(shí)間聯(lián)系我們。HISTORY/往期推薦充滿激情的新時(shí)代，充滿挑戰(zhàn)的新疆域，與踔厲奮發(fā)的引領(lǐng)者，卓爾不群的企業(yè)家，一起開拓，一起體驗(yàn)，一起感悟，共同打造更真品質(zhì)，共同實(shí)現(xiàn)更高價(jià)值，共同見證商業(yè)航天更大的跨越！——《太空與網(wǎng)絡(luò)》，觀察，記錄，傳播，引領(lǐng)?！ぁ缎l(wèi)星與網(wǎng)絡(luò)》編輯委員會(huì)高級(jí)顧問：王國(guó)玉、劉程、童旭東、相振華、王志義、楊烈·《衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò)》創(chuàng)始人：劉雨菲·《衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò)》副社長(zhǎng)：袁鴻翼，王俊峰·微信公眾號(hào)（ID：satnetdy）團(tuán)隊(duì)編輯：艷玲、哈玫，周泳、邱莉、黃榕主筆記者：李剛、魏興、張雪松、霍劍、樂瑜、刀子、趙棟策劃部：楊艷、若?、李真子視覺總監(jiān)：董濘專業(yè)攝影：馮小京、宋偉設(shè)計(jì)部：顧錳、潘希峎、楊小明行政部：姜河、林紫業(yè)務(wù)部：王錦熙、瑾怡原創(chuàng)文章轉(zhuǎn)載授權(quán)、轉(zhuǎn)載文章侵權(quán)、投稿等事宜，請(qǐng)加微信：18600881613商務(wù)合作；展覽展廳設(shè)計(jì)、企業(yè)VI/CI及室內(nèi)設(shè)計(jì)、企業(yè)文化建設(shè)及品牌推廣；企業(yè)口碑傳播及整體營(yíng)銷傳播等，請(qǐng)加微信：13811260603雜志訂閱，請(qǐng)加微信：wangxiaoyu9960·衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò)各分部：成都分部負(fù)責(zé)人：沈淮長(zhǎng)沙分部負(fù)責(zé)人：賓鴻浦西安分部負(fù)責(zé)人：郭朝暉青島分部負(fù)責(zé)人：江偉·衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò)總部負(fù)責(zé)人：農(nóng)燕·會(huì)議活動(dòng)部負(fù)責(zé)人：?jiǎn)填椧?、許克新、董今?！?投融資及戰(zhàn)略層面合作：劉雨菲·本平臺(tái)簽約設(shè)計(jì)公司：一畫開天（北京）文化創(chuàng)意設(shè)計(jì)有限公司· 航天加（深圳）股權(quán)投資基金管理負(fù)責(zé)人：楊艷
