1 月 26 日，《半導(dǎo)體學(xué)報》發(fā)布了 2021 年度中國半導(dǎo)體十大研究進展。
1，黑砷半導(dǎo)體的 Rashba 能谷調(diào)控與量子霍爾效應(yīng)
浙江大學(xué)許祝安，鄭毅團隊與中南大學(xué)夏慶林合作，首次在直接帶隙半導(dǎo)體黑砷的二維電子態(tài)中發(fā)現(xiàn)了外電場連續(xù)，可逆調(diào)控的強自旋軌道耦合效應(yīng)，并報道了全新的自旋—能谷耦合的 Rashba 物理現(xiàn)象及其反常的量子化行為，為高效率，低能耗自旋電子器件研制和拓撲量子計算的研究提供了新的思路。
該成果發(fā)表于《自然》雜志。
2，二維半導(dǎo)體單晶晶圓的可控制備
北京大學(xué)物理學(xué)院葉堉研究員課題組提出了一種人工育種，利用相變和重結(jié)晶過程制備晶圓尺寸單晶半導(dǎo)體相碲化鉬薄膜的新方法該二維平面內(nèi)外延技術(shù)，無需以襯底為模板，可以直接在器件基底上實現(xiàn)二維半導(dǎo)體單晶晶圓的可控制備，為二維半導(dǎo)體材料的層間互連提供材料基礎(chǔ)
該成果發(fā)表于《科學(xué)》雜志: 195–200)。
3，探測半導(dǎo)體界面晶格動力學(xué)的新譜學(xué)方法
北京大學(xué)量子材料科學(xué)中心高鵬研究組基于掃描透射電子顯微鏡發(fā)展了四維電子能量損失譜技術(shù)，突破了傳統(tǒng)譜學(xué)手段難以在納米尺度表征晶格動力學(xué)的局限，首次實現(xiàn)了半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)界面處局域聲子模式的測量該方法可以直接測量局域聲子模式的空間分布和色散關(guān)系，從而理解界面熱導(dǎo)率和載流子遷移率等物理性質(zhì)
該成果發(fā)表于《自然》雜志。動力方面，新車將會使用120度電池，續(xù)航里程也是增加到了690km，這對于一款大型SUV來說，已經(jīng)表現(xiàn)的非常優(yōu)異了。
4，全柔性織物顯示系統(tǒng)
復(fù)旦大學(xué)彭慧勝 / 陳培寧團隊突破傳統(tǒng)電子器件三明治結(jié)構(gòu)模型的研究范式，提出在高分子復(fù)合纖維交織點構(gòu)建微型發(fā)光器件的新路線，通過解決活性材料在纖維上無法均勻負載和交織界面穩(wěn)定低的難題，創(chuàng)制出集顯示，供能等功能于一體的全柔性織物顯示系統(tǒng)，實現(xiàn)了器件制備與織物編織的有機融合，在柔性電子領(lǐng)域開拓出一個新方向。
該成果發(fā)表于《自然》雜志。
5，基于吸收型量子存儲器的多模式量子中繼
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士團隊李傳鋒，周宗權(quán)研究組首次基于吸收型量子存儲器建立量子中繼的基本鏈路，基于獨創(chuàng)的三明治結(jié)構(gòu)固態(tài)量子存儲器，成功演示了多模式的量子中繼該成果為后續(xù)的量子中繼研究開創(chuàng)了一個可行的方向，目前團隊正在開發(fā)與硅基器件結(jié)合的量子存儲技術(shù)，未來有望進一步實現(xiàn)可集成的量子網(wǎng)絡(luò)
該成果以封面故事論文的形式發(fā)表于《自然》雜志。
6，基于同質(zhì)器件架構(gòu)的感算存一體化神經(jīng)形態(tài)硬件
華中科技大學(xué)葉鐳，繆向水團隊和中科院上海技術(shù)物理研究所胡偉達團隊等合作，創(chuàng)新性地基于二維半導(dǎo)體的硅基同質(zhì)器件，首次提出了類腦功能的傳感—計算—存儲一體化神經(jīng)形態(tài)芯片架構(gòu)，實現(xiàn)了光電傳感，放大運算，信息存儲功能的一體化集成，為突破馮諾依曼瓶頸和實現(xiàn)類腦智能提供了一種全新思路
該成果發(fā)表于《科學(xué)》雜志: 1353–1358)。
7，室溫和高濕度下穩(wěn)定的 α—FAPbI3 鈣鈦礦及其高效穩(wěn)定光伏器件
南京工業(yè)大學(xué)黃維院士，陳永華教授團隊創(chuàng)造性地在室溫，高濕度下穩(wěn)定了 α—FAPbI3 鈣鈦礦半導(dǎo)體，首次提出了基于甲酸甲胺離子液體溶劑，生長出取向排列且具有納米級離子通道的碘化鉛薄膜，實現(xiàn)了穩(wěn)定 α—FAPbI3 快速形成未封裝的器件在 85 °C 持續(xù)加熱和持續(xù)光照下，分別保持其初始效率的 80％和 90％達 500 小時
該成果發(fā)表于《科學(xué)》雜志: 1359–1364)。
8，高亮度軌道角動量單光子固態(tài)量子光源
中山大學(xué)王雪華，劉進研究團隊通過將量子點精確地集成在帶有角向光柵的微環(huán)腔的波幅位置，并結(jié)合超低吸收的零場鏡面高反結(jié)構(gòu)，同時實現(xiàn)了單光子的發(fā)射增強和軌道角動量的高效提取，在國際上率先實現(xiàn)了可攜帶軌道角動量的高亮度固態(tài)單光子源，有望為高維量子信息處理提供小型化，可集成，易擴展的半導(dǎo)體核心光量子器件。
該成果發(fā)表于《自然—納米技術(shù)》雜志: 302–307)。
9，超寬禁帶氮化物半導(dǎo)體材料高效 p 型摻雜
中科院長春光學(xué)精密機械與物理研究所黎大兵研究團隊與中科院半導(dǎo)體研究所鄧惠雄研究員合作，圍繞寬禁帶氮化物材料 p 型摻雜的國際難題，針對超高受主激活能的根本物理限制，提出了量子工程非平衡摻雜調(diào)控價帶頂能級位置從而大幅降低激活能的方法，實現(xiàn)了高空穴濃度 p 型超寬禁帶氮化物材料，為解決寬禁帶半導(dǎo)體摻雜問題提供了新思路，有望推動寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展。。
該成果發(fā)表于《光:科學(xué)與應(yīng)用》雜志。
10，硅基片上一體化集成的高能效電容型感知芯片
電容型感知芯片是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和萬物智聯(lián)時代的數(shù)據(jù)感知基礎(chǔ)設(shè)施，北京大學(xué)黃如，葉樂研究團隊實現(xiàn)了基于國產(chǎn)硅基 CMOS 工藝的片上一體化集成的動態(tài)電荷域高能效電容型感知芯片，通過首次提出的動態(tài)電荷域功耗自感知技術(shù)和動態(tài)范圍自適應(yīng)滑動技術(shù)，顯著提高了數(shù)據(jù)感知的能效，解決了復(fù)雜工作環(huán)境導(dǎo)致的性能退化和可靠性問題，演示了環(huán)境濕度感知應(yīng)用，打破了同類芯片的世界能效記錄和國外卡脖子封鎖。
該成果發(fā)表于集成電路設(shè)計國際頂級期刊 JSSC: 3560–3572)。
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