电子材料

韩国研发金颗粒生物芯片，能够迅速准确识别癌细胞

日前，韩国一项研究成果实现了十几分钟内完成基因检测。研究使用纳米尺度金颗粒制作的生物芯片识别癌细胞DNA特征，能够迅速完成对特定癌症标志物的检测而无需测序，可以识别单点基因突变。

这项工作由在高丽大学任职的中国学者马兴毅教授设计开展，韩、美联合团队共同完成。研究人员表示，这项成果能够实时和低成本诊断，有望应用于癌症早期筛查领域，具有重要的临床医学意义。研究人员同时开发了新型纳米金颗粒构建诊断基因突变的生物芯片。芯片的传感部分集成在尺寸为30nm左右的金颗粒上，金颗粒上带有特别制备的长度约2nm的新型桥梁结构。这种生物芯片的独特显微结构能够对结合在芯片表面的遗传物质作出非常灵敏的反应，从而可以识别基因序列中单个位点变异造成的光谱变化。最高分辨率达到5个基因片段。

研究团队表示，目前已设计并制作成功8款基因芯片，用于诊断与乳腺癌相关的、最多发和致病率最高的8类基因突变。这些芯片的功能已通过乳腺癌和卵巢癌细胞进行验证。本次研究还首次完成了基因突变分析数据图集的绘制，将检测结果同图集比对即可获知突变类型。（科技部）

特拉华大学探索石墨烯—硅器件在光子学中的应用

美国特拉华大学（University of Delaware）电气和计算机工程学助理教授TingyiGu领导的团队正在开发光子学设备的前沿技术，使设备之间以及使用设备的人之间能够更快地通信。这种硅—石墨烯装置，它可以在不到1ps的时间内以亚太赫兹的带宽传输射频波，用于探索石墨烯—硅集成光电学在未来光电应用中的带宽限制。

Tingyi Gu教授领导的团队正在将硅与二维材料石墨烯结合起来。二维材料之所以得名，是因为它们只是一单层原子。与硅相比，石墨烯具有更好的载流子迁移率和直接带隙，因此电子传输速度更快，电学和光学性能也更好。把硅和石墨烯结合起来，有可能提高器件的工作性能。

为了将硅和石墨烯结合起来，研究小组将石墨烯放在一个称为p—i—n结的特殊地方，即材料之间的界面。通过将石墨烯置于此，研究小组优化了材料结构，提高了器件的响应率和运行速度。（中国电科发展战略研究中心）

日本开发出可与硅基电子器件竞争的光电计算机硬件

近期，日本电报电话公司（NTT）的研究人员开发出一种能与硅基电子器件竞争的混合光电计算机硬件。这项最新的研究中，研究人员开发出了部分基于光的计算设备，其性能和基于电子的硅基硬件一样好。

之前的研究发现，这一方案需要消耗太多的电力，而且转换过程太慢，因此不可行。为了解决这2大问题，NTT研究人员开发出一种新型光子晶体，该晶体能够使光漫射到所需的指定路径上进行传播，并在必要时被吸收以产生电流。而且，这种晶体还可以反向工作。目前，研究人员已经利用新开发出的电—光和光—电转换器件成功组装出一个运行速度为40GBt/s、功耗为42AJ/bit的电光调制器和一个运行速度为10GBt/s且无需进行放大的光接收器，并将二者集成在一起形成晶体管。（工业和信息化部电子第一研究所）

用磁性材料模拟斯格明子为数据存储开辟新路径

英国伯明翰大学、布里斯托尔大学和美国科罗拉多博尔德大学的科学家们使用一种名为斯格明子（Skyrmion）的新兴科学，为开发下一代数据存储和处理设备开辟新路径。

斯格明子由于微小的尺寸，有着拓扑保护的稳定性，并且能被极低功率的自旋极化电流所驱动，被普遍认为可能成为下一代磁存储器件的理想信息存储单元。

英国和美国的研究团队展示了一种将多种斯格明子结合在一起，称之为“斯格明子包”的方法，它可以提供更多的信息容量。每个“斯格明子包”可容纳任意数量的斯格明子，而不是使用单个斯格明子阵列进行二进制编码，大大增加了数据存储的可能性。

该团队使用计算机模拟在磁性设备中对这项技术进行了建模，并在涉及液晶的实验中成功地进行了测试，这项技术可以为显示屏、传感器甚至太阳能电池等领域的进步开辟新的可能。（中国电科发展战略研究中心）

我国科学家首次研制出高铟含量三元光电晶体

中国科学院上海硅酸盐研究所研究员余建定团队在太空晶体生长研究中取得重要进展，在国际上首次研制出铟含量高达11%且成分均匀一致的铟镓锑（InxGa1-xSb）三元光电晶体。

“在日常生活中，我们的城市垃圾焚烧时产生热能，若能把辐射热转换为电能，环保又经济。这就需要发挥热光伏系统的作用了。”余建定解释说，热光伏系统基于热光伏技术——红外光伏能量转换技术。热光伏电池是这个系统的核心组件，能有效利用热辐射体发出的光子能量，经过光电转换过程产生电能。

“目前，InxGa1-xSb三元光电晶体是优质高效热光伏电池的半导体材料。”余建定说，“我们可通过改变铟和镓的成分比来使其充分吸收多种光谱的辐射能量，获得高热光伏转换效率。当三元光电晶体铟含量达到11%左右时，能最大范围吸收垃圾在焚烧时辐射的不同波长的光谱。”

研究人员专门为“乘坐”“实践十号”微重力科學实验卫星升空的空间晶体设计了耐撞击的“成长小屋”——生长安瓿，以承受火箭发射时的加速度；利用电子显微镜、电子探针和电子背散射衍射仪等设备，对长成的晶体进行系统分析，最终确认获得了空间微重力条件下成分均匀的高铟含量三元晶体。（中国科学报）

世界首例具有原子精度的全碳电子器件面世

厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室、能源与石墨烯创新平台洪文晶教授、谢素原教授与英国兰卡斯特大学柯林·兰伯特院士团队合作，在国际上首次制备了以单个富勒烯分子为核心单元、石墨烯为电极的全碳电子器件，并通过富勒烯分子的分子工程学实现了对该全碳器件电子学性质的调控，为突破硅基电子器件性能和尺寸极限，发展全碳电子器件提供了新思路。

该研究团队基于厦门大学在富勒烯材料制备的优势，通过了器件制备技术的自主研发和创新，将具有完美二维结构的石墨烯作为电极，而具有独特电子学性质的富勒烯作为核心单元，克服单个富勒烯不到1nm的尺寸带来的巨大挑战，构筑了由富勒烯和石墨烯组成的全碳电子器件，并通过与柯林·兰伯特教授在理论计算方面的合作，发现该全碳电子器件在电子学领域具有众多新奇的量子特性。

这一跨学科合作在国际上首创了具有原子级规整结构的全碳电子器件的制备技术，从而将碳基电子器件推进至亚纳米的极限尺寸，对于全碳电子学的发展具有重要意义，有望发展成为下一代碳基芯片技术的核心材料与器件。（科技日报）

柔性可拉伸传感器研究取得进展

中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所微创中心在超高可拉伸柔性传感器研究领域取得新进展。

该课题组成员提出了一种基于微通道的优化设计、利用液态金属制备的柔性可拉伸传感器的方法。研究团队利用有限元仿真优化结果，设计制备柔性可拉伸传感器，实验结果表明该柔性传感器可在590%的拉伸、270°扭转和180°弯曲的情况正常工作。当拉伸550%，灵敏度可达4.95，拉伸重复率误差<0.1%，为实现人体手指、手腕等关节的运动精准测量提供了可行性方法，充分展示了其在柔性可穿戴电子设备领域的良好应用价值。（中国科学院）

清华大学为二维电子器件集成提供新思路

清华大学化学系焦丽颖课题组和微电子所任天令课题组在《自然·电子学》上在线发表了题为“二维电子元件一体化制备及集成”的研究论文，首次提出了二维晶体材料合成与器件集成一体化的器件制备策略。

该研究是基于二维1T/2H相二碲化钼异相结构的图案化合成，实现了通过一步化学反应制备全二维器件。沟道与电极间以共价键相连，能够降低势垒、有效注入电子，避免后加工过程对材料的损伤及界面污染问题。并利用此策略制备了一系列高性能的原型器件，如场效应晶体管、反相器、实现频率调制的射频晶体管阵列、超短场效应晶体管、互连的多层器件和柔性器件等，展现了材料合成与器件集成一体化新策略的重要应用前景。随着大规模IC技术的持续发展，硅器件的尺寸逐渐逼近物理极限，探索新器件技术、寻找硅材料的替代者进而延续和拓展摩尔定律成为科学界和工业界共同关注的热点问题。（中国半导体行业协会）

台积电完成全球首颗3D IC封装技术

台积电一条龙布局再突破，完成全球首颗3D IC封装技术，预计2021年量产。业界认为，台积电3D IC封装技术主要为未来苹果新世代处理器导入5nm以下先进制程，整合人工智能（AI）与新型存储器的异质芯片，有望持续独揽苹果大单。

业界认为，台积电正式揭露3D IC封装迈入量产时程，意味全球芯片后段封装进入真正的3D新纪元，台积电掌握先进制程优势后，结合先进后段封装技术，对未来接单更具优势，将持续维持业界领先地位。（经济日报）

泰科天润6英寸碳化硅项目落户江西九江

由泰科天润半导体科技（北京）有限公司投资建设的6寸半导体碳化硅（SiC）电力电子器件生产线项目正式签约落户九江经开区。该项目的落户是经开区大力发展战略新兴产业取得的重大新成果，为九江市打造千亿电子电器产业集群和壮大经开区首位产业注入新动能。

该项目总投资10亿元，在城西港区建设6英寸半导体SiC电力电子器件生产线，规划生产能力达到6万片/年，项目满产后，预计可实现年产值10.5亿元。该项目属于国家鼓励发展的半导体行业，是我国近期重点发展的战略性新兴产业项目，项目将建成国内首条国际先进水平的SiC功率器件生产线，填补九江乃至江西省半导体功率器件的空白。（中国电子材料行业协会）

浙江博方嘉芯新一代半导体智能制造项目启动

近日，浙江博方嘉芯新一代半导体智能制造项目正式落户浙江省嘉兴市。浙江博方嘉芯新一代半导体智能制造项目是由西安博瑞集信电子科技有限公司联合上市公司华讯方舟股份有限公司、深圳方德信基金有限公司，在秀洲国家高新区投资建设的规模化的氮化镓和砷化镓射频芯片与功率器件生产基地。核心研发团队已成功研制出航空航天专用芯片、模块、系统整机、无源元件4个系列40余种产品，并已取得多项国家集成电路布图保护与技术专利。项目计划总投资25亿元。达产后，月产能4 000片氮化镓和砷化镓射频晶圆、20 000片功率晶圆，合计年产能20万片以上（6寸线兼4寸）的规模。（嘉兴日报）

北斗导航芯片项目落户合肥高新区

北方雷科北斗导航芯片项目正式落户合肥高新区。据了解，该项目累计投资不低于5亿元，将努力实现北斗芯片市场份额达到世界前列。此次合肥高新区与江苏雷科防务科技股份有限公司、北京东方联星科技有限公司三方签署协议。

雷科防务与东方联星拟在合肥高新区联合成立新公司，累计投资不低于5億元。北方雷科未来将重点投入军用北斗导航基带、射频芯片的研发和生产，支持自主可控芯片产业化发展，努力实现北斗芯片市场份额世界前列。（新安晚报）

8英寸MEMS芯片公司将在武汉设立

东莞市麦姆斯科技有限公司与武汉清大科创股权投资基金就“MEMS传感器（芯片）”项目签订合作协议。长期以来，MEMS芯片技术被行业巨头英飞凌和索尼等国外公司垄断，目前国内还没有一家企业可以整体实现MEMS芯片的设计、制造和封装。东莞市麦姆斯科技有限公司现已完成6英寸MEMS芯片的测试和小批量生产，计划于2019年8月份在武汉设立全资公司，进行8英寸MEMS芯片的设计、制造和封装。（中国半导体行业协会）