Chiplet技术推动半导体产业可持续发展的研究

随着半导体产业面临莫尔定律的瓶颈,寻找新的技术推动力变得至关重要。文章将焦点放在Chiplet技术,这是一种可突破物理和经济限制、进一步提升性能的新兴技术。Chiplet技术利用模组化策略,不仅能提供更高的效能,且符合可持续发展的要求。文章深入探讨了Chiplet技术如何在莫尔定律遇到挑战的情况下推动半导体产业的可持续发展,并期望提供新的思维和发展方向。

美对华半导体管制的趋势、实施要点与中国因应

针对不断升级的中美半导体领域争端,本文梳理了美国对华半导体管制的趋势与要点。从特朗普政府到拜登政府,美对华半导体管制呈现出由“有限出口”向“全面出口管制”、由“5G”延伸至“AI”、由“大棒”扩展为“胡萝卜加大棒”、从“单边约束”扩展到“多边合围”的趋势。从管制要点来看,拜登政府在半导体产业链的所有关键环节都设计了阻碍中国技术进步的方案,不但限制高算力芯片成品对华出口,而且限制产业链上游的芯片制造设备、零部件、芯片设计软件出口以及产业链下游的算力租赁服务。针对美政府全方位围堵,本文提出对外强化与非热点半导体国家的联系、重视非传统技术路线半导体开发、借鉴比利时微电子研究中心运作模式发展共性技术机构等产业突围思路。

基于金属-绝缘体相变材料的高钝感集成半导体桥芯片设计

为了提高半导体桥(SCB)火工品的安全性与可靠性,通过片上集成方式,在SCB两端并联金属-绝缘体相变材料VO_(2)对其进行分流防护。提出蛇形设计方法来降低VO_(2)薄膜在金属态的电阻值,使其与SCB阻值相匹配,测试了不同长宽比的VO_(2)薄膜及相应的集成芯片在室温(25℃)至100℃范围内的电阻曲线,并对集成芯片及单独SCB在1A1W5min和1.5A2.25W5min安流试验中的传热过程进行了仿真。结果表明:蛇形设计可以有效降低VO_(2)薄膜电阻,其阻值与蛇形长宽比(Ws/L)成反比;VO_(2)薄膜能够对SCB起到一定的分流防护作用;集成芯片尺寸对安流试验热传导过程的平衡温度有一定影响;能够通过1.5 A安流试验的最大VO_(2)阻值为5Ω,这是下一步的设计目标。

半导体芯片科研生产行业数字档案馆建设路径研究及实践

基于半导体芯片科研行业的档案特点,文章从档案资料的有效监督、与主营业务信息系统的集成深度和档案数据归档、检索利用水平等方面讨论了企业数字档案馆建设中存在的问题及矛盾。同时,结合半导体芯片科研生产行业和信息技术的发展现状,从档案资料的电子分发、归档范围、归档模式、业务系统衔接、特殊格式数据检索方案等方面论述了企业数字档案馆的建设实践,以期为半导体芯片科研生产行业的数字档案馆建设提供信息化发展建议。

芯片架构对产业演进的影响分析

随着信息技术的迅速发展,芯片架构的不断演进已成为推动产业进步的重要因素。新的芯片架构能够支持更高效的数据处理和分析,为人工智能、机器学习和大数据等新技术的应用提供技术基础。同时,针对芯片的政策和法规对产业演进也有直接影响。未来,芯片架构会更加多样化和复杂化,为产业的持续创新和发展提供新的机会。本文深入分析芯片架构演进对产业发展的影响,制定有效的技术发展路径和产业政策,为政策制定者和企业决策者提供有益参考。

直线式共晶固晶机的设计与实现

针对共晶固晶机进行研究分析,提出了以直线式焊头机构为核心的固晶机构设计,重点分析了主要机构以及时序分析;通过实际结果验证了机构设计的有效性,实现了直线式共晶固晶机的设计要求。

欧盟半导体政策对中国的启发

欧盟是全球半导体产业的发源地之一,提出半导体研究战略、提高欧洲芯片产能、协调国际伙伴关系等应对方案,对于当前中国在半导体领域的建设,具有借鉴意义和参考价值。本文深入分析欧盟的半导体发展历史和芯片危机的成因,对半导体的生态失衡进行现状分析,详细阐述欧盟采取的应对措施,最后从我国的半导体发展史上,剖析我国半导体建设所面临的困境,结合欧盟措施总结出相应的对策。

新阶段全球半导体供应链重构及其思考

半导体攸关国家安危,百年未有之大变局中的诸多因素诱发第四次全球半导体供应链重构。梳理了前三次全球半导体供应链重构的过程,并基于系统动力学、演化经济学等理论构建了产品—企业—区域—全球(PERG)分析框架,探讨了第四次全球半导体供应链重构的原因及趋势。虽然中国内地半导体产品和企业实力与美欧日韩及中国台湾地区具有很大差距,但全球影响力已上升为全球第二梯队。第四次全球半导体供应链重构由美国主导,但中国内地将成为第四次全球半导体供应链重构的核心力量。中国内地应做好半导体产业发展的长期规划,发挥新型举国体制和现代市场机制的作用,从PERG四个方面全面发力提升自身实力,稳定半导体领域外资和台资,持续推动本土替代,深度嵌入美欧日韩及中国台湾地区的全球半导体供应链。

单片机稳恒控制半导体激光器功率研究

为了提高半导体激光器的整体性能,需要对其功率稳定性控制方法展开研究,提出一种利用单片机实现半导体激光器功率稳恒控制的方法,该方法设计了定功率闭环控制电路和定电压开环控制电路,在半导体激光器运行过程中利用上述电路实现闭、开环控制,通过脉冲电源控制半导体激光器中的脉冲电流,在此基础上利用ATmega16单片机调整电路电流,划分半导体激光器的输出功率区域,在不同区域中利用PID控制器展开功率稳恒控制。实验结果表明,所提方法的激光功率稳定度高、抗干扰性强、功率控制效果好。

拜登政府的芯片产业政策——复合困境与发展趋势

美国的芯片产业政策起源于美俄太空竞赛期间的军工采购,发展于美日贸易争端中的芯片竞争,并在拜登政府执政期间再次回归。在此过程中,美国芯片产业政策分别从国内扶持、国际合作以及出口管制三个维度演进完善,形成拜登政府以投资国内芯片产业、巩固盟友合作和对华技术脱钩为策略的产业政策。但该政策受制于美国的政治经济生态,面临多层次的复合困境,其中既包括政策制定落地中的“信息困境”“寻租困境”和“现实困境”,也包括宏观政策之间的“张力困境”和多边出口管制中的“选边困境”。上述复合困境不仅削弱了拜登政府芯片产业政策的实际效力,还造成了全球芯片产业的动荡与纷争。在美国对华竞争的背景下,拜登政府或将进一步在限制进口中国芯片产品、加强多边出口管制和审查对华投资等方面采取限制措施,推动中美两国在芯片领域的深度技术脱钩。这将在中国芯片产业发展、美国技术霸权流散以及芯片产业的经贸秩序三个层面产生结构性影响,重塑全球芯片产业格局和内部权力结构。

2022年半导体产业基础领域年度发展综述

2022年是全球半导体产业的调整之年,世界各国一致的开展半导体领域专项投资,提高自身供应链的弹性和自主性;技术进步和工艺改进为后摩尔时代发展创造赶超机遇;与此同时,半导体也成为科技竞争与博弈的核心,制裁和合作成为新常态;新材料、新架构为后摩尔时代发展带来新的机遇。

主要国家和地区吸引和培育半导体人才的政策举措研究

研究发现,美国、欧盟、日本和韩国等主要国家和地区通过制定芯片法案和战略,以全过程教育和产教融合等方式加强半导体人才教育和培训,以完善移民政策和构建良好生态环境大力吸引海外人才。主要国家和地区在全球范围内展开半导体“人才争夺战”,将对中国半导体产业发展产生巨大影响。中国需要坚持教育、科技、人才“三位一体”理念,以系统观念做好半导体人才储备,在半导体人才培养和引进方面发挥多方协作优势,全力解决人才供给短缺问题。

美国对华半导体竞争战略的思想基础、竞争主线及局限

当前,中国半导体崛起将危害美国经济利益和国家安全已经成为一项“华盛顿共识”。美国率先发起对华半导体竞争战略,试图从征收惩罚性关税、加大投资限制、强化出口管制层面来遏制中国半导体发展,并从加大投资、推行优惠政策、培养人才等方面来增强美国半导体实力,以实现维护美国半导体领导力的目标。然而,美国对华半导体竞争战略面临以下现实问题,包括供应链本土化难度大、阻碍半导体技术创新、损害盟友利益等。中美权力转移背景下,美国以提升半导体竞争力作为对华半导体竞争战略的核心,同时对中国展开更加精准的技术脱钩,中美半导体竞争的态势将愈演愈烈。在此基础上,本文为中国如何应对美国半导体竞争战略提出三点对策:(1)加强对话交流,减少美国对华战略误判;(2)寻找战略间歇,突破美国封锁;(3)构建国内产业生态,加速技术创新。

美国智库对中美半导体竞争的观点分析及中国应对

[目的/意义]分析美国主流智库对中美半导体竞争的观点及态度,有助于把握美国政府对华半导体博弈战略及相关政策走向,为中国突破美国芯片封锁、推动半导体发展提供必要情报支持。[方法/过程]本文以8家美国智库发布的20份相关报告作为研究样本发现,在中美半导体竞争方面,美国智库对中国半导体发展现状、中国崛起对美国的影响以及如何维护美国半导体霸权3个议题展开了深入的分析和全面的探讨。[结果/结论]美国智库对中国半导体发展的认识较为负面,反映了美国维持霸权的现实需求。对此,中国应加强科技创新,拓宽国际合作空间,增强中美智库对话,及时追踪美国智库动态,提前做好预警,突破美国对华半导体封锁。

1550 nm波段外腔窄线宽激光器增益芯片

针对外腔窄线宽激光器应用设计了一款半导体增益芯片,分析了斜率效率和增益谱特性,由于封装后增益峰红移会造成器件输出功率下降,指出设计中芯片的增益峰需偏离激光器激射波长。通过优化量子阱结构及材料应力,提高了芯片的斜率效率。为了降低芯片自身法布里-珀罗(FP)腔谐振效应,采用弯曲波导配合磁控溅射四层增透膜工艺,使芯片出光端面的有效反射率明显降低,提高了窄线宽激光器输出波长的稳定性。所设计芯片采用1%压应变量子阱材料,量子阱厚度为7.5 nm,量子阱数量为3个,芯片波导与解理面法线呈6°夹角。通过半导体流片工艺完成掩埋结芯片制作,并进行窄线宽激光器封装及测试,实现了1550 nm波段高效稳定的窄线宽激光输出。

半导体芯片厂房土建快速建造施工技术

以某半导体芯片厂房为例,通过分析其项目难点,从群体建筑分阶段启动、生产厂房核心建造、装配化应用、室外配套快速施工、快速移交及BIM技术的应用等方面介绍半导体芯片厂房土建快速建造施工技术。项目实践表明,实施装配式建筑可明显改善项目现场施工环境、减少人力投入、加快施工进度。

绝缘体上硅功率半导体单芯片集成技术

利用单芯片集成技术制造的智能功率芯片具有体积小、寄生小、损耗低等方面的优势,其技术难度远高于传统的多芯片、单封装形式的智能功率模块.本文首先介绍了单片智能功率芯片的架构与技术需求;然后,探讨了绝缘体上硅功率半导体单芯片集成的工艺流程和器件类型;接着,总结了高压横向IGBT器件技术、续流二极管器件技术、LDMOS器件技术的特征和效果;此外,还讨论了单片智能功率芯片的相关可靠性问题,包括高压互连线效应和低温雪崩不稳定.本课题组在功率半导体集成型器件的电流能力、关断速度、短路承受能力、反向恢复峰值电流、安全工作区、高压互连线屏蔽、低温可靠性等关键特性优化或可靠性提升方面进行了自主创新,构建了基于绝缘体上硅的功率半导体单芯片集成技术,并成功研制了单片智能功率芯片.

基于TCAD的半导体桥芯片设计与仿真方法

为了提升半导体桥(SCB)芯片设计开发效率,厘清其电击穿作用机制,采用TCAD(Technology Computer Aided Design,计算机辅助设计)工具,开展多晶硅材料掺杂工艺、芯片结构设计以及芯片电击穿过程模拟仿真,探究注入能量与掺杂类型、退火时间与温度等工艺参数,以及强电场条件对载流子分布及性能的影响规律,厘清芯片电击穿的物理机制。仿真结果表明:相比于磷离子注入,砷离子注入能够在更靠近多晶硅层表面的区域,形成更高浓度的载流子分布;快速热退火时间设定为30min,退火温度设定为约600℃,能够有效实现载流子活化;芯片双“V”型尖端电场强度达到3×10^(5)V·cm^(-1)时发生电击穿过程,载流子剧烈碰撞离化,桥区总电流密度最高可达1.16×10^(9)A·cm^(-2)。

半导体技术发展趋势探究——以射频功率放大器为例

在分析射频功率放大器(RF PA)的半导体材料、芯片研究现状基础上,总结了半导体技术的发展趋势。通过对半导体材料的特性和PA芯片的性能指标进行分析,发现三代半导体材料皆有优缺点,可根据需要将其分别应用在不同场景,实现共同进步、协调发展。随着PA芯片面积逐渐减小、频率不断增大,对第三代半导体材料和硅基合成材料功放的研究将是未来的热点。为了进一步加快PA的研究进程,通过文献调研总结了半导体技术的5个发展趋势,为RF PA的性能提升和技术发展提供了重要参考,可为我国突破国外厂商壁垒,进一步提升在电子信息、芯片研发领域的核心竞争力奠定一定基础。

半导体晶圆扩晶装置的设计及应用

介绍了一种半导体晶圆扩晶机装置的设计方案,并阐述了扩晶机构、切刀机构、圆台机构和视觉系统的设计。测试结果表明,该装置可以满足半导体晶圆扩晶的工艺要求,目前已经在MiniLED芯片封装测试企业成功使用。