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  • 西电在非线性光学领域取得重要理论研究突破
  • 基于激光的3D打印：推动光学显微镜发展的强大工具
  • 基于纳米机电谐振器的气压传感器：宽量程、高线性、快响应
  • 利用超分子动态相互作用构建紧密有序的有机室温磷光材料
  • 微型设备彻底改变了量子研究和激光技术
  • 清华大学在类脑视觉感知芯片领域取得重要进展
  • 探索 | 基于超晶格红外探测器的高光谱红外相机支撑科学新发现
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日本将对半导体量子相关4品类等实施出口管制

据日本媒体报道，日本经济产业省26日宣布，将半导体和量子相关的4个技术品类纳入出口管制对象。这些技术在面向所有国家和地区出口时均须事前获得官方许可。报道认为，在日本这样拥有相应技术的国家先行实施出口限制，旨在防止新兴技术被用于军事领域。 日本经产省目前已就此对《外汇及外国贸易法》相关法规（省令）做出修改，在公开征求意见阶段结束后，相关法规将正式公布并最早将于7月生效。日媒称，用于获取集成电路图像的电子显微镜、全环绕栅极技术等将成为新的出口管制对象。这些品类的产品尚未纳入被称为「瓦森纳协定」的多边出口管制协定，日本政府此举也将相应提高出口管制的实效性。 报道表示，拥有技术的国家先行实施限制，以防止新兴技术被转用于军事。这一省令将从4月26日到5月25日征集公众意见，意见征集结束后公布，并在2个月内实施。新的出口管制对象还包括用来获取集成电路图像的电子显微镜等，在部分国家，这些品类早已被列为出口管制对象。 目前，国际社会原则上在《瓦森纳协定》（WA）的框架下讨论限制品类，各国再根据《瓦森纳协定》下达成的共识制定本国的限制清单。然而在《瓦森纳协定》中增加新的品类需要所有成员国同意，所以很难第一时间跟上技术的进步，日本此次新增的限制品类也将按计划添加到《瓦森纳协定》中。 本次扩大技术出口管制范围，将使日本企业向海外出口尖端技术的限制进一步加强。据日媒报道，日本经产省24日公布关于修改出口管制方针的中期报告。报告提出，针对可能被用于军事领域的尖端材料和设备，在企业向海外进行技术转让时，将强化企业方面的事前报告义务。 报告提出的新方案主要针对「军民两用技术」加强监管。对于日本在国际市场上所占份额较高、其他国家有兴趣获取的技术转让，如果以在其他国家和地区生产产品的形式进行技术转让，方案要求企业事先向经产省报告。此外，出口企业还必须确认出口目的地国家不将出口产品用于制造武器。对于军事风险较高的品种，除了面向朝鲜等现有「武器禁运国」外，限制范围将扩展到面向俄罗斯、中国等「一般国家」交易行为。如果日本政府认为有安全顾虑，经产大臣可要求企业申请出口许可，最终由政府决定是否出口。 实际上，近年来日本追随美国不断对华开展和加大出口管制。去年年初，美日荷便就尖端芯片技术和对华限制达成协议。去年5月23日，日本经产省公布《外汇法》修正案，将先进芯片制造所需的23个品类的半导体材料和设备列入出口管制对象，其中包括了多种关键性材料，例如氟化氢、蚀刻液、聚酰亚胺和高纯度氮等。 具体而言，涉及光刻/曝光领域的有4项，即先进制程的光刻机/涂胶显影机/掩膜及制造设备；涉及刻蚀领域的有3项，分别是湿法/干法/各向异性的高端刻蚀；涉及清洗领域的有3项：即铜氧化膜、干燥法去除表面氧化物、晶圆表面改性后单片清洗。涉及最多的是薄膜领域，达11项。此外，涉及热处理和测试领域的各1项。 日本政府规定，新增的23个品类产品除了面向友好国家等42个国家和地区之外，向其他地区的出口都需要获得个别许可。据了解，这意味着今后日本企业在涉及该领域产品对华出口时，必须获得经日本经济产业大臣审批的单独许可证后方可对华实施出口；而单独许可证所需申请文件类型及手续将极为繁杂，其中包括需要追加提交证明用户业务资质、出口产品用途、用户承诺文件等诸多附件资料。 管制于去年7月23正式生效。对此，中国商务部发言人曾表示，希望日方遵守国际经贸规则，避免对两国经贸合作进行政治干扰、限制企业正常自主经营和企业间公平竞争。

2024-05-06  (点击量：2973)

集成光子学的国际路线图

荷兰的PhotonDelta和麻省理工学院微光子学中心已经制定了集成光子学的国际路线图。该计划涉及400多个组织的贡献，包括空中客车公司，Meta，美国宇航局，杜邦电子公司，通用汽车公司，欧洲航天局和沃达丰Ziggo。 集成光子学系统路线图（IPSR-I）是在过去3年中制定出来的，它确定了集成光子学可以彻底改变射频光子学（无线通信）、3D成像、数据通信和传感等行业的关键技术差距。这对欧洲半导体公司来说是一个重大推动力。 光子学与电子学的集成是创造更小、更快、更节能的器件的关键推动因素。该集成有可能扩展功能并创建大量新应用程序，并有助于解锁许多领域的重大进步，包括自动驾驶汽车、数据电信和医疗保健。集成光子学也是用于传感和通信应用的光生成、处理和检测的技术。 IPSR-I描述了来自100多个讲习班和13个会议的400多名专家达成的共识。它全面概述了PIC批量生产的主要技术差距，并详细分析了集成光子学行业为实现其潜力而需要克服的挑战。 PhotonDelta首席技术官Peter van Arkel表示：「利用综合光子学行业和学术界的所有研发资源来解决IPSR-I确定的技术差距，将有助于以惊人的方式解决巨大的社会挑战。路线图的核心是集成光子学行业的全球方法，以团结起来应对核心挑战。对于如此多样化的贡献者群体，就这些技术差距达成共识是非常具有挑战性的。从结果来看，这绝对是值得的。」 麻省理工学院材料科学与工程托马斯·洛德教授莱昂内尔·基默林（Lionel Kimerling）说：「电子光子集成有能力从根本上改变许多行业，并解锁一系列将改变我们生活的新技术。将这一愿景转变为大批量生产需要一个经过深思熟虑的计划，该计划建立在不同领域、组织和国家的大量专家的知识之上。这就是IPSR-I所追求的——它勾勒出一条清晰的前进方向，并指明了未来15年扩展性能和应用的创新学习曲线。」 光子集成电路（PIC）可以比电子集成电路更有效地处理和传输数据。与传统芯片一样，生产过程采用自动晶圆级技术进行。这使得芯片可以大规模生产，从而降低成本。 11亿欧元用于欧洲光子学供应链 PhotonDelta是一个由光子芯片技术组织组成的跨境生态系统，它筹集了公共和私人投资，到2030年，它的目标是创建一个拥有数百家公司的生态系统，服务于全球客户，晶圆产能达到每年100,000+。 整个行业对量子计算、医疗保健和通信的兴趣越来越大。数据网络巨头瞻博网络（Juniper）宣布，它将使用Tower Semiconductor的开放式光子学工艺开发套件（PDK）将其技术分拆到与Synopsys的合资企业中（尽管该套件已被英特尔收购），并宣布在苏格兰建立一个光子学中心，用于太空和量子研发。 PhotonDelta对荷兰的投资包括来自国家增长基金（Nationaal Groeifonds）的4.7亿欧元，其余部分由各种合作伙伴和利益相关者共同投资。这是荷兰政府国家计划的一部分，旨在巩固和扩大该国作为集成光子学世界领导者的地位。 PhotonDelta生态系统目前由26家公司、11家技术合作伙伴和12家研发合作伙伴组成。该组织已共同投资1.71亿欧元给有前途的光子学公司，包括Smart Photonics、PhotonsFirst、Surfix、MicroAlign、Solmates和Effect Photonics。 该计划将持续6年，将使PhotonDelta及其合作伙伴能够进一步投资于光子初创企业和规模化企业，扩大生产和研究设施，吸引和培训人才，推动采用，并开发世界一流的设计库。 光子集成电路将光子功能集成到微芯片中，以创建更小、更快、更节能的器件。PIC目前用于数据和电信行业，以降低每比特的能耗并提高速度，预计到2027年，数据和互联网的使用量将占全球电力消耗的10%左右，这些提供了一种限制对气候影响的方法。 「这项投资改变了游戏规则。这将使荷兰成为下一代半导体的发源地，这将对整个欧洲科技行业产生深远影响，「PhotonDelta首席执行官Ewit Roos说。 「持续的芯片短缺凸显了欧洲迫切需要为战略技术建立自己的生产能力。我们现在将能够支持数百家初创公司、研究人员、生产商和创新者，以推动这个行业的发展，这将与几十年前引入微电子技术一样具有影响力，「他说。 荷兰被认为是PIC技术开发的先驱，由于荷兰政府的持续支持，我们已经能够围绕它建立一个完整的供应链，成为全球公认的光子集成热点。 光子芯片是过去十年中最重要的技术突破之一。它们不仅允许创造更快、更便宜、更强大和更环保的设备，而且还使经济实惠的即时诊断或量子计算等激进的新创新成为现实。 PhotonDelta与埃因霍温理工大学（TU/e）、特温特大学（UT）、代尔夫特理工大学（TUD）、霍尔斯特中心、TNO、IMEC、PITC、CITC、霍尔斯特中心、OnePlanet、Smart Photonics、Lionix International、Effect Photonics、MantiSpectra、PhotonFirst、Phix和Bright Photonics合作。 它还包括与一家代工厂的战略合作伙伴关系，并与供应商Bruco、ASML、Aixtron、Solmates、芯片集成技术中心（CITC）、埃特博朗、爱尔兰廷德尔、萨兰工程、IMS和MicroAlign合作。

2024-04-10  (点击量：1254)
科技进展   查看更多

西电在非线性光学领域取得重要理论研究突破

近日，西安电子科技大学物理学院教师李春艳与俄罗斯科学院光谱学研究所教授YaroslavV.Kartashov合作，在非线性光学领域取得重要理论研究突破。研究成果于近日发表在物理学领域顶级期刊《物理评论快报》上。李春艳老师为该论文的第一作者和唯一通讯作者，西安电子科技大学物理学院为第一署名单位和第一通讯单位。 该研究创新性地提出了一种仅采用自散焦非线性介质和局域增益的耗散方程，实现了稳定的高拓扑荷涡旋光孤子，建立了研究光学孤子的全新物理模型。该模型打破了24年来关于耗散孤子研究的传统认知，为在各类耗散系统中实现稳定的高拓扑荷涡旋孤子开辟了新的研究方向。该项研究打破了人们对耗散光孤子研究的传统认知，创新性地提出了一种仅采用三次自散焦非线性和线性局域增益的简化模型，在极低的功率水平下获得了稳定的高拓扑荷涡旋孤子。研究人员还发现，此类涡旋孤子起源于增益-诱导线性模，这也是增益-诱导这一概念提出近20年来，首次发现其可以支持携带拓扑荷的线性模。 相关研究成果为在诸如极化激元微腔、非线性结构微腔、激光系统等各类耗散物理系统中实现稳定的高拓扑荷涡旋孤子提供了理论和实验上的指导。在实际应用中，涡旋态可以作为以拓扑荷的大小或正负为编码的信息载体进行通信、实现数字螺旋成像、粒子操纵和高分辨率成像、紧凑的涡旋激光器等，稳定的高拓扑荷涡旋光孤子以及拓扑荷数不同的涡旋态之间的转换将极大促进上述应用的发展。 拓扑荷为1的不稳定涡旋孤子在传输过程中演变为拓扑荷为3的稳定涡旋孤子 拓扑荷为4的不稳定涡旋孤子在传输过程中演变为拓扑荷为2的稳定涡旋孤子

2024-06-07  (点击量：0)

基于激光的3D打印：推动光学显微镜发展的强大工具

光学显微镜是各种多学科领域中使用最广泛的方法之一，用于小规模检查物体、生物体或表面。然而，它的横向分辨率从根本上受到光衍射的限制——随着对更高分辨率的需求的增长，使用传统镜头时，这一限制变得越来越重要。 在光学显微镜的最后一个成像透镜后面集成一个介电微球，为显著提高横向分辨率提供了一种很有前途的解决方案，这一研究领域被称为微球辅助显微镜。然而，在实践中，使用市售的介电微球有很大的局限性。 此外，由于MPL的非线性特性，通过在整个打印过程中局部细化激光强度，可以显着提高其精度。通过将这种复杂的方法与先进的孵化和切片策略相结合，该团队成功制造了一个直径为20μm的微球，表现出近乎完美的几何质量（λ/8）和出色的表面光滑度。 最终，将微球打印在盖玻片上，盖玻片的中心有一个孔，通过飞秒激光烧蚀处理。这种改进的盖玻片和微球体的组合构成了一个3D微型设备，可以灵活地操纵球体，并有可能集成到任何光学显微镜中。 当微球被整合到3D微设备中时，使用Mirau型相干扫描干涉仪（MCSI）和分辨率为λ=0.28的校准网格评估了微球的性能。因此，球体的光学特性超过了传统透镜在可见光下的典型分辨率限制，同时保持了MSCI的高轴向分辨率。 在短短8分钟内完成制造，包括盖玻片的修改和球体的制造，3D微型设备强烈表明其作为现实世界解决方案的适用性。此外，MPL的独特功能使创新的微光学结构和系统得以探索，以进一步提高2D和3D光学显微镜的横向分辨率。 展望未来，科学家们强调了在该领域采用MPL的多种可能性，并强调了其在经济高效地开发定制设计设备方面的巨大潜力，这些设备可以提高任何光学显微镜的分辨率。 正确处理微球需要繁琐的工作流程，并且市售介电微球的尺寸也受到限制。这些挑战阻碍了微球辅助显微镜的广泛应用，作为昂贵的显微镜解决方案（如扫描电子显微镜或原子力显微镜）的具有成本效益的替代方案。 在发表在《光：先进制造》杂志上的一篇新论文中，来自赫尔辛基大学和波鸿鲁尔大学电子结构与激光研究所-希腊研究与技术基金会的科学家开发了一种使用基于激光的3D打印制造高质量微球的新策略。这种方法利用多光子光刻（MPL），能够在微米和纳米尺度上无掩模生产真正的3D结构。

2024-06-07  (点击量：0)
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2023年半导体市场收入比2022年下降了9%

《Omdia半导体总体竞争分析工具》报告（Omdia CLT）揭示了半导体行业的下滑，收入从2022年的5,977亿美元下降至2023年的5,448亿美元，跌幅9%。这一下降是在两年创纪录的增长之后发生的，突显了半导体市场的周期性。 "新冠疫情时期开始的长期上升趋势已经结束。在疫情期间半导体需求激增，导致市场短缺之后，情况发生了逆转。由于宏观经济因素，需求疲软，而半导体组件供应有所增加"Omdia半导体研究高级分析师Cliff Leimbach评论道。 2023年，尽管半导体行业整体低迷，但人工智能已成为该行业的重要增长动力，专注于这一领域的公司从中受益。英伟达是这一领域的明显赢家，其半导体收入自2022年翻了一番多，2023年达到490亿美元。英伟达的发展轨迹突显了这一成就，因为在2019年疫情之前，其半导体收入还不足100亿美元。尽管英伟达是人工智能的最大受益者，但值得注意的是，英伟达并不是唯一一家利用这一趋势的公司。 "英伟达半导体收入的快速增长使其成为2023年收入第二大半导体公司，仅次于英特尔。2022年的行业领导者三星在2023年下滑至第三位，因为其内存收入比2021年下降了近一半"Leimbach补充道。 与GPU集成以促进人工智能的高带宽内存（HBM）也出现了强劲的需求，SK海力士在这一领域处于领先地位，其他主要内存制造商也在进军这一领域。尽管内存市场在2022年整体下滑，但在2023年全年，HBM市场呈现了强劲的年增长率，增幅127%。Omdia预测，HBM可能在2024年创下更高的增长率，预估达到在150-200%之间，预计将引领内存市场的增长。 2023年，车载领域在半导体市场的影响力更大，收入增长超过15%，达到750亿美元。电动汽车的增长和智能汽车的集成推动了这一领域对半导体的需求，约占整个半导体市场的14%。 经济低迷对主要内存制造商产生了显著影响，按营收计算，这些制造商传统上都是排名前几位的半导体公司。此前，从2017年到2021年，三星电子、SK海力士和美光科技都位列收入前5位。然而，在严峻的内存市场条件下，三星电子在2023年排名第三，SK海力士排名第六，美光科技排名第十二。

2024-04-07  (点击量：1096)

前2个月全国集成电路出口1607.1亿元，增长28.6%

3月7日，海关总署公布全国进出口重点商品量值数据。前2个月，机电产品*进口累计金额为9740.8亿元，累计比去年同期增长11%；出口累计金额为22167.1亿元，累计比去年同期增长11.8%. 其中，自动数据处理设备及其零部件进口金额558.1亿元，累计比去年同期增长72.9%；出口金额1,954.5亿元，累计比去年同期增长7.3%。 二极管及类似半导体器件进口741.7亿个，进口金额为250.7亿元，累计比去年同期增长8.6%； 手机出口12374.5万台，出口金额1374.7亿元，累计比去年同期减少15.8%。 集成电路进口785.2亿个，累计比去年同期增长16.8%，进口金额3886.8亿元，累计比去年同期增长19%；集成电路出口394.1亿个，累计比去年同期增长6.3%，出口金额1607.1亿元，累计比去年同期增长28.6%。 汽车(包括底盘）进口10.3万辆，累计比去年同期减少2.8%，进口金额为429.3亿元，累计比去年同期减少13.2%；出口83.1万辆，累计比去年同期减少22.1%，出口金额1118.9亿元，累计比去年同期减少15.8%。 汽车零配件进口金额285亿元，累计比去年同期增长0.6%，出口金额1046.7亿元，累计比去年同期减少19.7%。

2024-03-18  (点击量：1125)
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具有高级降噪功能的超声波耳塞有望在2025年推出

耳机可能最终会超越几个世纪以来的古老技术，这要归功于一种使用超声波的新型微型扬声器。新的音频芯片可以为降噪耳塞铺平道路，这种耳塞还可以重现来自多个方向的声音效果。 初创公司xMEMS在1月9日的CES 2024上首次展示了其音频芯片Cypress，尺寸约为0.25英寸x 0.25英寸（6.3 x6.5毫米）。该公司表示，它将在明年年底前进入耳塞和耳机。 在传统扬声器中，金属线圈缠绕在磁铁上，电流通过线圈。通过电流产生的电磁力与永磁体的磁性相互作用，永磁体像活塞一样来回推动线圈。该线圈还连接到扬声器锥体或振膜上，该扬声器锥体或振膜推动空气产生声音。该技术于1800年代首次提出，至今仍在耳机中使用。 然而，以这种方式设计的扬声器容易出现损坏、磨损和相位失真等问题，其中，声音波形的形状在信号转换过程中发生变化，造成滞后并导致模糊声音。 Cypress微型扬声器是一种硅芯片，由两个组件组成：ASIC用于处理来自声音文件的电信号和超声波换能器。后一种组件使用压电效应将信号转换为声波，压电效应是指当施加电流时，材料会改变体积（或移动）。 传感器由微机电系统（MEMS）制成，MEMS是包含电子和运动部件的微型机器，它们广泛用于消费电子产品，如蜂鸣器和声音接收器。 与旧技术一样，Cypress换能器震动空气以产生声波。然而，与大多数由压电晶体或陶瓷组成的MEMS不同，Cypress使用了一类由锆钛酸铅（PZT）制成的新型压电薄膜。 PZT与硅扬声器振膜层一起作为半导体制造工艺中的一层。当以这种方式应用时，这些薄膜可以产生高分辨率、高质量的声音。 ASIC芯片首先接收和解释电信号，并将其传输到压电MEMS传感器。薄膜在高超声波频率下振动，产生映射到原始音频信号的空气脉冲。这会在Cypress芯片内部产生气压。最后，解调压电MEMS阀将这种声能转换为我们可以听到的音频。 xMEMS在一份声明中表示，与传统扬声器不同，扬声器输出显示出接近零的相移，因此更适合空间音频等功能，该功能模拟出了被不同位置的扬声器包围的效果。 Cypress芯片还可用于创造更好的降噪技术，该技术可产生量身定制的声波来消除环境噪音。从理论上讲，Cypress更快的机械响应和接近零的相位相干性能够消除更高频率的噪音，而今天的耳机很难掩盖这些噪音。Cypress芯片的这种运动在低频下也会产生更多的能量和压力——是该公司以前的非超声波微型扬声器芯片的40倍。耳机和耳塞将发生巨大变化耳塞和耳机有多种扬声器类型可供选择，但没有一种像微机电系统（MEMS）扬声器那样令人兴奋。在从硬盘驱动器到固态驱动器（SSD）的飞跃中，MEMS扬声器在形式上与传统的动圈或平衡电枢驱动器设计完全不同，并具有令人印象深刻的声明列表。例如，它们显著减轻了质量，提高了电源效率，并且产量高，零件间差异很小，这在制造和性能方面具有优势。 这些组件也称为固态扬声器，可以直接焊接到电路板上，而不是依赖飞线或弹簧端子，并且应该比无法回流到电路板上的传统扬声器更可靠。由于MEMS技术的固有优势，MEMS扬声器的到来将提高微型音频产品在电池寿命、音质和降噪方面的性能上限和下限。 虽然这不会在一夜之间发生，但耳塞转向全频MEMS扬声器而不是平衡电枢和动态扬声器，将吸引制造商希望在拥挤的市场中为他们的产品辩护。尽管上述全频扬声器要到2025年才会上市，但我们已经开始看到MEMS扬声器通过Creative Aurvana Ace 2等产品作为高音扬声器扩散到市场。 虽然个人音频技术在进步，但我们对「好声音」的理解也在进步。哈曼研究人员开发的当前研究和标准提高了我们对人们希望从音频设备中听到的内容的理解，但进步的步伐是永无止境的。在过去的六年中，音频行业采用了来自Bruel&Kjaer和HEAD acoustics等公司的更强大的测试设备，以及围绕听众喜欢的音乐播放系统进行研究的新途径。我们已经看到测量音质以及人们喜欢什么质量变得更加复杂。 例如，Knowles对耳塞反应偏好的研究已经确定了与年龄相关的模式。这种研究得到了最新一代耳朵模拟器的出现，这些模拟器在高于10KHz的频率下是准确的。随着时间的流逝，音频产品应该从这些研究中受益，将声音调谐视为一种更加以用户为中心的努力，而不是一种单一的、一刀切的方法。在Harman、Knowles、HEAD acoustics和其他公司的引领下，我们完全希望看到测量标准和对听觉系统（耳膜之外）的理解不断提高，最终使我们作为音乐消费者的所有人受益。

2024-03-01  (点击量：699)

美光发布最小尺寸 UFS 4.0 手机存储芯片：容量最高 1TB，为电池留出空间

2月27日消息，美光科技在MWC 2024上宣布了其最新手机存储解决方案。 该公司推出了迄今为止最紧凑的UFS 4.0封装，尺寸仅为9 x13毫米，仍然提供最高1 TB的容量和4300 MB/s顺序读取速度、4000 MB/s顺序写入速度。 美光表示，推出较小解决方案的主要原因是智能手机原始设备制造商的反馈。制造商们希望为更大的电池留出更多手机内部空间。 美光在其位于美国、中国和韩国的联合客户实验室开发了该产品，并基于其232层3D NAND技术构建。 与去年6月推出的11 x13毫米解决方案相比，UFS 4.0芯片的占用面积缩小了20%，在不影响整体性能的情况下减少功耗。美光带来了HPM（高性能模式），这是一项专有功能，可在智能手机密集使用期间优化性能，号称启用HPM时速度可提高25%。 美光现已推出三种版本的新型UFS 4.0存储样品：256GB、512GB和1TB，IT之家小伙伴可以期待一下后续搭载产品。

2024-03-01  (点击量：685)

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