谈谈最近半导体业界的芯片研发制造

　　韩国科学技术学院研发了一种用于场效应晶体管的高性能超薄聚合绝缘体

　　来自韩国科学技术学院（Korea Advanced Institute of Science and Technology，KAIST）的团队研发了一种用于场效应晶体管的高性能超薄聚合绝缘体。他们用汽化单体在多种表面成功制备出聚合膜，比如塑料，这些普适的绝缘体为将来在电子设备上的应用打下了基础。这项研究结果在线发表于3月9日的《自然·材料》（Nature Materials）杂志上。

　　我们日常生活使用的现代电子设备中，从手机、电脑到平板显示器，场效应晶体管无处不在。除了三个电极（栅极（gate），源极（source）和漏极 （drain））外，场效应管还包括一个绝缘层和一个半导体沟道层组成。场效应管内的绝缘层能有效控制半导体沟道的导电率，从而控制晶体管内的电流。为了 使场效应管低功率稳定运行，应用超薄的绝缘层十分重要。因为氧化物和氮化物等无机材料具有卓越的绝缘性和可靠性，绝缘层通常是由此类无机材料在硅和玻璃等 硬质表面制成。

　　然而，由于这些绝缘层的高硬度和高制备过程温度，它们很难用于柔性电子设备。近年来，大量科研人员把聚合物作为前景乐观的绝缘材料去研究，以适用柔性非传 统基底和新兴的半导体材料。然而，传统技术制备的聚合物绝缘体在极小厚度的表面覆盖仍不足，阻碍了应用聚合物绝缘体的场效应管在低电压状态下运行。

　　一个由韩国科学技术院（KAIST）生化工程系的Sung Gap教授和电子工程系的Seunghyup Yoo、Byung Jin Cho教授领导的研究团队研发出了一种有机聚合物组成的绝缘层“pV3D3”。此绝缘层是利用名为“化学气相沉降（iCVD）”的全干气相技术制成，可使 它在不失去完美绝缘特性的情况下，厚度足以缩小到10纳米（nm）之内。

　　iCVD过程是让气状单体和引发剂在低真空中相互接触，最终沉积在基底上的共形聚合膜具有良好的绝缘性能。iCVD与传统技术不一样的是，十分均匀且纯净 的超薄聚合膜在一大片实际上没有表层或底层限制的区域生成，与表面张力有关的问题便得以解决。并且大部分iCVD聚合物在室温下生成，减少了对基底施加的 张力和产生的损害。

　　科研团队通过使用pV3D3绝缘层，研发出了利用多种半导体材料如有机物、石墨烯和氧化物的低功率、高性能的场效应管，证明了pV3D3对多种材料的广泛 适用性。他们还用常规的包装胶带作为基底，制造出了一种粘贴性的、可移除的电子元件。在与韩国东国大学（Dongguk University）的Yong-Young Noh教授的合作中，科研团队成功地结合pV3D3绝缘层在一个大规模的柔性底层上开发出了一种晶体管阵列。

　　Im教授说：“用iCVD技术制得的pV3D3所具有的小尺寸和广泛适用性对聚合绝缘体来说是史无前例的。即使我们的iCVD pV3D3聚合膜的厚度减小到10纳米之内，它展现出的绝缘性仍比得上无机绝缘层。我们期待这项进展能极大地有益于柔性电子器件的研发，这将会对可穿戴计 算机等新兴电子设备的成功起到关键作用。”

　　总结：研究人员研发了一种用于场效应晶体管（field-effect transistors，FETs）的高性能超薄聚合绝缘体。他们用汽化单体在多种表面成功制备出聚合膜，比如塑料，这些普适的绝缘体为将来在电子设备上的应用打下了基础。

物联网SIP芯片

　　由重庆邮电大学与台湾达盛电子股份有限公司联合研发的全球首款工业物联网SIP芯片—CY2420S，近日在重庆2015云博会新闻发布会上首次展示。据悉，该款芯片主要应用于工业自动化设备，帮助生产线实现无线智能化控制。

　　SIP芯片—CY2420S是一款将信息交互与互联跟主动控制两大功能进行集成的芯片(封装集成芯片)，尺寸约1厘米，主要应用于工业自动化设备之间的信息交互与互联，以及与操作主机的远程主动控制。

　　重庆邮电大学自动化学院院长王平介绍，当前全球工业物联网领域主要形成了ISA100.11a(美国)、WirelessHART(欧洲)、WIA-PA(中国)三大国际主流工业无线标准，CY2420S芯片是全球首款、也是目前唯一符合这三大标准的SIP芯片。目前，该款芯片正在同时申请三大标准认证。SIP芯片的成功研发，将为建立智慧工厂提供关键技术支撑。

　　据悉，通过在四联集团的生产线上进行试用，采用该款芯片的设备，比原生产线处理速度提高50%左右，耗能下降一半左右。另外，在工业无线网络下运行的安全可靠性能也非常出色，对网络的响应时间、抗干扰性能都极高。

　　英特尔将联合美光科技开发1TB闪存技术

　　英特尔将联合美光科技公司开发适用于智能手机、平板电脑和高端笔记本电脑的闪存技术。新的技术将利用笔记本内存条一半大小的体积提供1TB的存储空间。

　　越来越多的应用程序、照片、视频和音乐使得智能手机和平板电脑的存储空间显得越来越局促。笔记本用户可以使用硬盘驱动器，价格低廉但速度缓慢。而基于闪存原理的固态硬盘速度快但价格昂贵。

　　美光与英特尔希望能够利用基于3D堆叠技术的芯片生产廉价、快速的闪存。新的芯片理论上将可以用来生产小体积的3.5TB闪存。英特尔表示，如今的高端笔记本电脑可以提供1TB固态硬盘，但非常昂贵，更廉价的芯片可以帮助低端个人电脑使用快速闪存。

　　3D堆叠技术并不是最新技术，三星去年推出的闪存新天就采用了类似的技术。3D堆叠将是维持摩尔定律的重要途径。如同盖楼一样，传统闪存芯片就像不断建设一层的平房，而新的3D堆叠技术则不仅在平面发展同时将楼越盖越高。更有效的利用空间。另外存储单元的距离拉近，也可增加速度。英特尔和美光科技公司将采用32层闪存堆叠技术。两家公司将在周四提供首批样品，英特尔与美光预计今年晚些时候推出最终产品。

　　目前的闪存市场份额中三星排名第一，持有28%的市场份额。美光科技公司拥有14%，而英特尔只占有8%。

（责任编辑：HT002）