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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
电子镇痛仪
由于创伤、切口和其它原因产生的疼痛是大多数人都经历过,且都不愿意再经历的极不舒服的感觉。 电子镇痛仪是利用经皮电刺激(Transcutaneous Electrical Nerve Stimulator,简称:TENS)原理研制的具有较好镇痛效果,且无毒副作用的电子仪器。2002年美国市场以电子绷带名称出现的TENS被R&D杂志评为当年度最有益健康的100项发明之一。美国市场售价在$120——$1050。国内也有类似产品,但由于对原理理解不足,所以使用时针刺感较强,镇痛效果不明显,同时仪器体积较大。 电子镇痛仪操作简单,将刺激电极安置于疼痛区域周围,使疼痛区域在两电极之间。调节刺激强度,根据感觉程度可以逐步增强,使之在可耐受范围内的上限即可。通常使用30——40分钟后,停止使用。每天使用1——4次就可以起到明显效果。
大连理工大学 2025-02-21
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
高性能低膨胀铝基复合材料及构件
卫星在轨运行和返回过程中需经历极端高低温环境,构件尺寸的稳定是保证卫星在轨高精度、返回高安全、任务高可靠的关键。针对卫星搭载的某宽带微波载荷与卫星本体材料之间热膨胀系数不匹配极易导致的载荷在轨及返回过程中载荷接收精度不稳定、信息传输不连续等问题。我校陈骏教授团队以原创的负热膨胀技术研发了具有轻质、热膨胀系数低、力学性能优异、尺寸稳定性好的高性能低膨胀铝基复合材料,并研制了系列关键连接内置件、环件等高性能低膨胀构件,首次将负热膨胀技术应用到我国的卫星上,填补了高性能低膨胀金属构件在工程应用领域的空白。该技术使得某宽带微波载荷与卫星本体之间热膨胀匹配性增强、界面应力大幅度减小,保证了卫星在轨与返回过程中信号高精度传输与接收,助力卫星成功返回。 图1 实践十九号卫星成功返回(图片来源国家航天局) 图2 高性能低膨胀铝基复合材料及构件应用于全球首颗可重复使用返回式技术试验卫星(图片来源央视新闻频道)
北京科技大学 2025-05-21
江苏学蠡信息科技有限 公司
江苏学蠡信息科技有限 公司 2025-07-15
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
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