1 科学技术部科技人才交流开发服务中心,北京 100045
2 中国科学技术信息研究所,北京 100038
3 中国科学院武汉文献情报中心,湖北 武汉 430071
4 中国科学院大学经济与管理学院信息资源管理系,北京 100191
基于光刻技术领域相关论文和全球“高被引科学家”名单,分析了光刻技术领域的研究时间和国家、研究机构、研究资助机构及高水平基础研究人才的分布特征,并在此基础上开展光刻领域论文的文献计量分析,分析光刻领域的研究方向、主题和发展趋势。结果表明,目前光刻技术论文产出呈现下降趋势,美国在该研究领域具有领先优势,光学光刻及掩模、光刻胶及电子束光刻、极紫外(EUV)光刻等技术主题研究仍以国外机构为主。我国已开展布局高数值孔径EUV光刻、导向自组装光刻、石墨烯基材料、机器学习的应用等新兴主题。本文提出光刻技术研发的总体布局、研究机构、企业力量、人才机制的建议,以期为相关领域决策和研究提供科学依据。
光刻技术 科学知识图谱 多维主题分析 基础研究 高被引科学家 激光与光电子学进展
2023, 60(23): 2300004
国防科技大学电子科学学院,湖南 长沙 410073
当前物联网、云计算等产生的海量非结构化数据,极大提高了对数据处理算力和能效的需求。神经形态计算借鉴生物大脑的信息处理方式,以神经元与神经突触为基本单元,从互联架构与信息处理模式等方面模拟生物神经系统,能够实现实时、超低功耗信息处理,成为大数据时代计算技术发展的前沿热点。其中,光子神经形态计算技术是在光域上进行神经形态计算数据处理的技术,既能够充分发挥光子高速传输、低功耗、高并行度的优势,又能够避免光电和电光转换带来的额外时间功耗开销,具有很大的研究和应用价值。近年来,相变材料作为一种具有高折射率对比度和非易失特性的光学材料,可在光、电、热等激励作用下进行折射率的连续调节,为非易失光子神经形态计算提供了一种可行的解决方案,成为当前的研究热点。本文首先介绍了光子神经形态计算的基本原理和实现方法,在此基础上讨论了相变材料用于光子神经形态计算的原理。其次,针对不同类型的实现途径,研究了不同相变材料的特点和选型办法,综合分析了当前应用较多的两类相变材料以及各类光突触器件和阵列集成应用。最后对基于相变材料的光子神经形态计算技术的发展进行了展望。
材料 相变材料 神经形态计算 光神经网络 激光与光电子学进展
2023, 60(21): 2100007
1 厦门大学电子科学与技术学院(国家示范性微电子学院),福建 厦门 361005
2 黑龙江大学化学化工与材料学院功能无机材料化学教育部重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150080
以双齿膦氧化合物4,6-二(二苯基氧膦基)二苯并噻吩(DBTDPO)为中性配体,以噻吩基三氟甲基乙酰丙酮(TTA)为阴离子配体,制备了具有分子内能量传递作用的稀土钕配合物Nd(TTA)3DBTDPO掺杂聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)溶液聚合物材料。采用Ag+-K+离子交换法和一步光刻法,分别制备了基于倏逝波型的BK-7玻璃波导和SU-8聚合物波导。采用成本低廉的发光二极管(LED)替代半导体激光器作为泵浦源,利用有机配体与中心稀土Nd3+离子的分子内能量传递作用,在225 mW 405 nm LED泵浦下,在1.06 μm波长处分别获得了3.6 dB/cm和4.1 dB/cm的光增益。所提出的基于分子内能量传递作用的LED垂直顶泵浦方式能够有效降低器件的商用化成本,有望在平面光子集成领域得到广泛应用。
激光器 波导放大器 钕配合物 1.06 μm 倏逝波 LED泵浦
1 1.江苏大学 环境与安全工程学院, 镇江 212013
2 2.江苏大学 能源研究院, 镇江 212013
3 3.扬州大学 环境科学与工程学院, 扬州 225127
在光催化产氢反应中引入助催化剂可促进光生电子快速转移, 是提高光催化活性的有效方法。而目前, 高效助催化剂主要仍然是贵金属, 其高昂的价格极大限制了实际应用。本研究探讨了构筑非贵金属助催化剂CoN与g-C3N4 0D/2D紧密界面对光催化制氢性能的影响。负载非贵金属助催化剂CoN可以有效提高2D g-C3N4的光催化制氢活性, 负载量对其活性也有影响。构筑的0D/2D紧密界面有利于光生电子快速传输。两者的共同作用使得10% CoN/2D g-C3N4复合物光催化制氢效率达到403.6 μmol·g-1·h-1, 是2D g-C3N4单体的20倍。在CoN/2D g-C3N4复合材料中, 负载CoN作为析氢助催化剂可以显著促进电荷转移过程, 从而大幅提高光催化析氢活性。
非贵金属 CoN 助催化剂 光催化 产氢 non-noble metal CoN cocatalyst photocatalysis hydrogen production
Author Affiliations
Abstract
1 College of Electronic Science and Technology, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
2 Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200050, China
Selector devices are indispensable components of large-scale memristor array systems. The thereinto, ovonic threshold switching (OTS) selector is one of the most suitable candidates for selector devices, owing to its high selectivity and scalability. However, OTS selectors suffer from poor endurance and stability which are persistent tricky problems for application. Here, we report on a multilayer OTS selector based on simple GeSe and doped-GeSe. The experimental results show improving selector performed extraordinary endurance up to 1010 and the fluctuation of threshold voltage is 2.5%. The reason for the improvement may lie in more interface states which strengthen the interaction among individual layers. These developments pave the way towards tuning a new class of OTS materials engineering, ensuring improvement of electrical performance.Selector devices are indispensable components of large-scale memristor array systems. The thereinto, ovonic threshold switching (OTS) selector is one of the most suitable candidates for selector devices, owing to its high selectivity and scalability. However, OTS selectors suffer from poor endurance and stability which are persistent tricky problems for application. Here, we report on a multilayer OTS selector based on simple GeSe and doped-GeSe. The experimental results show improving selector performed extraordinary endurance up to 1010 and the fluctuation of threshold voltage is 2.5%. The reason for the improvement may lie in more interface states which strengthen the interaction among individual layers. These developments pave the way towards tuning a new class of OTS materials engineering, ensuring improvement of electrical performance.
Journal of Semiconductors
2022, 43(10): 104101
1 江苏科技大学 海洋学院, 镇江 212003
2 江苏科技大学 镇江市智慧海洋信息感知与传输技术重点实验室, 镇江 212003
为了解决直流偏置光正交频分复用(DCO-OFDM)水下可见光通信系统中存在的高峰均功率比(PAPR)问题, 采用了一种基于范德蒙类矩阵(VLM)预编码与改进的自适应缩放联合PAPR抑制的算法。首先, 该算法利用VLM对频域信号进行预编码处理, 以此降低其自相关性, 再通过比值计算方式改进的自适应缩放因子对时域信号进行缩放, 使其更好地减小发光二极管带来的非线性失真, 最后实现了抑制系统PAPR的效果。结果表明, 在互补累计分布函数为10-3时, 相比于原始系统, 此联合算法的PAPR下降了3.2dB。由此可知, 该研究对抑制DCO-OFDM水下可见光通信系统的PAPR是有帮助的。
光通信 直流偏置光正交频分复用 峰均功率比 范德蒙类矩阵 改进的自适缩放 optical communication direct current biased optical orthogonal frequency peak-to-average power ratio Vandermonde-like matrix improved adaptive scaling
红外与激光工程
2022, 51(4): 20220194
1 中国空间技术研究院西安分院 微波技术研究所,中国陕西 西安 710049
2 天津大学 微电子学院,中国天津 300072
3 新加坡科技设计大学,新加坡 487372
介绍了一种工作在60 GHz频率的具有输出端口间高隔离和全端口匹配特性的小型化变压器巴伦芯片,该芯片采用0.18-μm锗硅BiCMOS工艺设计并加工。通过在60 GHz变压器巴伦的输出端口之间引入隔离电路,提高巴伦的隔离度性能并改善输出端口匹配性能;在此基础上,提出了一种基于左手材料传输线的隔离电路,能大大改善传统隔离电路中分布式传输线尺寸大的问题;为了进一步实现巴伦的小型化,在设计中采用了负载电容补偿技术,同时能改善变压器巴伦输入端口的匹配性能。设计的巴伦芯片经过电磁场仿真,其结果与在片测试结果有较高的一致性,验证了提出的设计方法,设计的巴伦芯片具有全端口匹配和输出端口间高隔离度的特性。基于实测结果,在60 GHz频率处,设计的巴伦芯片实现了超过25 dB的输出端口隔离度和优于18 dB的输出端口回波损耗,且占用尺寸极小,仅为0.022 mm2。
变压器巴伦 隔离电路 60 GHz 左手材料传输线 transformer balun isolation circuit 60 GHz left-handed transmission line(LHTL)
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Applied Physics, Microelectronic and Physics, Hunan University of Technology and Business, Changsha 410205, China
2 Department of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
3 Key Laboratory for Laser Plasma (Ministry of Education), IFSA Collaborative Innovation Center, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
When two synchronized laser beams illuminate the inner surface of bulk lithium niobate crystals with magnesium doping (5%/mol ) under the condition of total reflection, semi-degenerate four-wave mixing (FWM) is generated. On this basis, a more sophisticated frequency conversion process on the interface of nonlinear crystal has been researched. The generation mechanism of FWM is associated with the fundamental waves reflected on the inner surface of the nonlinear crystal. Analysis of the phase-matching mechanism confirms that the FWM is radiated by the third-order nonlinear polarized waves, which are stimulated by the third-order nonlinear susceptibility coefficient of the nonlinear crystal. Theoretically calculated and experimentally measured corresponding data have been presented in this article. These results are expected to provide new inspiration for further experimental and theoretical research on frequency conversion in nonlinear crystals.
nonlinear optics four-wave mixing surface of nonlinear crystals third-order nonlinear coefficient Chinese Optics Letters
2022, 20(3): 031901
1 合肥工业大学 电子科学与应用物理学院, 合肥 230009
2 合肥工业大学 数学学院, 合肥 230009
3 安徽理工大学 计算机科学与工程学院, 安徽 淮南 232001
随着物联网的快速发展, 智能终端设备在硬件资源和供电上受到较强限制, 迫切需要低功耗的新型运算单元。针对运算单元功耗高的问题, 提出了一种基于近似压缩器的低功耗近似乘法器, 用于图像处理、深度学习等可容错应用领域。实验结果表明, 相比于现有近似乘法器, 该近似乘法器降低了30.70%的功耗和26.50%的延迟, 节省了30.23%的芯片面积, 在功耗延迟积(PDP)和能量延迟积(EDP)方面均优化了43%以上。在计算精度方面同样具有一定优势。最后, 在图像滤波应用中验证了该近似乘法器的有效性。
近似计算 物联网 低功耗 乘法器 approximate computing internet of things low power multiplier