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  • 美国团队在纳米光子学和超快光学领域获重大突破
  • 中美半导体产业政策的博弈
  • 知名以色列半导体企业首次在其平台集成量子点激光器
  • 战略 | 中国主导制定光纤国际标准正式发布 抢占6G先机
  • 中国科大等揭示层间拖拽输运中的量子干涉效应
  • .战略 | 美国商务部正式颁布将半导体归类为“重要国家安全项目”规则通知
  • 科学家基于LAMOST发现一颗目前离地球最近的特殊中子星候选体
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战略 | 中国主导制定光纤国际标准正式发布 抢占6G先机

近日，世界三大标准组织之一国际电工委员会（IEC）正式发布光纤领域新标准。 该标准由中国电子技术标准化研究院联合中国信科集团制定，全称为《光纤有源元件和器件-封装和接口标准第22部分：带温度控制单元的25Gb/s直接调制激光器封装》。 这是光通信有源器件领域第一项由我国主导制定的IEC国际标准，标志着中国在有源光器件技术领域的研究和发展已经达到了国际领先水平。 据了解，有源光器件是指通过对光信号进行增强或者调制，来实现光通信、光传感、光调制等应用的器件。 据介绍，该《标准》规定了25Gb/s DML激光器封装规范，就好比所有手机有了统一的充电接口，生产商和用户不再为标准问题所困扰。 2021年，《标准》在国际电工委员会正式立项，2年多的时间里，中国专家克服重重困难，高效完成从标准立项申请、标准草案撰写、编制意见征集、国际专家交流、会议研讨等各项工作。 据相关负责人介绍，此次有源光器件IEC国际标准的制定涉及了多家国内外知名企业和科研机构的共同参与。他们克服了语言、文化、技术等多方面的障碍，共同推进了标准的制定和发布。 该《标准》的制定发布，不仅可在5G时代惠及我国相关上下游产业发展，也将为6G时代抢占先机奠定基础。

2023-03-27  (点击量：0)

.战略 | 美国商务部正式颁布将半导体归类为“重要国家安全项目”规则通知

美国当地时间3月21日，商务部发布了关于“芯片法案激励计划”（以下简称“计划”）中包含的安全护栏（securityguardrails）的拟议规则通知，以促进美国的技术和国家安全。以下为该部门官方网站的全文翻译。 国家安全护栏旨在确保由“芯片与科学法案”（以下简称“法案”）资助的技术和创新不会被敌对国家用于针对美国或其盟友和合作伙伴用于恶意目的。“法案”是拜登总统投资美国议程的一部分，该议程旨在释放制造业和创新热潮、推动美国竞争力并加强经济和国家安全。 拟议规则提供了适用于“法案”中包含的激励计划的国家安全措施的更多详细信息，限制资金接受者投资于相关国家的半导体制造扩张。该法规将这些国家定为中华人民共和国、俄罗斯、伊朗和朝鲜。随着美国继续与盟友和合作伙伴协调和合作，使全球供应链更具弹性和多样化，这些护栏将促进共同的国家安全利益。 商务部长吉娜雷蒙多说：“法案资助的创新和技术是我们计划扩大美国和我们盟友的技术和国家安全优势的方式；这些护栏将有助于确保我们在未来几十年保持领先于对手，美国的芯片法案从根本上说是一项国家安全倡议，这些护栏将有助于确保恶意行为者无法获得可用于对付美国和我们的盟友的尖端技术。我们还将继续与我们的盟友和合作伙伴协调，以确保该计划推进我们的共同目标，加强全球供应链，并增强我们的集体安全。” 两党“法案”提供的资金包括明确的护栏以加强国家安全： 该法令禁止法案奖励资金的接受者在其他国家使用这些资金； 该法令严格限制法案奖励基金的接受者在奖励之日起10年内投资于外国关注的大多数半导体制造项目； 该法规限制法案奖励资金的接受者与外国实体进行联合研究或技术许可工作，这些实体涉及引起国家安全问题的技术或产品； 美国商务部拟议的规则概述了这些国家安全护栏的更多细节和定义。 拟议规则将： 制定标准以限制在相关国家/地区的先进设施扩张： 该法令禁止在授予之日起10年内，涉及在相关国家/地区为尖端和先进设施进行半导体制造能力材料扩张的重大交易，以阻止接受者从在这些国家建造新的或扩建现有的前沿和先进技术设施。 提议的规则根据10万美元的货币水平定义重大交易，并将材料扩张定义为将设施的生产能力提高5%。这些阈值旨在捕获即使是试图扩大制造能力的适度交易。如果“激励计划”资金接受者参与违反这些限制的交易，该部门可以收回全部资金奖励。 限制在相关国家扩建传统设施：该法令限制在相关国家扩建和新建传统设施（legacy facilities）。拟议的规则限制现有传统设施的扩展，禁止接受者添加新生产线或将设施的生产能力扩大超过10%。该法规还规定，如果这些设施的产出“主要服务于”生产传统芯片（legacy chips）的外国的国内市场，则接受者只能建造新的传统设施。拟议的规则规定，主要服务于市场意味着至少85%的传统设施的产出被纳入最终产品，这些最终产品在生产它们的相关国家/地区消费。拟议规则还指出，如果任何接受者计划在这些例外情况下扩大传统芯片设施，他们将被要求通知该部门，以便该部门确认遵守国家安全护栏。 将半导体归类为对国家安全至关重要： 虽然该法规允许公司在有限的情况下扩大在外国关注的传统芯片的生产，但今天的拟议规则将一系列半导体归类为对国家安全至关重要的领域——将这些芯片定义为不被视为传统芯片，因此受到更严格的限制。该措施将涵盖对美国国家安全需求至关重要的芯片，包括用于量子计算、辐射密集环境和其他专业军事能力的当前一代和成熟节点芯片。这份半导体芯片清单是在与国防部和美国情报界协商后制定的。 加强美国出口管制：2022年10月，美国商务部工业和安全局(BIS)实施了出口管制，以防止中国购买和制造可增强其军事能力的先进芯片。今天提议的规则将通过在出口管制和法案国家安全护栏之间调整存储芯片的禁止技术门槛来加强这些控制。今天提议的规则对逻辑芯片应用了比出口管制更严格的门槛。 详细信息与有关外国实体的联合研究和技术许可工作的限制：该法规限制接受者与有关外国实体进行涉及引起国家安全问题的技术或产品的联合研究或技术许可工作。拟议规则将联合研究工作定义为由两人或多人进行的任何研究和开发，并将技术许可定义为向另一方提供专利、商业秘密或专有技术的协议。除了法规中概述的外国实体外，拟议规则还增加了BIS实体清单、财政部的中国军工联合企业(NS-CMIC)清单，以及联邦通信委员会（FCC）的安全和可信通信清单中的实体构成国家安全风险的设备和服务网络法清单。拟议规则还详细说明了引起国家安全担忧或对国家安全至关重要的技术、产品和半导体，符合美国出口管制，并与国防部和美国情报界协商制定。 该部门正在就拟议规则制定通知征求公众意见，并将在60天内接受意见。鼓励行业、合作伙伴和盟友以及其他感兴趣的各方提交评论，以告知将于今年晚些时候发布的最终规则。 先进制造投资信贷 拟议规则与美国财政部今天发布的拟议规则制定通知中包含的国家安全护栏一致，其中详细说明了由国税局管理的先进制造投资抵免（投资税收抵免）。投资税收抵免是针对设施制造半导体或半导体制造设备的合格投资的联邦所得税抵免，也是CHIPS和科学法案提供的一系列激励措施的重要组成部分。商务部和财政部一直在密切协调CHIPS资金和投资税收抵免，以确保这些激励措施相辅相成，并推进拜登政府的经济和国家安全目标。 与美国合作伙伴和盟友的国际协调 在制定该拟议规则时，美国商务部感谢美国合作伙伴和盟友的广泛投入与合作，并期待进一步的公众评论。该部门将继续与国际盟友和合作伙伴协调，以支持健康的全球半导体生态系统，该生态系统推动创新并能抵御网络安全威胁、自然灾害、流行病、地缘政治冲突等。随着半导体和技术的不断发展，美国将与盟友和合作伙伴合作并制定协调战略，以确保最新技术不会被有关实体用来破坏我们的集体经济和国家安全。 由于该部门一直在实施该法案，它一直与美国的合作伙伴和盟友保持密切联系，包括通过与韩国、日本、印度和英国的接触，以及通过印度-太平洋经济框架、欧盟-美国贸易和技术委员会以及北美领导人峰会达成工时。国防部将继续与美国伙伴和盟友密切协调，以推进这些共同目标，促进美国的集体安全，并加强全球供应链。

2023-03-23  (点击量：0)
科技进展   查看更多

美国团队在纳米光子学和超快光学领域获重大突破

近日，美国桑迪亚国家实验室（SNL）集成纳米技术中心的一个研究团队证明了从传统的非相干光源动态引导光脉冲的能力，该成果有望带来纳米光子学和超快光学领域的重大突破。 研究团队介绍称，这种使用半导体器件控制光线的能力，将使低功率、相对便宜的光源（如LED或手电筒光束）得以在全息图、遥感、自动驾驶汽车和高速通信等新技术中取代更强大的激光束。 非相干光是由许多常见的光源发出的，例如老式的白炽灯或LED灯泡。这种光被称为非相干光，因为光子以不同的波长和随机的方式发射。然而，激光发出的光束不会扩散和扩散，因为光子具有相同的频率和相位，因此被称为相干光。 在该团队的研究中，他们通过使用被称为超表面的人工结构材料来操纵非相干光，超表面是由被称为元原子的半导体微小构件制成的，每个反射片包含数千个元原子，经过设计成可以非常有效地反射光，从而实现非相关光的动态引导。 尽管超表面在制造可以将光线引导到任意角度的设备方面表现出了希望，但它们也面临着挑战，因为它们只是为相干光源设计的。理想情况下，人们会想要一种半导体设备，可以像LED一样发光，通过施加控制电压将发光转向设定的角度，并以尽可能快的速度改变转向角度。 研究人员从一种半导体超表面入手研究，这种超表面嵌入了称为量子点的微小光源。通过使用控制光脉冲，他们能够改变或重新配置表面反射光的方式，并将量子点发出的光波在70°范围内以不到万亿分之一秒的速度向不同方向发射。这也标志着光学领域的一项重要进展。与基于激光的转向类似，转向光束抑制了非相干光扩散到更宽视角的趋势，而是在远处产生明亮的光。 这种动态控制非相干光源和操纵其属性的能力能够实现一系列广泛的应用，包括实现小尺寸、量轻量化的超表面LED显示屏的转向发光。研究人员们希望打造一种新型的小型显示器，可以使用低功率LED将全息图像投射到眼球上。它也有望应用在自动驾驶汽车上，使用激光雷达来感知汽车路径上的物体。

2023-03-27  (点击量：1)

中国科大等揭示层间拖拽输运中的量子干涉效应

近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心国际功能材料量子设计中心和物理系中科院强耦合量子材料物理重点实验室教授曾长淦、副研究员李林团队，与北京大学物理学院量子材料科学中心教授冯济课题组合作，在二维电双层结构层间拖拽效应研究中取得新进展。该研究通过构筑氮化硼绝缘层间隔的多种石墨烯基电双层结构，首次揭示了在层间拖拽这一复杂的多粒子输运过程中存在显著的量子干涉效应。3月16日，相关研究成果以Signature of quantum interference effect in inter-layer Coulomb drag in graphene-based electronic double-layer systems为题，在线发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。 量子干涉效应是量子力学中波粒二象性的直接体现。在固体材料中，弱局域化、普适电导涨落和Aharonov-Bohm效应等独特量子输运现象，均源于载流子扩散路径之间的量子干涉。然而，这些干涉行为均发生在单一导体内的载流子输运过程，可在非相互作用的单粒子框架下较好地解释。与之相比，诸如层间拖拽效应这种路径更为复杂的多粒子耦合输运中是否会展现出类似的量子力学行为，是重要的基础科学问题。拖拽效应是指对于两个空间相近但彼此绝缘的导电层构成的电双层结构，在其中一层（主动层）施加驱动电流，层间载流子之间的动量/能量转移会诱导另一层（被动层）载流子移动，从而在被动层产生一个开路电压或闭路电流。此前，拖拽效应被广泛用于研究载流子长程耦合特性，以及发现如间接激子波色爱因斯坦凝聚等层间关联量子态。然而，缺乏对这一独特输运过程本身的外场响应特性及可能的量子效应的研究。 石墨烯基二维电双层结构为在二维极限下开展深入研究提供了平台。作为天然且理想的二维电子气，石墨烯本身载流子类型和浓度均高度可调，且利用氮化硼作为绝缘层，两层石墨烯之间的间距可以低至数纳米，使得在更广阔参数空间内表征层间拖拽特性成为可能。基于此，研究构筑了双层石墨烯/氮化硼/双层石墨烯（以下称双层/双层）、单层/单层以及单层/双层等多个石墨烯基电双层结构。通过系统的外磁场下拖拽响应特性测试，研究发现在很大的温度/载流子浓度范围内，低磁场区间内拖拽磁电阻均会明显偏离经典库伦拖拽行为，且这种偏离的符号直接取决于石墨烯层的能带拓扑性（即电子波函数的贝利相位）。如对于双层/双层和单层/单层体系，拖拽电阻在电子-电子区间的修正均表现为低场的电阻峰，而对于双层/单层体系，则为电阻谷。 通过对拖拽输运过程的系统性分析，研究发现，观察到的低场修正可以较好地归因于由时间反演和镜面对称联系起来的两个层间拖拽过程之间的量子干涉，而其干涉路径则由空间分隔的两个石墨烯层层内载流子扩散路径共同组成。这种层间量子干涉的产生依赖于两层石墨烯中空间重叠的扩散路径的形成，其中中间绝缘层的杂质势散射起到重要作用。这一新型量子干涉效应的发现，将固体材料中的量子干涉行为，从单一导体内单一粒子输运行为，拓展到多个导体间多粒子耦合输运过程，进一步丰富了量子干涉的物理内涵。此外，相比于传统层内量子干涉导致的磁阻修正，层间量子干涉导致的拖拽磁电阻的修正显著增大，从而有望为发展新原理存储器件提供新思路。 近年来，曾长淦与李林团队不断突破器件制备和测试技术，在石墨烯基电双层结构层间拖拽研究中取得了系列进展：利用石墨烯体系独特的层数依赖的能带色散，揭示了无质量费米子和有质量费米子之间长程耦合的指纹特性（Nano Lett.20,1396-1402(2020)）；在石墨烯（二维半金属）和LaAlO3/SrTiO3异质结（界面二维超导）组成的杂化电双层结构中发现由量子涨落诱导的巨幅超流拖拽效应（Nature Phys.19,372-378(2023)）。上述研究表明了二维电双层体系在诱导实现超越单一体系的新型耦合量子效应方面的独特优势。 （a）层间拖拽效应测试示意图；（b）电子-电子区间典型拖拽磁电阻；（c）从层内量子干涉到层间多粒子量子干涉

2023-03-27  (点击量：1)
市场前瞻   查看更多

2022年全球芯片规模为5735亿美元，中国进口了其中的72.5%

众所周知，前段时间海关出具了一份数据，表示2022年进口集成电路5384亿件，较2021年减少970亿件，而按价值计算的话，中国集成电路进口额为4156亿美元，较2021年只减少了5％。 一时之间，这个5384亿件进口，4156亿美元金额成为了大家讨论的热点，因为这已经是中国第二年进口芯片金额超过4000亿美元了。 这4156多亿美元有多恐怖？按照SIA（美国半导体行业协会）的数据，2022年全球半导体销售金额较2021年的5559亿美元增长3．2％，达到5735亿美元。 计算起来，相当于中国进口芯片金额，占全球半导体销售市场的72．5％，也就是说全球72．5％的芯片，制造出来后，就是要被进口到中国市场来的。 那么问题来了，中国真的需要这么多芯片么？其实并不需要，按照SIA的数据，中国大陆在2022年仍然是全球最大的半导体单一市场，市场规模约为1803亿美元，较2021年减少了6．3％，但占比仍接近32．5％。 也就是说中国市场其实真正消耗的芯片，只有1803亿元，还不到进口芯片金额的一半，那为何需要进口这么多芯片？ 原因在于中国作为全球电子产品制造中，帮全球的客户制造电子产品，这些电子产品，在中国制造后，又销往全球，这部分芯片不算中国市场真正需要的芯片。 比如苹果，需要从美国、韩国、日本等各地进口芯片，然后运到中国来制造成iPhone，然后卖到中国市场的iPhone不到20％，另外的80％卖到中国大陆之外的地区了。 同样的还有联想、DELL、HP等的电脑，TCL、海信、三星等的电视机等，均是如此，这些产品大多在中国制造，需要从全球进口芯片，然后制造成成口后，再卖到全球。 其中特别是国外的客户，指定使用国外的芯片，是必须进口的，国产基本是无法替代的。 从这一点出发，中国进口的芯片越多，说明中国制造越强大。如果中国某一天进口的芯片显著减少，说实话，并不一定是中国芯片自给率提升了，而是中国制造没落了。 这些国际客户，可能跑到越南、东南亚、印度，甚至欧洲等地去制造产品了。 所以，大家不要总盯着这个芯片进口数量或金额来说事，最近总是有人称去年中国减少芯片进口970万件，好像是一件大喜事一样，但如果自给率不提升，芯片进口却减少，反而是一件大坏事，只能说明中国制造受到大影响了。

2023-02-15  (点击量：5)

2027年全球工业激光器市场将达151亿美元

近期，ResearchAndMarkets发布了全球工业激光器市场分析报告。2021年，全球工业激光器市场价值为68.9亿美元，预计到2027年该市场将增至150.7亿美元。 工业激光器市场增长的一些主要原因是汽车行业越来越多地转向电动汽车、立法和可追溯性要求不断增加、对材料加工的需求不断增长、航空航天部门对激光的需求不断增长，以及医疗行业对激光技术的采用越来越多，等等。在2022-2027年的预测期内，全球工业激光器市场预计将以13.93%的复合年增长率(CAGR)增长。 从产品类型来看，该报告将工业激光器分为四种：光纤、固态/Disc、准分子/二极管，和CO2。2021年，引领工业激光器市场的产品类型是光纤激光器，因为它们体积小、电气效率好、维护成本低和运营成本低。由于它们可以产生不同的波长，因此被广泛用于工业环境中进行切割、标记、焊接、清洁、纹理和钻孔等。在预测期内，年复合增长率最高的则是准分子/二极管类型。 按应用来看，该报告将全球工业激光器市场分为九个板块：金属切割、焊接/钎焊、标记/雕刻、精细金属加工、显示、非金属加工、半导体/PC板、增材制造和其他。2021年，金属切割部分在市场上的份额最高，预计在预测期内将成为增长最快的部分，因为这种激光加工是非接触式的，消除了零件畸变，聚焦光学器件始终到位，因此无需工具设置和存储成本。此外，激光切割边缘在各个方面都优于大多数其他切割工艺产生的边缘。通过激光切割的工件不需要后续加工操作。 按地区划分，全球工业激光器市场可分为四个地区：亚太、北美、欧洲和世界其他地区。2021年，亚太地区主导了全球市场，这主要由于OEM和汽车行业数量的增加，以及该地区新兴国家制造成本的下降等。在亚太地区，中国占据了主要份额，原因是工业激光器在钢铁切割等金属制造过程中的使用增加。在预测期内，由于大型并购的增加以及超激光技术的持续研发，北美预计将引领全球工业激光器市场。2021年，美国在北美工业激光器市场中占据主要份额，预计在2022-2027年预测期间，美国将成为北美增长最快的地区。 全球工业激光器市场的主要参与者包括：Coherent(II-VI)、Jenoptik AG、Lumentum Holdings、nLIGHT、MKS Instrument(Newport)、NKT A/S(NKT Photonics)、TRUMPF、FANUC、IPG Photonics、Calmar Laser、Amonics、CY Laser SRL和Apollo Instruments。

2023-01-12  (点击量：6)
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布局 | 携手中科大 国轩高科建创新电池实验室

近日，国轩高科官方表示，与中国科学技术大学在合肥签订合作协议，双方将共建创新电池联合实验室，围绕创新锂电池技术，开展基础技术、前瞻技术和关键技术研究，推动科技成果的转化应用与产业化。 双方约定，创新电池联合实验室设在中国科学技术大学，以国轩高科工程研究总院和中国科大碳中和研究院为建设主体，双方将整合优势，展开创新融合和跨界战略合作。联合实验室将围绕创新锂电池技术，开展基础、前瞻性技术和关键技术研究，并进行产学研合作。双方基于合作成果，积极开展科技成果的转化应用与产业化。 据了解，国轩高科与中国科大均根植于合肥，双方在人才培养和项目研发上交流紧密。国轩高科目前共有117人毕业于中国科大，其中博士43人、硕士56人；双方已经就材料创新、电化学体系迭代、产品升级等开展系列合作，并取得卓有成效的进展。 国轩高科定期报告显示，公司注重校企合作，与中国科学院、中国科学技术大学、清华大学及合肥工业大学等国内多所知名高校、科研机构以及美国的斯坦福大学、哥伦比亚大学、新加坡南洋理工大学都有着深度合作，促进推动产业技术进步。 据介绍，国轩高科专注于动力电池和储能电池的研发与投入，致力于材料科学、电池结构、产品设计、制造工程及检测试验等动力电池全系列工程技术研究。在铁锂低温电解液技术、隔热材料研发、电池热失控管理及半固态电池技术等前瞻性技术研究上，成果显著，取得阶段性进展。 国轩高科主要业务主要包括动力锂电池、储能电池、输配电设备等。全球资讯机构SNE research统计数据显示，2022年，国轩高科动力电池以14.1GWh的装机量排行全球第八，同比增幅为112.20%，市场占有率为2.20%。

2023-03-08  (点击量：6)

度亘核芯发布国际首款9xxnm单管芯片55W最新成果

近日，度亘核芯（DoGain）在美国旧金山举行的西部光电会议（Photonics West 2023）上发布了在高功率9xxnm半导体激光方面的最新进展。开发的915nm单管激光芯片，国际上首次实现了单管器件高达55W的功率输出！ 9xxnm半导体激光器件COS结构示意图 高功率、高效率、高亮度是激光技术和应用孜孜以求的目标，也是当前激光技术领域中比较活跃的研究领域。我们通过对基础物理、材料科学以及器件制备工艺的深入研究，优化了芯片的内量子效率、腔内光学损耗以及腔面的高负载能力，成功实现了输出功率和电光转换效率的显著提高。开发的915nm单管激光芯片，在室温和55A连续工作条件下，突破性的实现了55．5W的高输出功率，而且具有高的电光转换效率、小的水平发散角和高的偏振度。 25℃，CW条件下，915nm功率、电压和电光转换效率随电流变化曲线 度亘很荣幸将此技术及产品推向市场，为客户提供高功率、高效率、高性价比的有效解决方案。度亘也将持续聚焦核心光电领域，提升产品的性能和可靠性，持续不断的为客户提供更优质的产品。 度亘核芯以高端激光芯片的设计与制造为核心竞争力，聚焦光电产业链上游，拥有覆盖化合物半导体激光器芯片设计、外延生长、器件工艺、芯片封装、测试表征、可靠性验证以及功能模块等全套工程技术能力和量产制造能力，专注于高性能、高功率、高可靠性光电芯片及器件的设计、研发和制造，产品广泛应用于工业加工、智能感知、光通讯、医疗美容和科学研究领域，致力打造具有国际行业地位的产品研发中心和生产制造商。

2023-03-06  (点击量：1)

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