1 华侨大学制造工程研究院，厦门 361021
2 苏州赛尔特新材料有限公司，苏州 215127
金刚石因其优异的物理性质被视为下一代半导体材料，然而其极高的硬度、脆性和耐腐蚀性导致其加工困难，尤其是对于大尺寸的化学气相沉积(chemical vapor deposition, CVD)单晶金刚石(SCD)晶片而言，目前还缺乏一种高效、低成本的磨抛加工方法。本文提出一种基于工件自旋转的同心双砂轮磨抛一体化加工技术，在一次装夹中，先采用金刚石磨料的陶瓷内圈砂轮磨削单晶金刚石晶片表面，将单晶金刚石表面迅速平坦化，后采用金刚石与CuO混合磨料的外圈溶胶-凝胶(sol-gel,SG)抛光轮抛光单晶金刚石晶片表面，使其在较短时间内完成从原始生长面(Sa约46 nm)到原子级表面精度(Sa＜0.3 nm)的加工。磨削加工中，硬质金刚石磨料的陶瓷砂轮高速划擦金刚石晶片表面，在强机械作用下获得较大的材料去除以及纳米级的光滑单晶金刚石表面，同时引起进一步的表面非晶化；SG抛光加工中，硬质金刚石磨料高速划擦单晶金刚石表面形成高温高压环境，进一步诱导CuO粉末与单晶金刚石表面的非晶碳发生氧化还原反应，实现反应抛光。磨抛一体化的加工技术为晶圆级的单晶、多晶金刚石的工业化生产提供借鉴。
CVD单晶金刚石 磨抛一体化 反应抛光 粗糙度 陶瓷砂轮 SG轮 CVD single crystal diamond integration technology of grinding and polishing reactive polishing roughness ceramic grinding wheel SG wheel
光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津 300308
新型材料、先进集成封装技术和新型微架构的不断涌现, 促使光电领域装备向轻量化、智能化、一体化方向发展。微系统所带来的性能和功耗改进, 使装备的全面/跨代升级成为可能, 具有重要的**应用前景。文中关注微系统在光电领域的应用, 梳理现阶段各研究机构在半导体及光频微系统领域的规划部署, 并对光频微系统的**应用前景进行展望。
光频微系统 微集成技术 异质异构集成 光学相控阵 optical frequency micro-system micro-integration technology heterogeneous integration optical phased array
红外与激光工程
2021, 50(7): 20211043
1 北京大学深圳研究生院，广东深圳，58055
2 天马微电子股份有限公司，广东深圳，51805
为满足更大尺寸屏幕车载in⁃cell触控液晶显示的需求，研究开发了多芯片级联集成技术，通过提升触控芯片的级联通信功能及优化外挂MCU驱动方式，扩展MCU的数据接收端口来提升数据处理速度，实现了三颗及以上芯片的级联应用，应用尺寸可以扩大到73.7 cm以上，解析度可以达到5K以上，触控响应时间达到毫秒级别，且对比传统外挂式触控屏产品，重量和厚度能缩小30%以上，可以满足未来车载市场对于更大尺寸显示屏幕的需求。所开发的集成显示模组通过了相关车载规范的初步试验和考核，验证了多芯片级联技术可成为大屏车载显示模组领域重要的技术方案。
触控显示 级联电路 集成技术 touch display cascade circuit integration technology
光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津 300308
微系统技术是以微纳尺度理论为支撑, 微集成工艺为基础, 并通过功能模块集成, 实现单一或多种用途融合的综合性前沿技术。应用微系统技术对加速光电系统性能的全面提升、有效降低成本具有重要意义。以2019年度微系统领域关键技术进展为基础, 讨论目前光电领域微系统技术的难点问题, 为该领域研究人员提供参考。
微系统技术 微传感器 微处理器 微集成技术 micro-system technology micro-sensor micro-processor micro-integration technology
1 北京信息科技大学 信息与通信工程学院, 北京 100101
2 北京大学 微米纳米加工技术国家重点实验室, 北京 100871
随着信号频率以及芯片集成密度的持续增长, 三维集成系统内部面临严重的耦合噪声问题。针对三维集成技术中广泛使用的硅通孔(TSV)和水平重布线层(RDL)构成的三维互连结构, 提出了一种基于分段传输线(STL)的三维互连结构优化设计方案。通过将三维互连结构传输线按STL模式划分为数个传输线片段生成复数反射波, 并运用基因算法(GA)筛选片段特征信息, 从而优化反射波叠加效果, 实现对传输过程中产生的信号损失进行补偿。仿真结果表明, 该方法可以有效改善三维互连结构中由于耦合噪声造成的信号反射问题, 提升系统传输性能。
硅通孔(TSV) 水平布线层(RDL) 分段传输线(STL) 基因算法(GA) 三维集成技术 TSV RDL STL GA three-dimensional integration technology
长春理工大学 空地激光通信国防重点学科实验室，吉林 长春 130022
随着人类探索太空活动的逐年增多，对空间碎片的探测显得尤为重要。文中首先介绍了空间碎片的危害和探测意义，分析了探测空间碎片的主要难点和发展趋势；在此基础上，结合空间碎片的探测难点，提出了一种对空间碎片进行探测与信息传输的新方案，将激光测距、光谱偏振成像、激光通信三种功能融为一体，并进行了关键技术分解和可行性分析，以期为空间碎片探测提供一种新的思路。
空间碎片 激光探测成像通信 一体化技术 space debris laser ranging with polarization spectral imaging a integration technology 红外与激光工程
2016, 45(4): 0401001
1 太原理工大学 物理与光电工程学院
2 新型传感器与智能控制教育部重点实验室，太原 030024
采用平面波展开法分别模拟了空气背景下由介质圆柱和方柱构造的二维Archimedes (4，82)复式晶格光子晶体的能带结构，讨论了介质柱形状、折射率、填充比和旋转对称性等因素对完全光子禁带的影响.研究发现，当折射率在2.60到5.40之间时，介质圆柱和方柱构造的二维Archimedes (4，82)复式晶格光子晶体都出现了完全光子禁带.随着折射率的增大，最大完全禁带宽度并非随之增大而是存在峰值，介质圆柱型晶格在折射率为2.80时出现峰值;介质方柱型晶格在折射率为2.80和4.40两处出现峰值，且旋转介质方柱能够明显增大禁带宽度，同时存在最佳旋转角度.分析结果表明，在最大完全禁带处，折射率、填充比以及旋转角度等因素的变化对禁带特性的影响很小.
人工晶体 光子带隙 平面波展开法 光子晶体 Archimedes晶格 Maxwell方程 超材料 光子器件 光子集成技术 Synthetic crystals Photonic band gap Plane wave expansion method Photonic crystals Archimedes lattice Maxwell equations Metamaterials Photonic devices Photonic integration technology
