2024年度復旦大學(xué)“十大科技進(jìn)展”揭榜，半導體領(lǐng)域成果亮眼

1月8日，在復旦大學(xué)2024年度科技工作會(huì )議上，復旦大學(xué)黨委書(shū)記裘新揭曉了2024年度復旦大學(xué)“十大科技進(jìn)展”和“十大科技進(jìn)展”提名名單。其中與集成電路相關(guān)的“新型半導體性光刻膠及特大規模集成度有機芯片制造”、“靈活可重構寬帶硅基射頻收發(fā)芯片設計技術(shù)”等引起行業(yè)關(guān)注。

在2024年度復旦大學(xué)“十大科技進(jìn)展”獲獎名單中，由高分子科學(xué)系/聚合物分子工程國家重點(diǎn)實(shí)驗室/材料科學(xué)系魏大程、張申、陳仁忠等人發(fā)布的《新型半導體性光刻膠及特大規模集成度有機芯片制造》提出了“全光刻有機電子技術(shù)路線(xiàn)”，突破了高集成有機芯片可靠制造瓶頸。

團隊發(fā)展了納米互穿網(wǎng)絡(luò )聚集態(tài)結構設計原理，研發(fā)了該路線(xiàn)的核心原材料“半導體性光刻膠”，制造出全球首款特大規模集成度聚合物半導體芯片，是目前聚合物半導體芯片的最高集成度。該芯片應用于柔性仿生視網(wǎng)膜，具有與人眼視網(wǎng)膜相當的光響應度、像素密度和功耗以及比商用CMOS芯片更高的圖像識別準確率。相關(guān)成果2024年發(fā)表于Nature Nanotechnology，并被News&Views專(zhuān)欄亮點(diǎn)報道，認為該工作“開(kāi)發(fā)了一項推動(dòng)有機集成光電子學(xué)發(fā)展的晶圓級、可靠、標準化制造技術(shù)”。

在2024年度復旦大學(xué)“十大科技進(jìn)展”提名名單中，物理學(xué)系/光電研究院的晏湖根、黃申洋、余博洋等人發(fā)表的《一類(lèi)全新“明亮”偶極激子的發(fā)現》發(fā)現全新“明亮”偶極激子，為光學(xué)觀(guān)測量子世界打開(kāi)一扇窗。研究團隊在轉角黑磷同質(zhì)結中發(fā)現了一種新型偶極激子。

這類(lèi)激子源于獨特的能帶結構，無(wú)需依賴(lài)隧穿效應即可實(shí)現顯著(zhù)的光吸收，突破了偶極激子與光相互作用能力弱的瓶頸問(wèn)題，同時(shí)賦予其全新的調控維度。該發(fā)現為探索強關(guān)聯(lián)態(tài)、多體量子物理和非線(xiàn)性光學(xué)等基礎研究提供了理想平臺。相關(guān)成果發(fā)表在Science，并獲同期Science “視角”欄目評述文章的高度評價(jià)。

物理學(xué)系的趙俊等發(fā)表的《發(fā)現新型三層鎳氧化物超導體》則在三層鎳氧化物單晶中發(fā)現壓力誘導的塊體超導電性，為高溫超導研究提供了新的視角和平臺。尋找非銅基高溫超導體對揭示超導機理及推動(dòng)應用至關(guān)重要。

研究團隊成功合成了幾乎無(wú)氧缺陷的三層鎳氧化物單晶，發(fā)現其在壓力下呈現30K超導電性，超導體積分數超過(guò)86%，首次在鎳氧化物中實(shí)現了塊體超導電性，并揭示了其獨特的層間耦合和奇異金屬行為，為高溫超導研究提供了全新的視角和平臺。成果于2024年7月在Nature上發(fā)表。Nature以“超導探索領(lǐng)域進(jìn)一步拓寬”為題亮點(diǎn)報道。

另外，在《靈活可重構寬帶硅基射頻收發(fā)芯片設計技術(shù)》中，由微電子學(xué)院/新一代集成電路技術(shù)集成攻關(guān)大平臺/集成芯片與系統全國重點(diǎn)實(shí)驗室/嘉善復旦研究院/國家集成電路創(chuàng )新中心的閆娜、許灝、尹睿團隊研發(fā)的高集成度靈活可重構寬帶硅基射頻收發(fā)芯片具備工作制式、頻帶范圍、增益、信號帶寬等多維度可重構特性，體積及成本均低于現有解決方案的百分之一，是國內頻帶覆蓋范圍最寬、靈活性最強、集成度最高的硅基可重構射頻收發(fā)芯片。

融合通信、感知、計算的多功能一體化是未來(lái)通信和軍事裝備系統發(fā)展的必然趨勢，其核心難點(diǎn)在于突破集成度和抗干擾瓶頸，完成多芯片系統向單芯片集成的跨越式發(fā)展。團隊突破了多路徑電磁耦合、自適應調諧濾波、多環(huán)路反饋抗干擾等關(guān)鍵理論，實(shí)現一款超寬帶高集成度可重構射頻收發(fā)芯片，為軍民多領(lǐng)域創(chuàng )新應用以及現代軍事裝備一體化、小型化、智能化提供強有力的技術(shù)支持。相關(guān)成果已被集成電路設計領(lǐng)域頂級會(huì )議、被譽(yù)為“芯片奧林匹克”的IEEE ISSCC及固態(tài)電路頂級期刊IEEE JSSC錄用并發(fā)表。