清华大学——年3月,任天令教授团队在小尺寸晶体管研究方面,首次实现了具有亚1纳米栅极长度的晶体管,晶体管栅极长度等效0.34nm,并具有良好的导电性能。这个突破可以说是推动我国更高精度芯片制程的里程碑,证明如果能将晶管体的宽度进一步微缩,就能在芯片载体上排列更多的晶管体,未来甚至能制造出2nm乃至于1nm的芯片。
华中科大——年2月,李一伟教授团队,致国力于芯片类器官的高通量培养,终于研制出稳定高效且有独立知识产权的类器官培养芯片,开发出类器官智能制造和高通量生产系统,并开始产学合作实现科研成果转化,有望在近期推向临床,为癌症病人提供个体化类器官构建和药物评估服务。类器官是人工器官的一种,在医学界是当之无愧的前沿研究,这项技术可以助力开发针对中国人的药物、疫苗,将国人“健康密码”掌握在自己手中。南京大学——年1月,王欣然教授团队潜心研究二维半导体单晶,已经取得突破。该团队尝试着改变蓝宝石表面的原子台阶的方向,利用原子层取向,从而诱导成核机制,实现了单晶薄膜向外延为两英寸的生长,芯片性能提升%。这是全球第一个实现的例子。浙江大学——年12月,发布了“莫干1号”“天目1号”超导量子芯片学术成果。量子计算机的研制已成为全球科技战略的必争高地,量子芯片研制是量子计算机研究的核心。“莫干1号”和“天目1号”由浙朱诗尧领衔的团队研制。天目一号拥有36个量子比特,超越了西方大部分国家,突破了国外的技术壁垒,并绕开了高端光刻机,实现弯道超车。华中科大——年11月,吕志鹏教授带领一支年轻团队,在CADContest布局布线算法竞赛中夺得全球第一。EDA是电子设计的基石产业,被誉为“芯片之母”,“谁掌握了EDA,谁就有了芯片领域的主导权。”此届算法竞赛共有来自12个国家和地区的支队伍参加,包括加州大学伯克利分校、东京大学等众多国内外名校与研究机构。清华大学——年10月,在路新春教授团队在芯片设备方面取得突破,国内首台12英寸超精密晶圆减薄机(Versatile-GP)正式出机,并已经发往国内某集成电路龙头企业。我国的晶圆减薄机一直就依赖海外进口,国产从无产出。清华大学生产的该设备应用于3DIC制造、先进封装等芯片制造大生产线,打破了外国集团的长期技术垄断。武汉大学——年10月,该校致力于解决室外卫星信号对于室内空间不可用不可达、室内定位精度低的技术难题,首次突破了精准测距、窄频带漫游和多源融合定位三大核心技术,发布了全球首款基于RISC-V高精度室内定位音频芯片,拥有完全自主的核心知识产权,突破了消费级智能终端室内高精度定位“卡脖子”关键技术,用中国芯创造导航定位中国方案。云南大学——年7月,该校材料与能源学院成功突破硫化铂和石墨烯融合,解决了相关物理问题,优化了两种材料的融合工艺。从综合性能来看,硫化铂优于石墨烯和单晶硅,很有可能成为我国芯片代工领域媲美国外的关键材料。硫化铂可以弥补石墨烯晶圆管的不足,拥有较宽的能量间隙和高的架空性,在光、电和磁方面表现也很出色。硫化铂内部结构稳定性较好,并且杂质较少,很有可能成功延续摩尔定律。中国科大——年6月,郭光灿院士团队在光量子芯片研究中取得重要进展,在国际上首次展示了波导模式编码的两比特受控非门控操作。该实验中的量子受控非门能够实现对两个波导模式编码量子比特的纠缠,平均保真度在0.87到0.91之间。该成果为波导模式编码的量子操作铺平了道路,也可用于片上多自由度光量子信息处理,为实现大规模光量子系统奠定了基础。湖南大学——年5月,刘渊教授团队通过使用范德华金属集成的方法,实现了超短沟道的垂直场效应晶体管。通过对垂直器件进行微缩,垂直晶体管的开关比性能提升了两个数量级。该项研究有望为生产出拥有超高性能的亚3nm级别的晶体管,制备因工艺水平限制而出现不完美界面的范德华异质结器件,为提升芯片性能提供了一种全新的低能耗解决方案,为“后摩尔时代”半导体器件性能提升增添了希望。国防科大——年2月,该校计算机学院QUANTA团队联合军事科学院、北京量子信息科学研究院、中山大学光电材料与技术国家重点实验室等单位,研发出一款新型可编程硅基光量子计算芯片,实现了多种图论问题的量子算法求解,有望未来在大数据处理等领域获得应用。这是量子计算在工程化方面等的“卡脖子”问题。清华大学——年2月,唐传祥研究组与合作团队在《自然》上发表研究论文《稳态微聚束原理的实验演示》,报告了一种新型粒子加速器光源“稳态微聚束”的首个原理验证实验。这项研究有望解决自主研发光刻机中最核心(极紫外光源)的“卡脖子”难题。北京大学——年1月,彭练矛团队在以石墨烯为基础的碳基领域取得突破,不仅掌握了整套碳基CMOS集成电路无掺杂的制备技术,而且还制作出了栅长达到5nm工艺的碳晶体管,尺寸方面与硅基无异,综合性能却超过了硅基的十倍还多。从理论上讲,碳基芯片可以绕过光刻机。这项堪称“奇迹”的CMOS技术,不仅有机会解开目前光刻难题带来的芯片困境,同时也让我国在接下来的“碳时代”处在了领跑的位置。哈工大——年1月,韩杰才院士团队,与香港城市大学、麻省理工学院等单位合作,在金刚石芯片领域取得新进展。“金刚石”芯片被誉为新型半导体材料的终极形态,除了大家理解的耐用性之外,整体性能远超目前主流的硅基芯片。这为实现芯片弯道超车提供了极大机会。西安理工——年12月,由西安理工大学和西安奕斯伟硅片技术有限公司共同研制的国内首台新一代大尺寸集成电路硅单晶生长设备实现一次试产成功。据介绍,大尺寸半导体硅单晶材料是我国集成电路产业发展的“卡脖子”问题。西安理工研制出直径毫米、长度毫米的高品质硅单晶材料,并且是采用自主研发的国产装备拉制成功。复旦大学——年12月,周鹏教授团队在提高芯片整体性能上想办法,寻求全新的晶体管技术,在3nm芯片关键技术上取得重大突破。芯片制造工艺突破2nm之后,已经无限接近摩尔定律,想要继续突破基本不可能。面对这样的瓶颈,很多国家都在试图寻找可替代的材料,其中石墨烯芯片呼声最高,中科院已经展现了8英寸的石墨烯晶圆。东南大学——年8月,由尤肖虎教授、赵涤燹教授牵头完成的“Ka频段CMOS相控阵芯片与大规模集成阵列天线技术”项目成果通过中国电子学会组织的现场鉴定。该项目解决了硅基CMOS毫米波Ka频段相控阵芯片和天线走向大规模推广应用的核心技术瓶颈问题,在该领域“卡脖子”技术上取得关键突破,已在相关应用部门得以成功推广应用。END
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