韩国科学技术学院研发了一种用于场效应晶体管的高性能超薄聚合绝缘体
来自韩国科学技术学院
(KoreaAdvancedInstituteofScienceandTechnology,KAIST)的团队研发了一种用于场效应晶体管的高性能
超薄聚合绝缘体。他们用汽化单体在多种表面成功制备出聚合膜,比如塑料,这些普适的绝缘体为将来在电子设备上的应用打下了基础。这项研究结果在线发表于3
月9日的《自然·材料》(NatureMaterials)杂志上。
我们日常生活使用的现代电子设备中,从手机、电脑到平板显示器,场效应晶体管无处不在。除了三个电极(栅极(gate),源极(source)和漏极(drain))外,场效应管还包括一个绝缘层和一个半导体沟道层组成。场效应管内的绝缘层能有效控制半导体沟道的导电率,从而控制晶体管内的电流。为了使场效应管低功率稳定运行,应用超薄的绝缘层十分重要。因为氧化物和氮化物等无机材料具有卓越的绝缘性和可靠性,绝缘层通常是由此类无机材料在硅和玻璃等硬质表面制成。
然而,由于这些绝缘层的高硬度和高制备过程温度,它们很难用于柔性电子设备。近年来,大量科研人员把聚合物作为前景乐观的绝缘材料去研究,以适用柔性非传统基底和新兴的半导体材料。然而,传统技术制备的聚合物绝缘体在极小厚度的表面覆盖仍不足,阻碍了应用聚合物绝缘体的场效应管在低电压状态下运行。
一个由韩国科学技术院(KAIST)生化工程系的SungGap教授和电子工程系的SeunghyupYoo、
ByungJinCho教授领导的研究团队研发出了一种有机聚合物组成的绝缘层“pV3D3”。此绝缘层是利用名为“化学气相沉降(iCVD)”的全干气
相技术制成,可使它在不失去完美绝缘特性的情况下,厚度足以缩小到10纳米(nm)之内。
iCVD过程是让气状单体和引发剂在低真空中相互接触,最终沉积在基底上的共形聚合膜具有良好的绝缘性能。iCVD与传统技术不一
样的是,十分均匀且纯净的超薄聚合膜在一大片实际上没有表层或底层限制的区域生成,与表面张力有关的问题便得以解决。并且大部分iCVD聚合物在室温下生
成,减少了对基底施加的张力和产生的损害。
科研团队通过使用pV3D3绝缘层,研发出了利用多种半导体材料如有机物、石墨烯和氧化物的低功率、高性能的场效应管,证明了pV3D3对多种材料的广泛适用性。他们还用常规的包装胶带作为基底,制造出了一种粘贴性的、可移除的电子元件。在与韩国东国大学(DonggukUniversity)的Yong-YoungNoh教授的合作中,科研团队成功地结合pV3D3绝缘层在一个大规模的柔性底层上开发出了一种晶体管阵列。
Im教授说:“用iCVD技术制得的pV3D3所具有的小尺寸和广泛适用性对聚合绝缘体来说是史无前例的。即使我们的iCVDpV3D3聚合膜的厚度减小到10纳米之内,它展现出的绝缘性仍比得上无机绝缘层。我们期待这项进展能极大地有益于柔性电子器件的研发,这将会对可穿戴计算机等新兴电子设备的成功起到关键作用。”
总结:研究人员研发了一种用于场效应晶体管(field-effecttransistors,FETs)的高性能超薄聚合绝缘体。他们用汽化单体在多种表面成功制备出聚合膜,比如塑料,这些普适的绝缘体为将来在电子设备上的应用打下了基础。
英特尔将推出六十核心KnightsLanding至强Phi芯片
英特尔公司近日发布了一系列消息,媒体及分析人士开始对其即将推出的六十核心KnightsLanding至强Phi芯片进行了概
括性的解读,这是一次管中窥豹式的探索过程。英特尔公司在其位于俄勒冈州希尔斯伯勒市的代工厂召开了新闻发布会,并向到场记者宣称
KnightsLandingPhi可以承载八十亿个晶体管。
正如TimothyPrickett-Morgan在ThePlatform网站上所言,KnightsLanding的Silvermont凌动核心将继承Broadwell核心的全部指令集,仅仅将正处于调整当中的TSX事务型内存功能排除在外。
KnightsLanding设定的浮点运算能力目标为三万亿次,而单精度浮点运算能力目前则达到了惊人的六万亿次。英特尔公司目前对于该芯片所能支持的最大计算核心数量继续保密,根据预期其核心数量应该为六十个,但也有传闻指出其最大支持能力将达到七十二个。
ThePlatform指出,届时英特尔将推出一款该产品的协处理器衍生版本外加一个配备每秒100GBOmni-Path端口的
版本,后者也正是英特尔打造的第一款拥有主机结构接口的芯片。考虑到高性能计算应用程序的实际情况,Omni-Path能够支持
OpenFabricsAlliance(简称OFA)堆栈实现良好的兼容性,从而使其同专为InfiniBand以及英特尔
TrueScaleFabric环境所编写的软件并行协作。
不过英特尔公司当然希望客户能更倾向于使用其Omni-Path每秒100GB端口,据称其能带来更低延迟水平,且交换芯片的端口
数量将为四十八个,这将高于InfiniBand的三十六个。六条内存通道都将支持最高64GB的单条DDR4内存,这代表着每块处理器能够最多匹配
384GB内存容量,而英特尔公司目前正与Micron方面合作,希望为该芯片开发出高带宽内存产品,其每数据包体系高达16GB。DDR4内存的运行速
率大约为每秒90GB,而本地高带宽内存能够带来每秒约400GB的运行速率,外围通信将由36个PCIe3.0通道负责实现。
全球首款工业物联网SIP芯片
由重庆邮电大学与台湾达盛电子股份有限公司联合研发的全球首款工业物联网SIP芯片——CY2420S,近日在重庆2015云博会新闻发布会上首次展示。据悉,该款芯片主要应用于工业自动化设备,帮助生产线实现无线智能化控制。
SIP芯片——CY2420S是一款将信息交互与互联跟主动控制两大功能进行集成的芯片(封装集成芯片),尺寸约1厘米,主要应用于工业自动化设备之间的信息交互与互联,以及与操作主机的远程主动控制。
重庆邮电大学自动化学院院长王平介绍,当前全球工业物联网领域主要形成了ISA100.11a(美国)、
WirelessHART(欧洲)、WIA-PA(中国)三大国际主流工业无线标准,CY2420S芯片是全球首款、也是目前唯一符合这三大标准的SIP
芯片。目前,该款芯片正在同时申请三大标准认证。SIP芯片的成功研发,将为建立智慧工厂提供关键技术支撑。
据悉,通过在四联集团的生产线上进行试用,采用该款芯片的设备,比原生产线处理速度提高50%左右,耗能下降一半左右。