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).

青楷槭是长白山地区常见的乔木品种之一，在《本草纲目》、《本草再新》均被提及，其叶片、树皮及果实等部位，均可作为药材使用，具有清热、解毒、抗炎等多重疗效。此外，青楷槭的叶片亦常被用于泡茶或烹饪汤品，有助于缓解上呼吸道相关症状。人参被誉为“天然的能量补充剂”，在提升体力、缓解疲劳方面有显著的效果。现代研究表明，人参能提高体内的ATP（细胞能量来源）水平，改善微循环，从而有效抗疲劳。 青楷槭的抗氧化作用与人参的抗疲劳、增强体能的作用相结合，能够更好地抵御衰老和疲劳的双重挑战。青楷槭与人参的组合具有较好的互补作用。青楷槭的抗氧化、降血糖、调节内分泌等作用与人参的补气、抗疲劳、增强免疫力等特点相结合，能够在提升免疫力、抗衰老、缓解疲劳、调节血糖血脂等多个方面产生协同效应。通过科学的配比和加工，青楷槭与人参合用可以为消费者提供一种功能全面、健康有益的饮品。 1.独特的原料组合与健康功能创新：本项目的核心创新在于将人参与青楷槭这两种具有显著保健功效的天然植物成分进行有机结合。人参以其滋补强身、增强免疫力的传统功效著称，而青楷槭则富含丰富的抗氧化物质、维生素C及矿物质，具有较强的抗衰老、抗疲劳等健康功效。通过选择水醇提取法、冷冻干燥等来确保有效成分的高效提取，并保持其生物活性，创新性地将这两种植物的优势特性融合，开发出一种具有复合健康功能的功能性饮料，填补了市场上同类产品在多元化营养需求上的空白此外，开发了新型的成分稳定化技术，有效解决了植物成分在饮料中的保存和长期保鲜问题，确保了产品的品质稳定性与健康功效的长期有效。 2.口感优化与产品差异化创新：在口感方面，本项目通过多次配方调整与风味优化，使得人参和青楷槭的独特植物风味得到平衡，并加入天然水果香料，改善传统中草药饮料的“草本味”，使饮料口感更加顺滑、清新、适合现代消费者的接受口味。这种口感创新不仅提高了消费者的饮用体验，也突破了传统草本饮料的单一风味模式，为市场带来了差异化竞争优势。 根据市场研究，健康饮品领域，消费者越来越倾向于选择具有增强免疫、抗氧化、抗衰老、降血糖等多重功能的饮品。人参作为传统滋补佳品，已在市场上占据了一定份额，凭借其强身健体、补气养血的功效，广受消费者喜爱。而青楷槭，作为富含多酚类、黄酮类等抗氧化成分的植物，其抗衰老、抗疲劳、降血脂等效果逐渐得到消费者的认可。两者结合的功能性饮料，能够满足市场对天然健康饮品的需求，成为新兴的市场亮点。随着生活方式的变化，越来越多的职场人士、学生群体等年轻人开始关注抗疲劳、抗压、促进睡眠的饮品，这为人参青楷槭饮料的市场拓展提供了机会。 目前，市场上的功能性饮料竞争激烈，主要以一些大型饮料品牌为主导，如红牛、华润怡宝等企业推出的健康功能饮料占据了较大的市场份额。此外，还有一些植物性饮品品牌如植物萃取饮料、草本茶等逐渐获得关注，满足消费者对天然、低糖、无添加的偏好。然而，这些产品多集中在单一功能或传统草本成分上，缺乏多种植物成分的创新结合。因此，人参和青楷槭的结合，作为一种具有多重健康功效的饮品，有望在现有市场中开辟出新的细分市场，填补部分空白。

研究背景 芯片是人类最伟大的发明之一，也是现代电子信息产业的基础和核心。小到手机、电脑、数码相机，大到6G、物联网、云计算均基于芯片技术的不断突破。半导体光刻工艺水平的发展是以芯片为核心的电子信息产业的基石，目前半导体光刻的制造工艺几乎是摩尔定律的物理极限。随着制造工艺的越来越小，芯片内晶体管单元已经接近分子尺度，半导体制作工艺的“瓶颈效应”越来越明显。随着全球化以及科技的高速发展，急剧增长的庞大数据量要求数据处理模型和算法结构不断优化升级，带来的结果就是对计算能力和系统功耗的要求不断提高。而目前智能电子设备大多存在传输瓶颈、功耗增加以及计算力瓶颈等现象，已越来越难以满足大数据时代对计算力与功耗的需求，因此提高运算速度同时降低运算功耗是目前信息工业界面临的紧要问题。 如当年集成电路开创信息时代一样，当下已经普及的光通信正在成为新革命力量的开路先锋。与此同时，光子芯片正在从分立式器件向集成光路演进，光子芯片向小型化、集成化的发展趋势已是必然。相对于电子驱动的集成电路，光子芯片有超高速率，超低功耗等特点，利用光信号进行数据获取、传输、计算、存储和显示的光子芯片，具有非常广阔的发展空间和巨大的潜能。 项目功能 本项目瞄准光通信关键技术及核心芯片，基于量子阱二极管发光探测共存现象，探索关键微纳制造技术，研制出可以同时实现通信、感知功能的一体化光电子芯片。 技术路线 一、技术原理及可行性 本项目主要负责人王永进教授发现如图1所示的量子阱二极管发光探测共存现象，首次研制出同质集成发射、传输、调制和接收器件的光电子芯片，这些原创工作引起了业界相关科研小组地广泛关注，化合物半导体同质集成光电子芯片成为研究热点。香港大学的蔡凯威小组和申请人合作提出湿法刻蚀和激光选择性剥离技术，在蓝宝石氮化物晶圆上实现LED基同质集成光电子芯片(Optica 5, 564-569 (2018))。沙特阿卜杜拉国王科技大学Ooi教授和美国加州大学圣巴巴拉分校Nakamura教授小组在蓝宝石氮化物晶圆上，研制出基于氮化物激光器的同质集成光电子芯片(Opt. Express 26, A219(2018))。中科院苏州纳米所孙钱小组在硅衬底氮化物晶圆上，研制出基于氮化物激光器的同质集成光电子芯片(IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 24, 8200305 (2018))。在NRZ-OOK调制方式下，InGaN/GaN量子阱二极管可实现Gbps的光发射、调制和探测速率(Appl. Phys. Express 13, 014001 (2020))。这些工作表明研发基于光子传输的化合物半导体同质集成光电子芯片以实现片上光子通信是可行的。   二、总体结构设计及工艺流程 本项目提出的同时通信/感知一体化光电子芯片基于常规的蓝宝石衬底氮化镓基多量子阱LED外延片进行设计，无需特殊定制的外延结构。以典型的2寸氮化镓基蓝光LED外延片为例，其外延片结构如图2所示，从下至上依次为蓝宝石衬底、AlGaN缓冲层、未掺杂GaN层、N型GaN层、InGaN/GaN多量子阱层和P型GaN层，通过调节InGaN/GaN多量子阱层的参数（层厚度与In的比例等等）可制备具有不同中心波长的光源器件。   图3为本项目所提出的同时通信/感知一体化光电子芯片结构。在蓝宝石衬底的氮化物晶圆上通过刻蚀和沉积等一系列晶圆级微纳加工技术，制备出单片集成的InGaN/GaN多量子阱LED和PD。光子芯片的P、N电极可以采用倒装技术直接与基板相连，光线从透明的蓝宝石衬底发出，这样不仅使得器件具有优良的电性能和热特性而且简化了其后期的封装工艺。 三、技术创新优势 1、同一块晶圆上集成LED和PD使得两者间距离大大缩短，不仅有助于增强PD对蓝宝石表面反射光线的耦合，提升感知系统性能，而且缩小了器件整体外形，符合集成电子器件小型化、便携化的发展趋势； 2、单片集成的LED和PD器件相比于传统异质的、分立的LED和PD简化了封装形式和工艺，不再需要对LED和PD进行单独的封装，而且同质集成器件的基板也较异质结构的简单统一，极大地缩短了集成系统的制作周期； 3、同时通信/感知一体化光电子芯片采用相同的工艺就可以制作出LED和PD，简化了生长异质材料的复杂性，缩短了器件流片的周期，使用同一工艺就可将LED和PD进行批量生产，有效地降低了生产成本。 四、实验验证 本项目团队所在的Peter Grünberg研究中心拥有完整的LED器件制备、光电性能测试与电学性能测试平台，并且项目成员积累了丰富的测试技术与经验，能够满足本项目的同时通信/感知一体化光电子芯片测试同时表征光电参数与电学参数的需求。下图4所示为器件形貌表征图，从左边依次是扫描电镜图、光镜图、原子力显微镜图。   基于通信感知一体化芯片，本项目利用单个多功能集成器件成功实现了对人体脉搏的监测功能，如图5所示。   另外基于通信感知一体化氮化镓光电子芯片，我们还实现了照明、成像和探测功能为一体的LED阵列系统，如图6所示。该系统可以在点亮照明的同时，实现对外界光信号的探测与感知，通过后端系统处理后，再将信息通过阵列显示出来，实现多种功能的集成。 项目负责人王永进教授是国家自然基金委优秀青年项目、国家973项目获得者，他以第一或通讯作者身份在Light-Sci Appl.等主流学术期刊发表一系列高质量研究论文，获授权中国发明专利23项，美国发明专利2项，被National Science Review、Semiconductor Today等做9次专题报道，荣获2019年中国电子学会科学技术奖（自然科学）、2019年南京市十大重大原创成果奖等。

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。

西安智多晶微电子有限公司，成立于2012年，总部位于西安，北京设立有EDA软件研究中心。创始团队拥有三十多年丰富的FPGA设计制造经验，曾就职于海外该领域领先企业，并担任多个专业方向技术带头人。核心团队来自于国内各知名院校和优秀的FPGA研发团队，是国内目前集硬软件设计、生产、销售最具竞争力的高科技企业。公司专注可编程逻辑电路器件技术的研发，并为系统制造商提供高集成度、高性价比的可编程逻辑器件、可编程逻辑器件IP核、相关软件设计工具以及系统解决方案。赋能产业，“芯”系未来，是智多晶的奋斗愿景，团队致力于在LED驱动、视频监控、图像处理、工业控制、4G/5G通信网络、数据中心等各行业应用充分发挥FPGA的方案优势，以市场和客户为导向，帮助合作伙伴提升其核心竞争力。公司目前已实现55nm、40nm工艺中密度FPGA的量产，并针对性推出了内嵌Flash、SDRAM等集成化方案产品，截至2018年已批量发货2KK片。通过严谨科学的设计，360度围绕客户的技术支持及服务，以及贯穿全流程的高标准测试管理，我们正在为更多的行业合作伙伴提供最符合需求的高性价比FPGA整体解决方案。点击上方按钮联系科转云平台进行沟通对接！

已有样品/n在微电子所的技术支持和协助下，株洲中车时代电气股份有限公司国内首条6英寸碳化硅（SiC）芯片生产线顺利完成技术调试，厂务、动力、工艺、测试条件均已完备，可实现4 寸及6 寸SiC SBD、PiN、MOSFET 等器件的研发与制造。与其他半导体材料相比，SiC 具有宽禁带宽度、高饱和电子漂移速度、高击穿场强，以及高热导率等优异物理特点，是新一代半导体电力电子器件领域的重要发展趋势。

项目简介： 南开大学微电子专业以集成电路设计为主要发展目标，现有一批 集成电路设计的师资力量，具有现成的教学体系，能够在数模混合集 成电路、射频集成电路、SoC 系统集成设计等方面提供技术服务。 具有 10 余批次集成电路流片的经验，具有集成电路设计与实践 的软硬件条件，支持设立集成电路设计实验基地，支持集成电路设计 的小微企业的创立和发展，提供技术培训、设计实验和合作开发等。 

本成果包括系列基于硅基或SOI基材料的高压集成技术，可用于700V AC-DC电源管理IC、600V/1200V高压栅驱动IC、不同电压需求的高压开关IC、D类功率放大器、电机驱动IC等的研制，满足照明、工业控制、汽车电子、电机驱动、消费电子等领域的需求。具体包括： 硅基：（1）超低比导通电阻700V单晶型BCD工艺；（2）600V外延型BCD工艺；（3）1200V外延型BCD工艺；（4）48V高功率BCD工艺；（5）40V高压双极型工艺。 SOI基：（1）600V 厚层SOI BCD工艺；（2）650V薄层SOI高压CDMOS工艺；（3）300V薄层SOI高压CDMOS工艺；（4）200V薄层SOI高压CDMOS工艺；（5）100V薄层SOI高压CDMOS工艺；（6）40V薄层SOI高压CDMOS工艺；（7）-200V SOI高压CDMOS工艺；（8）-100V SOI高压CDMOS工艺。