集成電路與半導體器件的案例
集成電路器件與設計的橋梁
主要研究方向為模擬射頻集成電路：適用于5/6G毫米波通信的相控陣收發機芯片、鎖相環PLL芯片、毫米波功率放大器芯片、77GHz FMCW 雷達芯片、高速有線通信芯片、新型MoS2芯片設計等。
集成電路通常采用一定的工藝，把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在半導體襯底中。無論新型的二維芯片還是目前傳統的硅工藝芯片，其芯片的設計的主要目的仍然是實現特定的功能。從集成電路器件到芯片的設計中間的橋梁就是定制的模型和特定的拓撲結構。
本次以目前兩個熱門的題目為例說明，首先新型的神經網絡芯片?；趥鹘y的硅工藝神經網絡芯片需要大量的乘法和加法單元實現卷積的運算，如何實現低功耗高速的卷積運算是其中的核心問題，此外神經網絡的輸入通常為傳感器的數據。傳感器芯片和神經網絡芯片之間通常需要接口，大量的數據通過接口傳遞會消耗大量的功耗和芯片的面積。實現傳感和神經運算的結合是未來發展的重要方向，也是擬神經計算的關鍵。二維器件具有光、電、磁、氣體等感應，基于二維器件實現傳感是較為容易，但是基于二維的器件實現神經網絡運算并不簡單。相比于基于二維神經單元，通過軟件實現神經網絡而言，二維芯片實現神經網絡并且集成前向傳播網絡芯片更具應用價值。如何實現？首先是器件的建模，器件的建模打破了傳統二維芯片通過實驗迭代的方式優化電路，而是通過仿真不斷優化器件，從而實現快速高質量電路。
對于目前的5G和6G通信，毫米波芯片是傳輸的關鍵。對于毫米波電路而言，最為困難仍然是器件建模，隨著頻率的升高，傳統的模型已經無法支撐高頻電路的設計。
展開 智芯研報 | 成立“GaN半導體集成電路”國家級課題組，韓國第三代半導體破局之路！
就在幾天前（5月3日），韓國宣布啟動“X-band GaN半導體集成電路”國產化課題。韓國無線通信設備半導體企業RFHIC（艾爾福）被選定為課題牽頭企業，SK Siltron將參與SiC基板/GaN樹脂的制作，LIG nex1負責系統的驗證，韓國電子通信研究院(ETRI)的半導體工廠將被用來進行GaN MMIC的制作。
而在早前4月1日，韓國政府曾召開會議，發表了“下一代功率半導體技術開發及產能擴充方案”，宣布將正式培育下一代功率半導體技術，到2025年開發5種以上的商業化產品，并在國內建設6~8英寸代工廠。
邏輯存儲領域的半導體巨頭韓國，近年來在第三代半導體方面動作頻頻。
展開 報名 | Ansys Lumerical光子集成電路PIC無源器件的設計與仿真培訓
光子集成電路 (Photonic Integrated Circuit，PIC) 由于具備可實現高速光電轉換、高頻寬、低損耗等特性，并且可以大幅縮減模組尺寸及成本，將是未來發展的關鍵技術。Ansys Lumerical 為設計人員提供高性能光子仿真軟件，提供專門用于光子器件、電路和系統設計的模擬環境。針對PIC的應用，Lumerical提供包括光子有源器件，無源器件及circuit芯片級的完整解決方案。
5月25日，Ansys Lumerical光子集成電路PIC無源器件的設計與仿真網絡培訓即將開始，培訓將以PIC無源器件設計作為范例，針對FDTD及MODE兩個產品作深入淺出的介紹，從演算法到實際范例演示，包括完整軟件的操作、分析及設計流程。歡迎報名參加，本次培訓人數限定20人，席位有限先到先得！
時間：5月25日（星期二），14:00-17:00
培訓日程：
講師介紹：
陳致豪
陳致豪(Chih-Hao Chen)，大學就讀于清華大學電機系，在臺灣大學光電工程研究所取得碩士學位。畢業后曾就職于顯示器產業，研究液晶光學以及液晶顯示器光學設計，有六年液晶顯示器的設計經驗。在2020年加入Ansys/Lumerical擔任應用工程師，熟悉FDTD和MODE仿真工具。主要負責亞太地區客戶的技術支持，幫助客戶排除問題以及實現仿真目標，同時也協助介紹和推廣公司產品，不定期參加或協助舉辦研討會，分享光學相關領域的產品應用實例。
展開 6/24 Ansys Lumerical光子集成電路PIC 有源器件的設計與仿真
光了集成電路(Photonic Integrated Circuit, PIC) 由于具備可實現高速光電轉換、高頻寬、低損耗等特性，并且可以大幅縮減模組尺寸及成本，是未來發展的關鍵技術。Ansys Lumerical 為設計人員提供高性能光子模擬軟體，提供專門用于光子器件、電路和系統設計的模擬環境。針對PIC的應用，Lumerical提供包括光子有源器件，無源器件及circuit芯片級的完整解決方案。本次培訓將以PIC有源器件設計作為范例，針對Multiphysics產品作深入淺出的介紹 - 從演算法到實際范例演示，包括完整軟件的操作、分析及設計流程。
展開 
毛軍發院士：半導體異質集成電路的現狀與挑戰
繞道摩爾定律有很多途徑，途徑之一是異質集成電路。
1.1 異質集成電路的特點
有兩類主要的半導體材料：以硅為代表的元素半導體；以砷化鎵等為代表的化合物半導體。這兩類半導體各有優缺點，從材料到電路優點很突出，電路缺點也很突出（表1）。
現狀是一些復雜的電子系統，如毫米波收發前端系統，用任何單一的半導體工藝都較難完美實現（圖2），有些部件用SiGe芯片，有些部件更適合用GaN芯片，所以人們自然而然地想到有沒有一種辦法把不同節點的半導體材料工藝結合起來。異質集成就具有這個功能。
半導體異質集成電路是將不同工藝節點的化合物半導體高性能器件或芯片、硅基低成本高集成器件組成芯片（都含光電子器件或芯片）與無源元件（含MEMS）或天線，通過異質鍵合或外延生長等方式集成而實現的集成電路或系統。
圖1|毛軍發 中國科學院院士, 上海交通大學黨委常委、副校長
異質集成特色很突出：
可以融合不同的半導體材料、工藝、結構和元器件或芯片的優點；
采用系統設計理念；
應用先進技術，例如IP和小芯片（chiplet），以及集成無源器件等新技術；具有2.5維或3維高密度結構。
展開 【見多識廣】一文讀懂——芯片、半導體、集成電路的區別與關系
集成電路范圍要廣多了，把一些電阻電容二極管集成到一起就算是集成電路了，可能是一塊模擬信號轉換的芯片，也可能是一塊邏輯控制的芯片，但是總得來說，這個概念更加偏向于底層的東西。
集成電路是指組成電路的有源器件、無源元件及其互連一起制作在半導體襯底上或絕緣基片上，形成結構上緊密聯系的、內部相關的事例電子電路。它可分為半導體集成電路、膜集成電路、混合集成電路三個主要分支。
芯片（chip）就是半導體元件產品的統稱。是集成電路（IC， integrated circuit）的載體，由晶圓分割而成。
有什么關系和不同？
芯片是集成電路一種簡稱，其實芯片一詞的真正含義是指集成電路封裝內部的一點點大的半導體芯片，也就是管芯。嚴格講芯片和集成電路不能互換。集成電路就是通過半導體技術，薄膜技術和厚膜技術制造的，凡是把一定功能的電路小型化后做在一定封裝的電路形式下的，都可以叫做集成電路。半導體是一種介于良好導體和非良好導體（或說絕緣體）之間的物質。
半導體集成電路包括半導體芯片及外圍相關電路。
【半導體芯片】
在半導體片材上進行浸蝕，布線，制成的能實現某種功能的半導體器件。不只是硅芯片，常見的還包括砷化鎵（砷化鎵有毒，所以一些劣質電路板不要好奇分解它），鍺等半導體材料。半導體也像汽車有潮流。二十世紀七十年代，因特爾等美國企業在動態隨機存取內存（D-RAM）市場占上風。
展開 《Science》子刊：可拉伸橡膠半導體和集成電路
通常，這些可拉伸電子不僅僅包括由各種可拉伸傳感器，還包括至關重要的集成電路以實現復雜的電路連接，接口和數據處理等等功能。制成可拉伸電子及集成電路的關鍵在于實現可拉伸電子材料，尤其是具有高載流子遷移率的可拉伸半導體材料。但實現這種材料以及基于其制成集成電子電路一直是材料和可拉伸電子領域長期存在的技術難題。
目前廣泛存在的電子材料，尤其半導體材料，從有機到無機，往往是脆性不可拉伸的，難以直接應用于可拉伸電子器件。目前主流解決方案是將不可拉伸的材料設計成特殊結構，例如褶皺、蛇形、彈簧、“孤島互連”等等，以此在拉伸、扭曲、彎曲時承受機械變形，消除機械應力而免遭破壞。但是這些方法也有工藝復雜、結構可靠性差、制作成本高的缺點，難以大規模應用于柔性可拉伸電子器件。
美國休斯敦大學(University of Houston)的余存江(Cunjiang Yu)教授課題組在該領域取得了突破性進展，2017年首次在Science子刊 Science Advances報道了橡膠半導體復合材料。這種橡膠半導體無需任何特殊的機械結構就能實現拉伸性能。他們開發了橡膠半導體、橡膠導體材料，并用這些材料制作成的全橡膠晶體管、各種傳感器以及機器人皮膚。然而，橡膠半導體的開發仍處于起步階段，它的載流子遷移率較低（場效應遷移率~1 cm2/v·s）。要用橡膠半導體真正實現可拉伸集成電路，必須有一種具有高載流子遷移率、器件性能均勻以及可大規模制造的可拉伸半導體。
近期，余存江教授課題組在高性能橡膠半導體上面再次取得重要進展。研究成果于2019年2月1日在Science Advances上在線發表。他們開發出一種具有高載流子遷移率可拉伸橡膠半導體，以及全橡膠晶體管，邏輯門電路，集成電路及集成電子傳感皮膚。全橡膠電子繼承了橡膠材料優良的可拉伸延展性、良好的電性能。
展開 采用升壓開關與補償電路均集成于器件內部于一體的射頻放大芯片-WT20-1809
WT20-1809集成了升壓開關和補償電路，極大地簡化了系統架構，降低成本，同時保證了極低的噪聲和紋波值；采用符合I2C?標準的接口，工作頻率高達400 kHz，便于數據傳輸，同時設有音調控制引腳，可控制內部生成的22 kHz音調的開關，方便進行DiSEqC?音調編碼。
此外還提供了一整套故障寄存器，符合各種常見標準，包括過電流、熱關斷、低電壓和功率不良等。具有超低功耗模式的SLEEP引腳，可在無需I2C?控制時快速關閉設備，較大程度節省功耗；具有可調LNB輸出電流、可編程LNB輸出電壓、帶關機定時器的LNB過流限制器等功能，實現卓越的性能表現。
WT20-1809解決方案包含一個電流模式跟蹤升壓轉換器和線性穩壓器。該升壓轉換器可將輸入電壓VBOOST精確控制在1100毫伏以內，從而較大限度降低功耗。當輸入電壓VBOOST超過輸出電壓VLNB時，線性穩壓器需要進行差分電壓調節。在此類工況下運行時，必須特別注意確保設備溫度始終處于WT20-1809的安全工作范圍之內。
展開 參加 2024年越南國際半導體材料及集成電路展覽會 打開東盟熱門市場
等
展出范圍
半導體材料：硅片及硅基材料、硅晶圓、硅晶片、單晶硅、硅片、鍺硅材料、S01材料、太陽能電池用硅材料及化合物半導體材料、石英制品、石墨制品、防靜電材料、光刻膠及其配套試劑、晶圓膠帶、光掩膜版、電子氣體、特種化學氣體、CMP拋光材料、封裝基板、引線框架、鍵合絲、包封材料、陶瓷基板、封測材料等。
晶圓制造及封裝：晶圓制造、SiP 封裝、硅晶圓及IC封裝載板、印制電路板、封裝基板和設備及組裝和測試等、封裝設計、測試、設備與應用制造與封測、EDA、MCU、印制電路板、封裝基板半導體材料與設備等。
集成電路制造技術：晶圓制造/代工、模擬集成電路、數/模混合集成電路；相關微處理器、存儲器、FPGA、分立器件、光電器件、功率器件、傳感器件等技術器件；集成電路終端產品。
半導體設備制造：封裝設備、擴散設備、焊接設備、清洗設備、測試設備、制冷設備、氧化設備、貼片機、單晶爐、氧化爐、研磨機、光刻機、刻蝕機、拋光機、離子注入設備、CVD/PVD設備、涂膠/顯影機、回流焊、波峰焊、探針臺、潔凈室設備等。
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展開 工信部：海思半導體等90家單位申請籌建全國集成電路標準化技術委員會
工信部28日發布公告，為統籌推進集成電路標準化工作，加強標準化隊伍建設，有關單位提出了全國集成電路標準化技術委員會籌建申請，秘書處擬設在中國電子技術標準化研究院。為廣泛聽取社會各界意見，工業和信息化部現將籌建申請材料予以公示，截止日期為2021年2月27日。委員單位包括深圳市海思半導體有限公司、大唐半導體設計有限公司、華大半導體有限公司等90家。
按照籌建申請材料，全國集成電路標準化技術委員會擬負責集成電路專業領域內標準化的技術歸口工作。具體包括集成電路材料和設備、半導體集成電路、膜集成和混合膜集成電路、微波集成電路、集成電路模塊、集成電路芯片及IP核、MEMS等方面的標準研究和制修訂工作，覆蓋的業務范圍包括上述專業在設計、研制、生產和應用中涉及的國家標準、行業標準，為其他專業標準化委員會和技術組織制定相應的產品/行業相關的集成電路標準提供標準支持。對口負責IEC/TC47/SC47A集成電路、SC47D電路封裝、SC47F微電子機械系統的國際標準化歸口工作，積極開展集成電路領域國際標準化的交流與合作等。
展開 干貨｜數字電路器件——門電路——與門電路、或門電路、非門電路及實例
門電路符號中，國家標準與國外標準的區別見下圖：
與非門和或非門分別是由與門+非門；或門+非門組合而成，在數字電路中也很常見。
門電路應用實例
● 警笛信號發生器電路
警笛信號發生器電路一般用于報警電路中，通過高音和低音的交換發聲，起到警示作用。
由六個非門電路組成的警笛信號發生器電路如下圖：
非門1、2組成超低頻脈沖振蕩器，非門3、4組成高音振蕩器，非門5、6組成低音振蕩器。
超低頻脈沖振蕩器的輸出通過二極管VD1，VD2控制高、低音振蕩器輪流發聲，振蕩信號分別經VD3，VD4由半導體三極管VT1放大后推動揚聲器發聲。
● 觸摸鍵控電路
觸摸鍵控電路是一種利用人手觸摸金屬觸摸鍵，從而起到控制電路通斷的作用。見下圖：
該電路主要由觸摸金屬板M，與非門電路1-4，繼電器K，電池等部分構成。
觸摸金屬板用于輸入指令，4個與非門電路用于將輸入的指令識別和處理，繼電器為指令輸出控制端負載。
當手觸摸金屬板時，C1上的充電電荷將通過人體電阻加到與非門2的輸入端，使其成為高電平，最后使與非門3、4輸出高電平，VT1，VT2導通，繼電器吸和，控制負載工作。
展開 
集成電路 | 華中科技大學成立未來技術學院和集成電路學院
來源 ：中國新聞網、長江日報
7月14日華中科技大學未來技術學院、集成電路學院7月14日在武漢同時揭牌成立，將著眼于新一輪科技革命和產業變革大勢，致力于培養相關領域創新型人才，推動產業發展。
華中科技大學未來技術學院是教育部2021年5月批準成立的首批12所未來技術學院之一，由中國科學院院士丁漢擔任院長。
丁漢表示，未來技術學院服務國家戰略需求，圍繞“大工程、大健康”承擔重大項目，依托武漢光電國家研究中心、國家數字化設計與制造創新中心等重大科研平臺，在智能制造、生物醫學成像、光電子芯片與系統、人工智能等未來核心關鍵技術上取得突破，支撐創新拔尖人才培養。
自1960年創辦半導體相關專業以來，華中科技大學先后獲批國家集成電路人才培養基地、國家示范性微電子學院、國家集成電路產教融合創新平臺，積累了雄厚的集成電路學科基礎。
據介紹，學院著眼于未來科學技術原創，瞄準國家未來發展的國之戰略重器，針對產業發展的邏輯體系凝練未來戰略方向，旨在建立以交叉研究為基礎的人才培養模式，促進教育鏈、人才鏈與產業鏈、創新鏈之間的有機融合，進而推動高校體制機制創新，落實未來科技創新領軍人才的前瞻性和戰略性培養。
展開 上海交通大學校友會集成電路分會：讓集成電路推動人工智能健康發展
而國外機構預測，中國芯片自給率未來幾年將大幅增長，有望達到40%，半導體下一個十年必定是黃金十年。
芯原創始人、董事長兼總裁 戴偉民
集成電路助力人工智能產業化高峰論壇由李興彩主持。本次論壇共分為“集成電路產業發展趨勢研判”、“智慧汽車”和“智慧醫療”三大部分。
在“集成電路產業發展趨勢研判”論壇環節上，商湯科技CEO徐立博士發表了題為“未來已來，隱約可見”的主題演講。徐立認為，人工智能落地的四個方向是語音識別、計算機視覺、語音理解和控制決策。在未來，這些應用場景大部分情況會在邊緣進行結構化處理，而在云端進行協助處理。徐博士還表示：“人工智能分為三個發展階段，分別是技不如人、超越大眾和超越專家階段，目前我們處于第一和第二個階段之間?！背酥?，人工智能還能用做交互工具和生產力工具。
商湯科技CEO 徐立
此后，新思科技中國董事長兼全球副總裁葛群主持了以“IC產業發展與宏觀環境·政策”為主題的圓桌會議，會議嘉賓分別為上海集成電路產業投資基金董事長沈偉國，南京市委常委、江北新區黨工委專職副書記羅群，以及文治資本創始人、董事長傅城。
其中，沈偉國介紹了科創投集團在集成電路領域的投資策略，他表示：“上?？苿撏都瘓F及投資參股的基金可以多種形式參與集成電路產業投資。同時以資本為紐帶，推動產業鏈上下游企業進行業務合作，共同發展?！绷_群介紹了南京江北新區的集成電路產業發展狀況：“總投資30億美元的臺積電12英寸16納米晶圓一期項目已經投產，紫光半導體產業基地項目正在推進；全球最大的EDA供應商美國新思科技以及全球芯片設計排名前十的展訊、華大半導體、中星微電子等均已落戶新區。”
展開 中國集成電路設計業2017年會暨北京集成電路產業創新發展高峰論壇
“中國集成電路設計業2017年會暨北京集成電路產業創新發展高峰論壇”于2017年11月16日-17日在北京稻香湖景酒店隆重召開。歡迎光臨ANSYS 27號展位技術交流、現場抽獎。
常見的半導體材料有哪些 半導體材料的特點及優勢
來源：與非網
導體材料（semiconductor material）是一類具有半導體性能（導電能力介于導體與絕緣體之間，電阻率約在1mΩ·cm～1GΩ·cm范圍內）、可用來制作半導體器件和集成電路的電子材料。下面是有關“常見的半導體材料有哪些 半導體材料的特點及優勢”的詳細說明。
1.常見的半導體材料有哪些
半導體材料很多，按化學成分可分為元素半導體和化合物半導體兩大類。鍺和硅是最常用的元素半導體;化合物半導體包括第Ⅲ和第Ⅴ族化合物（砷化鎵、磷化鎵等）、第Ⅱ和第Ⅵ族化合物（ 硫化鎘、硫化鋅等）、氧化物（錳、鉻、鐵、銅的氧化物），以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物組成的固溶體（鎵鋁砷、鎵砷磷等）。除上述晶態半導體外，還有非晶態的玻璃半導體、有機半導體等。
半導體的分類，按照其制造技術可以分為：集成電路器件，分立器件、光電半導體、邏輯IC、模擬IC、儲存器等大類，一般來說這些還會被分成小類。此外還有以應用領域、設計方法等進行分類，雖然不常用，但還是按照IC、LSI、VLSI（超大LSI）及其規模進行分類的方法。此外，還有按照其所處理的信號，可以分成模擬、數字、模擬數字混成及功能進行分類的方法。
2.半導體材料的特點及優勢
半導體材料是一類具有半導體性能，用來制作半導體器件的電子材料。常用的重要半導體的導電機理是通過電子和空穴這兩種載流子來實現的，因此相應的有N型和P型之分。半導體材料通常具有一定的禁帶寬度，其電特性易受外界條件(如光照、溫度等)的影響。不同導電類型的材料是通過摻入特定雜質來制備的。雜質(特別是重金屬快擴散雜質和深能級雜質)對材料性能的影響尤大。
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