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三维光电子集成研究上的重要进展
近几年,硅基集成电路的速度遭遇瓶颈、停滞不前,解决的办法之一是引入光子学器件,部分取代电子学集成电路中的信号处理和互联器件,这就要求光子学器件具有像电子学集成那样的小尺度和三维集成能力,同时具有和电子学集成兼容的制备工艺。这些要求使得光电混合集成面临巨大的挑战,是一个世界性的难题。 光学所张家森教授团队与信息科学学院彭练矛教授团队合作,提出了基于表面等离激元和碳纳米管的三维光电混合集成系统,该系统与现有的COMS制备工艺兼容,可以实现光子学和电子学的三维集成和互联,为解决集成电路的速度瓶颈提供了一种方法。他们演示了几种集成回路,包括在片光操控回路、波长和偏振复用回路和具有COMS信号处理电路的集成模块。Fig. 1. Integration of plasmonic-enhanced detector with carbon nanotube (CNT) complementary metal oxide semiconductor (CMOS) signal processing circuits. a, Schematic of the 3D integrated circuits, consisting of bottom-layer passive WFSAs and metal connection lines, in-between HfO2 dielectrics and Au cross-layer connection lines, and top-layer plasmonic receiver and CNT CMOS signal processing circuits. b, Output characteristics of the plasmonic-enhanced barrier-free-bipolar diode (BFBD) and the normal BFBD under the illumination at "λ" =1200 nm. c, Electric field pattern of the La=320-nm SA. d-e, Transfer (d) and output (e) characteristics of the CMOS. f, VTC curves of the CMOS (blue line) and the 3D integrated circuits (red line). Inset is the corresponding equivalent circuit diagram of the 3D integrated circuits. g-i, Statistical figures of merit of the deep-subwavelength modules, including photocurrent (g) and photovoltage (h) of the BFBD as well as on-state current of the CMOS (i). 这种三维集成系统的优点包括:1. 使用低温COMS兼容制备工艺,可以在单片集成回路中集成光子学模块、电子学信号处理系统和存储系统;2. 利用具有原子厚度的碳纳米管材料以及金属工艺,使得光子学集成和电子学集成在材料上兼容;3. 基于表面等离激元使得光子学器件尺度可以和电子学器件尺度相近,便于集成;4. 碳纳米管的工作波段可以覆盖整个通讯波段,这是硅材料无法做到的;5. 光电探测器工作于光伏模式,可以减小能耗。该工作是首次利用原子厚度材料实现三维光电混合集成,可以实现更小的尺寸、更快的速度和更多的功能,同时,有可能解决电子学集成回路在速度上的瓶颈。 上述实验结果近期发表于最新一期《自然 电子学》杂志。 相关文献:Yang Liu, Jiasen Zhang, and Lian-Mao Peng, Three-dimensional integration of plasmonics and electronics. Nature Electronics 1, 644-651 (2018).Yang Liu, Jiasen Zhang, Huaping Liu, Sheng Wang, and Lian-Mao Peng, Electrically-driven monolithic subwavelength plasmonic interconnect circuits. Science Advances 3, e1701456 (2017).
北京大学 2021-04-11
中国海洋大学集成电路多功能实验基础平台、电子学院教学终端等设备采购项目公开招标公告
中国海洋大学集成电路多功能实验基础平台、电子学院教学终端等设备采购项目招标项目的潜在投标人应在青岛市市北区敦化路138号甲西王大厦24楼23A01室或者邮件报名获取招标文件,并于2022年06月23日14点00分(北京时间)前递交投标文件。
中国海洋大学 2022-06-01
中国科学技术大学实现新型自旋量子放大技术
中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室彭新华研究组在自旋量子精密测量领域取得重要进展,首次提出和验证了Floquet自旋量子放大技术,该技术克服了以往只在单个频率处量子放大的局限性,实现了多频段极弱磁场信号的量子放大,灵敏度达到了飞特斯拉水平。
中国科学技术大学 2022-07-11
一种自旋漂浮式组合填料生物反应器
本实用新型公开一种自旋漂浮式组合填料生物反应器,包括反应器浮体、填料筒、曝气装置,所述反应器浮体为圆筒状,包括内壁和外壁,所述内壁与外壁之间镂空,且分隔为上下六层独立环状的中空仓室,所述中空仓室中的第一层仓室与第二层仓室之间设有多个贯穿反应器浮体内壁与外壁的出水槽,且多个出水槽沿反应器浮体外壁的圆周均布;所述填料筒为上下端设有开口的圆柱体,填料筒独立于反应器浮体且同心设置在反应器浮体内部,填料筒内部设有螺旋填料层;所述曝气装置包括空气泵、中空转轴、曝气管,所述空气泵通过支架固定在反应器浮体中心位置的
安徽建筑大学 2021-01-12
低熔点复合粉末制备
铁粉作为工业的主要原材料,广泛地应用在机械、冶金、化工、航空航天材料领域。铁基金属粉末作为粉末冶金工业的基础原材料,它的产量、品质决定着粉末冶金工业的发展。但铁粉也存在着一些缺点,如易腐蚀,耐氧化稳定性差,表面容易形成氧化层。用镍磷包覆铁粉可以取代镍、铁的混合粉末,降低生产成本,改善混合粉末的流动性、均质性(没有组成偏析)、抗氧化性、耐腐蚀性和耐磨性。本项目的目的是提供一种简单、易操作、成本较低的制备镍磷包覆铁粉的化学镀方法,制得的铁粉表面镍磷镀层均匀。该项目具有操作方便,包覆均匀,成本低廉等优势,发明的这种工艺同样可以应用于其他金属粉末,如银粉、铜粉。铁粉表面化学镀镍磷合金后,耐蚀、抗氧化性能大大提高。
华东理工大学 2021-04-11
低氮燃烧器
西安交通大学 2021-04-11
低硼硅玻璃安瓿
主要生产药用玻管、中性硼硅玻璃安瓿/小瓶、低硼硅玻璃安瓿/小瓶、低硼硅管制口服液体瓶等产品。现拥有14条国际先进的拉管生产线,70余台国际先进的制瓶机,年产各类安瓿/管制瓶32亿支,药用玻管(精品7.0)30000吨。
山东力诺特种玻璃股份有限公司 2021-08-27
维坤智能科技(上海)有限公司
维坤智能科技(上海)有限公司 2025-12-18
一种用于炎症性肠病患者的低脂低渗低渣型肠内营养粉剂
用于炎症性肠病患者的低脂低渗低渣型肠内营养粉剂,含有如下成分:蛋白质、脂肪、碳水化合物、复合维生素、矿物质、表没食子儿茶素没食子酸酯,且不含麸质,蛋白质由乳清蛋白质粉、L 谷氨酰胺提供;脂肪以长链脂肪酸和中链脂肪酸形式提供,ω 6/中链脂肪酸/ω 3/ω 9=40%/40%/10%/10%;碳水化合物为麦芽糊精。本发明适合胃肠道功能较差、易发生腹泻者,或需要低脂低渣饮食的人群,如炎症性肠病患者、胰腺炎患者初经口饮食的过渡、心衰患者、禁食后初始使用肠内营养的患者、胆囊炎、胆结石、胆囊切除术、肥胖人群、肠道手术准备、胃肠手术后患者等,并提供均衡营养支持的粉剂制品,容易冲调和保存,方便剂量和渗透压的控制,提高患者生活质量。
青岛大学 2021-04-13
在反铁磁材料中观测到拓扑自旋波的研究
李源和合作者所关注的材料是Cu3TeO6,在这个材料中,每个原胞内有12个具有磁性的Cu2+离子。在61K以下,Cu3TeO6成为反铁磁体,原胞中6个Cu2+离子磁矩方向大致平行,而另外6个Cu2+离子与它们反向。利用线性自旋波理论,李源和合作者发现,Cu3TeO6中的自旋波具有线性的能带交叠,而进一步的分析表明这种能带交叠具有拓扑性质:具有纯数形式的拓扑电荷,它们不依赖于模型的细节,而只和体系的对称性有关。李源和合作者证明了,只要材料中具有PT对称性(时间反演和空间反演),那么,自旋波的线性能带交叠总是存在。如果同时也存在整体的自旋旋转对称性U(1),这种拓扑能带交叠具有狄拉克点的形式(图1a),而将U(1)对称性移除,则狄拉克点将拓展为结线(图1b)。狄拉克点和结线都是在特定材料新预言的拓扑能带交叠类型。Cu3TeO6具有很高的晶体对称性(第206号空间群,图1c),由此保证了在U(1)对称性存在的前提下,布里渊区P点位置的自旋波总是狄拉克点。图1:(a)基于J1-J2模型的自旋波色散(b)布里渊区以及布里渊区中的狄拉克点,同时展示了U(1)对称性移除后狄拉克点演化为结线的过程(c)材料中Cu2+离子J1-J2交换网络。 为了在实验上研究上述自旋波的拓扑能带,李源和合作者又对Cu3TeO6晶体阵列样品进行了非弹性中子散射实验。在实验中,李源和合作者观测到了四维空间中清晰的自旋波信号。为了将实验结果和理论计算进行对照,李源和合作者在模拟材料中磁交换作用方面做了大量工作,他们认为:Cu2+离子之间最主要的磁交换作用是最近邻和第九近邻的交换作用,前者由于距离最近,后者由于离子之间相对笔直的交换路径。从图2a和b可以看到实验和计算结果符合得相当好:数据不仅表明在布里渊区的P点存在狄拉克锥型的色散(图2c),而且散射信号的强度与计算也几乎是一致的(图2d和e)。散射信号的强度反映了动力学结构因子S(Q,w),其中包含了自旋波波函数的重要信息,所以实验和理论的一致性可以认为是材料中自旋波拓扑属性的直接验证。图2:(a和b)沿着图1(b)高对称路径的实验和计算的自旋波信号强度图,布里渊区中心是(1, 1, 2)(c)布里渊区P点的狄拉克锥型色散(d和e)a和b虚线框中自旋波的细节,虚线包络表明了P点的狄拉克锥型色散。
北京大学 2021-04-11
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