后摩尔时代的微电子研究前沿与发展趋势

集成电路是信息社会的基石,当前集成电路的发展仅靠缩小器件尺寸已经难以为继,未来格局将由后摩尔时代新器件技术决定,其基础研究正面临着新材料、新结构、新原理等诸多挑战。基于国家自然科学基金委员会第231期双清论坛会议成果,本综述围绕超越摩尔定律微电子发展路径中的核心问题,总结了国内外集成电路领域近年来取得的主要研究进展,探讨了以能效、功耗、复杂度、容错度为牵引的后摩尔时代微电子前沿研究方向,分析了我国在该领域亟需关注和解决的重要基础科学问题。     

用计算支撑器件走向纳米尺度极限——记北京大学微纳电子学研究院教授杜刚

正在集成电路技术尺寸缩小逐渐逼近物理极限的今天,半导体器件模拟技术已经成为新器件、新结构、新技术研发中不可或缺的一环。对于纳米尺度半导体器件,量子效应、非稳态载流子输运等物理量效应的影响,使得分析器件特性优化器件结构离不开理论计算结果的指导;另一方面随着器件结构的日趋复杂,设计难度不断加大,在半导体集成电路产业设备异常昂贵的今天,以流片试验的方式去验证设计成果,必然会导致人力、物力的巨大损耗。计算机运算     

微电子技术的发展和我们的对策

1958年第一块单块式集成电路问世以来,电子产品突飞猛进地向微小型化发展,这不仅使体积大为缩小,重量减轻,并使产品的可靠性迅速提高,成本大为降低;同时产品的运行速度也越来越高,功能更趋多样化。这种向微小型化方向发展的潜力还很大。估计90年代微电子技术的发展,微小型化仍然是一个主要方向。随着元器件的微小型化,器件的开关速度将达到微微秒量级。电路的集成度将超过每片1000万个元件以上。在这种情况下,把整个电子系统集成在一起的系统集成技术就显得越来越重要。系统集成除了要求每个元器件的尺寸继续缩小外,还要求把各种不同功能的元器件都集成在一块集成电路上,因此要解决各种功能元器件     

新型应变SGOI/SOI/MOSFET器件结构及物理模型分析

<正>pointSOI技术和应变硅技术的广泛应用和融合大大提升了新型应变硅器件的发展,通过对新型应变器件结构及物理模型的深入分析和研究,有效改善了传统MOSFET器件因结构尺寸小的限制。同时,沟道掺杂工程在晶体器件中的广泛引入,使得新型应变SOIMOSFET器件得到了飞速的发展,在未来的社会发展中有着广泛的应用前景。     

微细加工技术—光刻技术简介

随着信息时代的到来,信息高速公路、网络技术、移动通信技术和多媒体技术的飞速发展,促进了高集成度、超高速、超高频集成电路及器件的研制与开发,特征尺寸越来越细,加工尺寸进入深亚微米、百纳米以至纳米级.图1是新型计算机硬盘读头的平面示意图,其特征尺寸小于1微米.     

邓正：做后摩尔时代的探索者

正Intel创始人之一的戈登·摩尔在1965年做出预测:集成电路上可容纳的晶体管数量每18～24个月就会翻一番,这被称为摩尔定律。但是,近年来由于结构、材料和量子效应等多方面因素的制约,集成电路发展正在趋向瓶颈。摩尔定律正在走向终结,人类社会也将进入"后摩尔时代",如何通过新材料、新结构、新原理器件的研究与开发,进一步推动集成电路的发展,是相关科研工作者不断探索的目标。     

微电子行业新型湿法清洗工艺分析

在微电子产业高速发展的时代,对微电子器件的清洁性要求越来越高。但硅片表面的污染物将对集成电路元器件的性能造成极大的影响。因此,对硅片表面进行清洗是保证器件性能及提高器件成品率必不可少的一步。本文就微电子行业新型湿法清洗工艺的应用进行分析。     

高等级集成电路器件引线成形工艺研究

本文针对军工电子产品中广泛使用的引脚未成形的高等级集成电路为研究对象,提出器件引线模具成形及印制板焊盘尺寸控制等工艺方面的观点。在电气互联行业起到作用。如付诸现实将产生32万元或更多经济效益。     

新型半导体材料的性能分析及其应用研究

半导体材料是制作功率器件、晶体管、集成电路、光电器件的基础材料,随着社会不断的进步和发展,直接或间接的影响着人们的生活,同时半导体业的也是物理材料研究的主要方向之一,因此本篇文章对新型的半导体材料的性能以及其应用前景进行了分析和概述。     

计算机发展路在何方

计算机正以迅猛的速度往前发展。作为计算机硬件两大支柱的微处理器和存储器,都有长足的进步,但仍面临着一些问题。最新的微处理器200兆赫的Pentium Pro(高能奔腾,俗称686)集成电路上的线宽只有0.35微米,而且不久便会有线宽0.25微米和0.18微米的器件面世。但从出现集成电路以来,集成度通常每三年便翻两番(相当于线宽缩小到一半),然而近10年来微处理器却未以这样快的速度发展。人们不禁要问,现在的硅半导体技术是否还能支持计算机高速发展?在存储器方面也有类似情况。目前计算机存储技     

表面安装器件SMD贴装工艺研究

针对目前电子产品元器件贴装工艺高度普及、表面安装器件SMD大量被使用的现状,通过对表面安装器件SMD的介绍,分别研究了SMD分立器件、SMD集成电路以及大规模集成电路的贴装方式,对各种贴装方式加以比较,提出最佳贴装工艺方案。     

模拟集成电路自动化的研究

在科学技术发展飞速的今天,模拟电路研究也得到了极大的发展,一个重要发展方向便是集成化。但是电路集成化的发展却造成了数字集成电路技术已经相当成熟,而模拟集成电路却是相对落后,自动化设计水平的限制严重阻碍了模拟集成电路的发展。而市场的需求与政策的支持为模拟集成电路发展提供了良好发展机遇,因此需要大力进行模拟电路的研发工作。     

半导体集成电路行业供应链研究与发展展望

集成电路芯片是电子产品的核心器件,被誉为是现代工业的"粮食",在现代科技发展中发挥着极其重要的作用。半导体集成电路行业属于高度资金密集和高度技术密集型产业,因此加强该行业供应链研究,对提升一个国家半导体集成电路行业竞争力具有重要的现实意义。     

专注微纳光学 期待开拓创新

微纳光学是指研究微米乃至纳米尺度下的光学现象的学科,随着光学系统体积的不断缩小,光学特性也会发生改变,当特征尺寸达到微纳米量级,就会出现许多宏观条件下所没有的特性。利用微纳尺寸结构的光学特性,可以设计出新型光学器件、系统和装置。微纳光学制造业主要利用微纳光学技术生产因微纳结构而产生特殊光学性能或呈现特殊视觉效果的光学膜和器件。     

拓扑与超导新物态调控

对物质状态的调控是推动科技发展的重要源动力之一。在人类发展历史上,对硅基材料中电子的调控,导致了晶体管等电子器件的诞生,从而进入信息时代。但是,进入21世纪以来,随着器件尺寸的不断减小,能耗问题、量子隧穿与量子涨落效应等从根本上阻碍了器件的进一步微型化和集成,成为现代信息和电子科技发展的瓶颈。我们迫切地需要探索、开发高效率、低能耗和突破量子尺寸效应的新一代器件。从物理本质上看,传统的半导体器件的物理基础,是半导体中电子的扩散输运现象。可以说对半导体中电子扩散输运的深刻理解,催生了20世纪下半叶的一系列信息工业的革命。因此,要突破目前电子工业的发展瓶颈,也必须建立在对凝聚物质新材料、新物态中电子运动模式的深刻理解之上。     

大尺寸CBGA高铅焊接在温度循环下焊点可靠性的研究

大尺寸陶瓷封装焊球阵列封装(Ceramic Ball Grid Array,简称CBGA)器件,在使用过程中焊点容易产生裂纹,对大尺寸CBGA的可靠性以及焊接质量造成影响。为了更好地分析并解决此类问题,在特定情况下,从样件的试验状态到大尺寸CBGA器件焊点产生裂纹的全过程进行了详细阐述,并介绍了试验验证条件和焊接后焊点金相切片的情况。在此基础上,给出了焊点可靠性降低的原因和器件使用建议。     

EDA技术发展与应用

进入21世纪以来,人类全面进入了信息产业主导的知识经济时代,信息领域正在发生一场巨大的变革,其先导力量和决定性因素正是微电子集成电路。由于微电子技术的高速发展,由IC芯片构成的数字电子系统朝着规模大、体积小、速度快的方向飞速发展,而且发展速度越来越快。随着电子工程与计算机科学的迅猛发展,电子器件在最近几十年经历了从小规模集成电路（SSI）、中规模集成电路（MSI）到大规模集成电路（LSI）以至超大规模集成电路（VLSI）的发展历程。设计方法也发生了转变,由原来的手工设计到现在的电子设计自动化（EDA）设计,它正广泛应用在现代数字系统设计中。集成电路发展经历了电路集成、功能集成、技术集戍,直至今天基于计算机软硬件的知识集成,这标志着传统电子系统已全面进入现代电子系统阶段,这也被誉为进入3G时代,即单片集成度达到1G个晶体菅、器件工作速度达到1GHz、数据传输速率达到1Gbps,     

掌上投影时代

由于受屏幕尺寸的限制。笔记本电脑、手机和其他各种便携式产品的体积已经很难缩小,但3M公司研制的MPro 110掌上型投影机却能在缩小机身大小的同时给你提供超大的屏幕：在黑暗的房间里,它能投射出50英寸的图像;在明亮的环境下,它也能投射出10英寸大小的图像。3H公司希望,     

亚微米尺寸GaAs MESFET器件输运性质的蒙特卡罗模拟

根据半经典输运模型,考虑了GaAs的非抛物性能带结构和主要的散射机制,采用蒙特卡罗模拟方法计算了亚微米尺寸GaAs MESFET器件的输运性质和电流电压特性,分析了器件中电子密度、电场和迁移率的不均匀分布计算了不同尺寸栅长下的电子漂移速度和漏电流,分析了栅长尺寸对电子漂移速度和漏电流的影响。随着栅长尺寸的增加,栅下沟道的电子漂移速度减小,而且漏电流呈线性递减。     

集成电路知识产权相关问题的探讨

文章主要分析了集成电路产业知识产权的现状以及集成电路知识产权的保护形式、类型和特点;探讨了获得集成电路布图设计专有权的条件、具体权利、权利限制以及侵权的问题,提出集成电路行业加强知识产权保护的几项具体建议。