集成電路制造技術(shù)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室7篇學(xué)術(shù)論文入選2025年IEEE國(guó)際電子器件大會(huì)(IEDM 2025),研究成果覆蓋了GAA晶體管、超薄EOT、感存算一體、MEMS-CMOS傳感等多項(xiàng)學(xué)術(shù)前沿領(lǐng)域,這是微電子所連續(xù)12年在IEDM大會(huì)上發(fā)表論文。
在GAA晶體管多閾值技術(shù)研究方面發(fā)表論文1篇,內(nèi)容包括:提出了一種原子級(jí)偶極翻轉(zhuǎn)調(diào)控技術(shù)方法,構(gòu)建了dipole last多閾值CMOS混合集成路徑,并入選Top ranked student paper。(論文題目:First Demonstration of LaOx Atomic Flip Dipole Technique with Single Dipole Shifter in CMOS GAA NSFETs to Achieve ~66 mV/level Multi-VTs within 330 mV Range, 博士研究生王宇為第一作者,姚佳欣副研究員、殷華湘研究員為通訊作者。)
在超薄EOT方面發(fā)表論文1篇,內(nèi)容包括:展示具有超高介電常數(shù)(κ=67)的極薄2.4 nm準(zhǔn)單晶鉿鋯氧氮(QSC-HZON)柵介質(zhì),實(shí)現(xiàn)亞5 ?的柵疊層等效氧化層厚度(EOT)與4×10-3?A/cm2的柵漏電。論文題目:First Demonstration of Quasi-Single-Crystal (QSC) HfZrON Gate Dielectric (κ=67) with sub-5 ? EOT and 4×10-3?A/cm2?Jg for Si NSFET Scaling,博士研究生鐘琨為論文第一作者,張兆浩副研究員、殷華湘研究員與華東師范大學(xué)成巖教授為論文共同通訊作者。
在單片三維集成感存算融合方面發(fā)表論文1篇,內(nèi)容包括:實(shí)現(xiàn)了雙層Si-FinFET與CNT-FET三維堆疊結(jié)構(gòu),并提出可重構(gòu)硅基憶阻晶體管,驗(yàn)證了系統(tǒng)在高精度數(shù)模混合存算一體架構(gòu)中實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測(cè)。(論文題目:First Demonstration of Monolithic 3D SiSiC: A Hybrid Digital-Analog CIM with Vertically Stacked Dual-Tier Si-FinFETs and CNT-FETs for Intelligent Vision Processing),微電子所博士生王飛熊、張亞?wèn)|和清華大學(xué)助研王澤為共同第一作者,微電子所黃河意副研究員、殷華湘研究員和清華大學(xué)唐建石副教授為共同通訊作者。
在磁電存儲(chǔ)器研究方面發(fā)表論文1篇,內(nèi)容包括:展示了基于硅襯底、與CMOS工藝完全兼容的新型超低功耗電壓驅(qū)動(dòng)磁電存儲(chǔ)器件。(論文題目:Voltage-Driven HZO/Pt-nanocluster-based Magnetoelectric Devices with Low Thermal-Budget (400℃) and Ultra-Low Energy Consumption (0.46pJ/μm2),微電子所博士生龔帥宇、微電子所李彥如助理研究員、山東大學(xué)博士生李曉鵬為共同第一作者,微電子所羅軍研究員、楊美音副研究員、山東大學(xué)武繼璇研究員為共同通訊作者。)
在存算一體方面發(fā)表論文1篇,內(nèi)容包括:研究了具有高耐久性的后道鐵電柵晶體管陣列、低開銷的模擬輸入/輸出處理電路,以及多層可級(jí)聯(lián)的專用架構(gòu)。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)驗(yàn)證了一款520Kb雙層級(jí)聯(lián)模擬存算一體原型芯片。在典型FFN學(xué)習(xí)任務(wù)中,該芯片實(shí)現(xiàn)了84.1%的準(zhǔn)確率,初步驗(yàn)證了鐵電柵存算一體技術(shù)在片上學(xué)習(xí)方面的可行性。這一研究成果為下一代超低功耗模擬智能計(jì)算硬件的發(fā)展提供了新的技術(shù)路徑。(論文題目:A 1763.9TOPS/W 520kb Scalable FeFET-Based Analog Computing-in-Memory Chip Using BEOL HZO Capacitor for On-chip Learning,博士研究生李偉增為論文第一作者,竇春萌研究員與羅慶研究員為共同通訊作者。)
在光傳感器內(nèi)計(jì)算方面發(fā)表論文1篇,內(nèi)容包括:首次提出了一種具有超高線性度的柵控寬光譜有機(jī)光晶體管陣列,可以在同一硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)卷積,夜間監(jiān)測(cè)及低質(zhì)量圖片修復(fù)三大核心視覺任務(wù),(論文題目:First Demonstration of a Gate-Tunable, Wide-Spectrum (405–850 nm), and 1.7% Average Linearity Error Organic Phototransistor Array for Multifunctional In-Sensor Vision Computing under Complex Lighting Conditions,博士生張帥迪、田越為第一作者,李蒙蒙,汪令飛和張鋒研究員為通訊作者。)
在MEMS-CMOS傳感研究方面發(fā)表論文1篇,內(nèi)容包括:首次實(shí)現(xiàn)MEMS超聲傳感和可編程CMOS發(fā)射芯片的協(xié)同設(shè)計(jì),展示了70%大帶寬和5V低驅(qū)動(dòng)電壓下的人體肱動(dòng)脈超聲成像及血壓監(jiān)測(cè)(論文題目:First Codesign of 70%-Bandwidth PMUT Array with 5V Multi-level CMOS Transmitter for Human Artery Ultrasound Imaging in Wearable Devices)。博士生林雨澄和靳通為共同第一作者,高航研究員和劉欣副研究員為通訊作者。
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