湖南先進傳感與信息技術(shù)創(chuàng)新研究院：在微納近紅外探測器領(lǐng)域取得重要研究進展

傳感新品

【湖南先進傳感與信息技術(shù)創(chuàng)新研究院：在微納近紅外探測器領(lǐng)域取得重要研究進展】

近日，湘潭大學(xué)湖南先進傳感與信息技術(shù)創(chuàng)新研究院曹覺先教授和黃凱教授團隊在納米材料領(lǐng)域國際著名期刊《美國化學(xué)學(xué)會—納米》（ACS Nano，IF=18.027）在線發(fā)表了題為“碳納米管晶體管結(jié)合膠體量子點光敏柵極的高外量子效率光電探測器”（Carbon Nanotube Transistor with Colloidal Quantum Dot Photosensitive Gate for Ultra-High External Quantum Efficiency Photodetector）

PbS膠體量子點是開發(fā)下一代高性能近紅外光電探測器的有力候選者。然而，由于配體隔離以及表面缺陷的存在，PbS量子點通常表現(xiàn)出低的載流子遷移率，這限制了量子點光電子器件性能的進一步提升。針對這一問題，曹覺先教授和黃凱教授團隊通過合理的設(shè)計，將PbS膠體量子點光電二極管和碳納米管薄膜場效應(yīng)晶體管成功結(jié)合，實現(xiàn)了一種具有光敏感柵極的晶體管型近紅外探測器。

光生電子與空穴在負柵壓與內(nèi)建電場的雙重作用下能快速分離與轉(zhuǎn)移，聚積在柵極電介質(zhì)層界面的光生電子能產(chǎn)出等效柵電容效應(yīng)開啟碳基晶體管，從而實現(xiàn)光信號向電信號的轉(zhuǎn)換。該項研究提出在光電轉(zhuǎn)換器件中光學(xué)模塊和電學(xué)模塊相互分離的結(jié)構(gòu)，可以同時發(fā)揮PbS量子點光學(xué)和碳納米管電學(xué)的優(yōu)勢。

該文報道的光電探測器在950 nm近紅外光下的響應(yīng)度和探測率分別為41.9 A/W和3.04×1011Jones。更重要的是，由于碳基場效應(yīng)晶體管的放大功能，通過二次電子的增益效應(yīng)，該器件的外量子效率（EQE）達到5470%。此外，器件還展現(xiàn)出靈活可調(diào)的光響應(yīng)，通過柵電壓可在大的范圍內(nèi)控制調(diào)節(jié)響應(yīng)性能參數(shù)。本文中光電探測器的獨特結(jié)構(gòu)和出色性能，為下一代光電探測器件的研究與開發(fā)提供了新的思考。

湖南先進傳感與信息技術(shù)創(chuàng)新研究院成立于2018年，由湘潭大學(xué)與北京大學(xué)合作共建，是集人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化于一體，治理結(jié)構(gòu)完善、運行機制靈活、有別于現(xiàn)有機構(gòu)的“實驗區(qū)”。研究院團隊由中國科學(xué)院彭練矛院士領(lǐng)銜，包括國家優(yōu)青、青年拔尖人才、青年千人等在內(nèi)的11名學(xué)術(shù)帶頭人、5名教授、2名副教授、12位優(yōu)秀博士、14名實驗室工程技術(shù)人員、100余名博士及碩士研究生。圍繞碳基集成電路和新型傳感器為代表的新一代信息技術(shù)領(lǐng)域，團隊在唐氏綜合癥篩查、肝癌檢測、無創(chuàng)血糖監(jiān)測等生物傳感和甲烷、氫氣、甲醛等氣體傳感器件及其相關(guān)技術(shù)方面取得重要成果，并已研制全球首條碳基傳感器芯片小試線，推進相關(guān)核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。

傳感動態(tài)

【安徽省蚌埠市“四個聚焦”助推智能傳感產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展】

1-4月，智能傳感產(chǎn)業(yè)規(guī)上企業(yè)完成產(chǎn)值13.8億元，同比增長16.3%。

聚焦招大引強。緊密跟蹤韋爾股份、華潤微、長電科技等龍頭企業(yè)，圍繞智能傳感產(chǎn)業(yè)鏈招大引強。截至目前，中國傳感谷共引進產(chǎn)業(yè)類項目27個，總投資130.5億元。

聚焦園區(qū)建設(shè)。中國傳感谷目前已建成產(chǎn)業(yè)空間50萬平方米，預(yù)計年內(nèi)再交付廠房30余萬平方米。園區(qū)處理能力20000噸/天的污水處理廠已完成土建招標，表面處理中心、危廢集運中心等項目正加快推進土地報批工作，計劃年內(nèi)開工。

聚焦重點項目。全力推進8英寸MEMS晶圓線項目建設(shè)，推動6英寸MEMS晶圓擴能項目加快達產(chǎn)、融薇科技6英寸MEMS晶圓生產(chǎn)線項目建成投產(chǎn)。推動9條公共服務(wù)示范線中壓力傳感器工藝線、ASIC工藝生產(chǎn)線年內(nèi)建成運行。

聚焦基金組建。截至目前，我市已分別組建蚌埠北方微鑫創(chuàng)業(yè)投資基金、新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金、深賽智能傳感器前沿基金，總規(guī)模26億元。此外，年內(nèi)還將組建智能傳感產(chǎn)業(yè)投資基金2支，總規(guī)模7億元。

【再砸226億元！美國芯片大廠德州儀器最新擴張計劃】

6月14日，德州儀器宣布擴張計劃，在馬來西亞吉隆坡和馬六甲開設(shè)兩座新的組裝和測試工廠，潛在投資高達146億令吉（約人民幣226億元）。

據(jù)悉，其中一座新設(shè)施建設(shè)的地點位于吉隆坡現(xiàn)有的組裝與測試廠房旁邊，工程預(yù)計今年晚些時候開始，最早會在2025年投入生產(chǎn)運作。這座設(shè)施預(yù)計潛在投資96億令吉，并創(chuàng)造1300個就業(yè)機會，將改建為擁有超過 100 萬平方英尺潔凈室空間的組裝和測試工廠，新工廠將與公司現(xiàn)有工廠相連。

此外，德州儀器也會在馬六甲封測工廠旁邊建造一座新的6層裝配和測試工廠，新設(shè)施將擁有超過 400,000 平方英尺的潔凈室空間，并將與 TI 現(xiàn)有工廠相連，潛在投資額為50億令吉。這也將創(chuàng)造多達500個工作機會，預(yù)計也會在2025年投產(chǎn)。

TI 組裝和測試制造業(yè)務(wù)副總裁 Yogannaidu Sivanchalam 說：“這些投資是 TI 擴大內(nèi)部制造能力以支持日益增長的半導(dǎo)體需求并提供更好的供應(yīng)保證的長期戰(zhàn)略的一部分，”“TI 很自豪能夠在馬來西亞運營超過 50 年，我們擴大后端制造的決定反映了馬來西亞才華橫溢且不斷壯大的團隊，這對 TI 的未來至關(guān)重要?！?/p>

德州儀器近來一直在進行大量投資，擴大制造能力，以支持未來幾十年電子產(chǎn)品中半導(dǎo)體的持續(xù)增長。此次擴張馬來西亞吉隆坡和馬六甲的組裝和測試業(yè)務(wù)，將作為提供更好的供應(yīng)保證和支持客戶需求的長期戰(zhàn)略的一部分。

德州儀器指出，其每年生產(chǎn)數(shù)百億個模擬和嵌入式處理半導(dǎo)體，涵蓋大約 80,000 種不同的產(chǎn)品，并將它們交付給全球超過 100,000 家客戶，有能力從多個站點采購超過 85% 的產(chǎn)品，使其能夠提高靈活性并確保業(yè)務(wù)連續(xù)性和質(zhì)量。

【22家過億！國內(nèi)上市儀器公司研發(fā)投入排行榜公布】

儀器作為科學(xué)家的“眼睛”，是科技發(fā)展的重要前提和根本保障。近年來，我國對科學(xué)儀器的重視程度明顯提升，不僅出臺了一系列政策鼓勵采購國產(chǎn)儀器，并且積極布局高端儀器的研發(fā)制造，大力推進科學(xué)儀器國產(chǎn)化。

當前，國產(chǎn)儀器技術(shù)研究與產(chǎn)品開發(fā)雖已見成效，部分高端儀器業(yè)實現(xiàn)了國產(chǎn)化，但由于儀器發(fā)展基礎(chǔ)較為薄弱、技術(shù)積累相對不足，高端儀器進口依存度高的難題仍未得到有效化解。今年年初，國家領(lǐng)導(dǎo)人提出“要打好科技儀器設(shè)備、操作系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件國產(chǎn)化攻堅戰(zhàn)”，讓國產(chǎn)儀器設(shè)備迎來一個高質(zhì)量發(fā)展的新高潮。

說到高質(zhì)量發(fā)展，必然繞不開研發(fā)投入。加碼研發(fā)投入，不僅能幫助企業(yè)提高自身技術(shù)水平和創(chuàng)新能力，增強市場競爭力，也是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障?；诖耍瑸榉奖銟I(yè)內(nèi)人士深入了解我國儀器企業(yè)研發(fā)投入現(xiàn)狀，儀器信息網(wǎng)特對國內(nèi)45家上市儀器公司2022年度研發(fā)投入金額、研發(fā)投入占比、研發(fā)人員數(shù)量、研發(fā)人員占比等數(shù)據(jù)進行了梳理，并制出排行榜單。

研發(fā)投入金額排行榜：近九成提升，22家過億！

排行榜中的45家國內(nèi)上市儀器公司，主營業(yè)務(wù)涉及分析儀器、生命科學(xué)儀器、環(huán)境監(jiān)測儀器、光學(xué)儀器、物性測試儀器等，研發(fā)總金額達144.97億元。其中，近九成研發(fā)投入金額提升，22家研發(fā)投入金額過億元，23家研發(fā)投入占營業(yè)收入比例超10%。

邁瑞醫(yī)療、舜宇光學(xué)、聯(lián)影醫(yī)療、華大智造、華大基因的研發(fā)投入金額居榜單前五，分別為31.91億元、28.03億元、14.66億元、8.14億元、5.93億元；禾信儀器、康斯特、遠方信息、普源精電、皖儀科技的研發(fā)投入占比領(lǐng)先，分別為27.73%、22.44%、22.21%、19.92%、19.87%。

研發(fā)人員數(shù)量排行榜：約八成增加，7家過千！

45家國內(nèi)上市儀器公司研發(fā)人員總量近3萬（舜宇光學(xué)研發(fā)人員數(shù)量未披露），其中約八成研發(fā)人員數(shù)量增加，7家研發(fā)人員過千，16家研發(fā)人員占總數(shù)的比例超30%。

邁瑞醫(yī)療、聯(lián)影醫(yī)療、聚光科技、安圖生物、高德紅外的研發(fā)人員數(shù)量居榜單前五，分別為3927人、3088人、1726人、1721人、1532人；聯(lián)影醫(yī)療、美亞光電、理工能科、東華測試、天瑞儀器的研發(fā)人員數(shù)量占比領(lǐng)先，分別為42.29%、41.24%、37.90%、37.36%、36.57%。

從以上兩大榜單可以看出，國內(nèi)上市儀器公司的研發(fā)投入呈現(xiàn)明顯上升趨勢，我國科學(xué)儀器行業(yè)也在由內(nèi)而外煥發(fā)著創(chuàng)新的活力。希望我國儀器企業(yè)能持續(xù)研發(fā)和創(chuàng)新，不斷打造出具有核心競爭力的產(chǎn)品，在科學(xué)儀器 “國產(chǎn)替代”歷程中，加快實現(xiàn)中國科學(xué)儀器自主創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)突破，一起打好這場“儀器攻堅戰(zhàn)”。

【微軟亞洲研究院否認撤離中國，但確認部分 AI 科學(xué)家將遷至溫哥華】

6 月 19 日消息，針對有消息稱微軟公司旗下研究機構(gòu) 微軟亞洲研究院（MSRA）的 AI 頂級科學(xué)家從中國轉(zhuǎn)移到溫哥華，6 月 19 日上午，微軟亞洲研究院向鈦媒體回應(yīng)表示，微軟將在加拿大溫哥華建立一個新的實驗室，確認將包含微軟在中國的 AI 研究專家到新實驗室當中。同時，MSRA 早前還否認其撤離中國。

MSRA 在一份聲明中表示：“我們正在溫哥華建立一個新的實驗室，與微軟亞洲研究院在組織結(jié)構(gòu)上保持一致，并旨在更好地與溫哥華的工程團隊接洽。該實驗室將由來自世界各地的微軟研究院的人員組成，包括中國。”

公開資料顯示，微軟亞洲研究院成立于 1998 年，是微軟公司在亞太地區(qū)設(shè)立的研究機構(gòu)，也是微軟在中國的唯一前沿性研究機構(gòu)，致力于推動整個計算機科學(xué)領(lǐng)域的前沿技術(shù)發(fā)展，將最新研究成果快速轉(zhuǎn)化到微軟的關(guān)鍵產(chǎn)品中，并且著眼于下一代革命性技術(shù)的研究。

微軟亞洲研究院第一任院長是李開復(fù)，成立 25 年來，微軟亞洲研究院誕生出諸多 AI 頂級科學(xué)家和創(chuàng)業(yè)者，校友名單包括阿里云創(chuàng)始人王堅、百度 CTO 王海峰、商湯科技首席執(zhí)行官徐立、小米聯(lián)合創(chuàng)始人林斌、曠視科技 CEO 印奇等。

截至目前，微軟在中國有 9000 名員工，其中 80% 以上是軟件工程師或從事研發(fā)工作，6 月中旬還宣布再招聘 1000 多名 AI 領(lǐng)域科學(xué)家。

【SK 海力士競逐 HBM 市場份額，正計劃擴建其產(chǎn)線并使產(chǎn)能翻倍】

6 月 18 日消息，據(jù) businesskorea 以及 etnews 報道，SK 海力士將擴展其 HBM3 后道工藝生產(chǎn)線，并已收到英偉達要求其送測 HBM3E 樣品的請求。

據(jù)稱，考慮到對人工智能 (AI) 半導(dǎo)體的需求增加，SK 海力士正在考慮將 HBM 的產(chǎn)能翻倍的計劃。

業(yè)內(nèi)消息稱 SK 海力士于 6 月 14 日收到了 NVIDIA 對 HBM3E 樣品的請求，并正在準備發(fā)貨。HBM3E 是當前可用的最高規(guī)格 DRAM HBM3 的下一代，被譽為是第五代半導(dǎo)體產(chǎn)品。

SK 海力士目前正致力于開發(fā)該產(chǎn)品，目標是在明年上半年實現(xiàn)量產(chǎn)。SK 海力士副總裁樸明秀在今年 4 月的第一季度收益公告電話會議上透露：“我們正在為今年下半年準備 8Gbps HBM3E 產(chǎn)品樣品，并計劃在明年上半年實現(xiàn)量產(chǎn)?！?/p>

目前 SK 海力士在 HBM 市場已經(jīng)領(lǐng)先于三星電子。據(jù)市場研究公司 TrendForce 稱，截至去年，SK 海力士在全球 HBM 市場上占據(jù) 50% 的市場份額，而三星電子則保持在 40% 左右。

去年 6 月，SK 海力士成為世界上第一個大規(guī)模生產(chǎn)高性能 HBM3 的公司，從而一舉奠定其市場領(lǐng)導(dǎo)地位。在通過 HBM3 樣品的嚴格性能評估后，成功滿足了高端客戶的需求，目前已經(jīng)在為 NVIDIA H100 供應(yīng)。

如果他們成功交付第五代 HBM 產(chǎn)品，將進一步鞏固他們在超快速 AI 半導(dǎo)體市場上的領(lǐng)先地位。

審核編輯黃宇