电子信息

随着我们的口袋和房子里装满了电子产品，人工智能和大数据推动了数据中心的兴起，需要更多比以往任何时候都更强大、更有效和更密集的计算机芯片。

美国杜克大学（Duke University）的工程师们研发出了世界上第一个完全可回收印刷电子产品——由3种碳基墨水制成的晶体管，并在制造过程中用水代替了有毒化学品。

近期，北京大学电子学院彭练矛教授-邱晨光研究员课题组制备了10纳米超短沟道弹道二维硒化铟晶体管，首次使得二维晶体管实际性能超过Intel商用10纳米节点的硅基Fin晶体管，并且将二维晶体管的工作电压降到0.5 V，这也是世界上迄今速度最快能耗最低的二维半导体晶体管。

由非易失性存储器构成的交叉阵列利用物理定律的原位计算来实现高能效神经网络是打破传统的冯诺依曼架构计算瓶颈的关键路径。然而，目前所有存储体系的阵列计算结果需要利用大量外围电路进行激活后才能有效执行运算任务，增加了系统功耗，成为了存算一体技术进入产业化的主要挑战。如果利用新型电子器件本身即可实现运算结果激活，不但大幅降低功耗解决瓶颈问题，并有利于减少资源使用，将对发展更高效率更通用的新型计算技术具有重要意义。

随着第六代无线技术（6G）问世，无线通信的未来将迎来飞跃性的巨大转变。香港城市大学（香港城大）的研究团队最近发明了一种突破性的可调谐太赫兹（terahertz,，THz）超构元件（meta-device），它可以控制太赫兹波束的辐射方向和覆盖区域。通过旋转其超构表面，超构元件即可迅速地把6G信号波束转向，只聚焦及传送到指定位置的接收者，可减少功率浪费及增强私隐保障。它有望为未来的6G通信系统提供一种高度可调、定向和安全的波束传送新技术。

近日，南方科技大学深圳量子科学与工程研究院超导量子计算团队提出并实现了超低损耗的量子芯片互联技术，将芯片间量子态传输的保真度提高到单芯片水平（99%）。研究团队实现了5个量子芯片的互联，并展示了跨3个芯片的12比特最大纠缠态（GHZ态），为大规模、可扩展分布式量子计算网络奠定了基础。

单片三维集成是集成电路在后摩尔时代的重要发展方向，存储与逻辑的单片集成可以大幅提升系统的带宽与能效，是解决当前集成电路领域面临的“存储墙”与“功耗墙”挑战的主要技术路径。此外，硅基工艺的高热预算限制了其在后道工艺中实现有源器件的制备，因此，硅基后道兼容、低热预算、高性能的新型半导体沟道成为了学术界和工业界的前沿热点领域。以铟镓锌氧化物（IGZO）为代表的非晶氧化物半导体具有极佳的综合性能，是后道兼容逻辑器件与存储器件的主要候选材料。

日前在美国旧金山召开的第68届国际电子器件大会（IEEE IEDM）上，中国科大国家示范性微电子学院龙世兵教授课题组两篇关于氧化镓器件的研究论文（高功率氧化镓肖特基二极管和氧化镓光电探测器）被大会接收。

传统集成电路技术使用平面展开的电子型和空穴型晶体管形成互补结构，从而获得高性能计算能力。其密度的提高主要通过缩小单元晶体管的尺寸来实现。例如7nm节点以下业界使用极紫外光刻技术实现高精度尺寸微缩。极紫外光刻设备复杂，在现有技术节点下能够大幅提升集成密度的三维叠层互补晶体管(CFET) 技术价值凸显。然而，全硅基CFET的工艺复杂度高且性能在复杂工艺环境下退化严重。因此，研发与我国主流技术高度兼容的CFET器件与集成，对于自主发展新型集成电路技术具有重要意义。

韩国浦项科技大学 （POSTECH）的研究人员开发出一种可附着在皮肤上的麦克风传感器，即使在极为嘈杂环境中也能清晰地检测到声音。研究人员将聚合物驻极体应用于微机电系统(MEMS) 以开发听觉传感器。

东京理科大学（Tokyo University of Science，TUS）的研究人员开发出一种可扩展的全耦合退火处理器。研究人员利用量子器件创建出模拟自旋行为的退火处理器，并用该处理器来解决复杂的退火工艺优化问题。该量子处理器性能明显优于目前的CPU，并显示出在药物发现、人工智能和材料科学中的应用潜力。

为我们所依赖的技术制造重要组件的半导体行业在过去一年中成为头条新闻。这并不全是好消息。供应短缺导致从汽车到电脑等各种产品的生产出现瓶颈，凸显了微型芯片对全球经济平稳运行的重要性。在许多方面，我们的世界是建立在半导体之上的。随着未来十年芯片需求的增长，半导体制造和设计公司现在将从对市场走向以及长期需求驱动因素的深入分析中受益。

华中科技大学的研究人员开发出一种锌离子电池压力(ZIB-P)传感器技术，该技术将可充电固态锌离子电池本身设计为柔性压力传感器。

康奈尔大学工程学教授改装的家用微波炉可以“煮出”下一代半导体，因为这项发明被证明可以克服半导体行业面临的重大挑战。

德国科学家研制出一种新型有机薄膜传感器，它能以全新的方式识别光的波长，分辨率低于1纳米。研究人员称，作为一款集成组件，这种新型薄膜传感器未来可替代外部光谱仪，用于表征光源。这一技术已经申请专利，相关论文刊发于最新一期《先进材料》杂志。

美国密歇根大学研究人员在《光学》期刊发表论文称，他们使用被称为极化子的独特准粒子开发了一种新型高效光电探测器，其灵感来自植物用来将阳光转化为能量的光合复合物。该设备将光能的远程传输与电流的远程转换相结合，有可能大大提高太阳能电池的发电效率。

旧的电子产品很难回收，这意味着它们堵塞了垃圾填埋场，同时也锁住了有价值的金属。现在，科学家们已经展示了可按需降解的印刷电路，使其材料恢复到可再利用的形式。

英特尔公司首席执行官基辛格出席Hotchips 2022会议，就未来芯片技术进行展望。基辛格指出，先进封装技术将推动摩尔定律发展，将发展出“系统封装”模式（System on Package，SoP），其内涵是芯片制造厂不再仅提供单一的晶圆生产，而是提供完整的系统级服务，包括晶圆生产、先进封装及整合在一起的软件技术等。

一个国际研究团队设计并制造了一种直接在内存中运行计算的芯片，可运行各种人工智能（AI）应用，而且它能在保持高精度的同时，仅消耗通用AI计算平台所耗能量的一小部分，兼具高效率和通用性。相关研究发表在最近的《自然》杂志上。

来自德国和瑞士的一个研究团队首次在电子显微镜中以可控方式成功创建了电子—光子对。这一发表在《科学》杂志上的新方法，可同时生成两个成对的粒子，且能够精确地检测到所涉及的粒子。该研究结果扩展了量子技术的工具箱。

美国AMD（超威半导体公司）公司一直在秘密从事光子技术。在2020年AMD向USPTO提交的专利（US 2022/0206221 A1）揭露使光子通讯系统直接连接到芯片的系统，到2022年6月30日才获得这一专利。