2024年度復旦大學“十大科技進展”揭榜，半導體領(lǐng)域成果亮眼

1月8日，在復旦大學2024年度科技工作會議上，復旦大學黨委書記裘新揭曉了2024年度復旦大學“十大科技進展”和“十大科技進展”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(guī)模集成度有機芯片制造”、“靈活可重構(gòu)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“十大科技進展”獲獎名單中，由高分子科學系/聚合物分子工程國家重點實驗室/材料科學系魏大程、張申、陳仁忠等人發(fā)布的《新型半導體性光刻膠及特大規(guī)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”，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)絡聚集態(tài)結(jié)構(gòu)設計原理，研發(fā)了該路線的核心原材料“半導體性光刻膠”，制造出全球首款特大規(guī)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?shù)墓忭憫?、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專欄亮點報道，認為該工作“開發(fā)了一項推動有機集成光電子學發(fā)展的晶圓級、可靠、標準化制造技術(shù)”。

在2024年度復旦大學“十大科技進展”提名名單中，物理學系/光電研究院的晏湖根、黃申洋、余博洋等人發(fā)表的《一類全新“明亮”偶極激子的發(fā)現(xiàn)》發(fā)現(xiàn)全新“明亮”偶極激子，為光學觀測量子世界打開一扇窗。研究團隊在轉(zhuǎn)角黑磷同質(zhì)結(jié)中發(fā)現(xiàn)了一種新型偶極激子。

這類激子源于獨特的能帶結(jié)構(gòu)，無需依賴隧穿效應即可實現(xiàn)顯著的光吸收，突破了偶極激子與光相互作用能力弱的瓶頸問題，同時賦予其全新的調(diào)控維度。該發(fā)現(xiàn)為探索強關(guān)聯(lián)態(tài)、多體量子物理和非線性光學等基礎(chǔ)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。

物理學系的趙俊等發(fā)表的《發(fā)現(xiàn)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(xiàn)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應用至關(guān)重要。

研究團隊成功合成了幾乎無氧缺陷的三層鎳氧化物單晶，發(fā)現(xiàn)其在壓力下呈現(xiàn)30K超導電性，超導體積分數(shù)超過86%，首次在鎳氧化物中實現(xiàn)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)域進一步拓寬”為題亮點報道。

另外，在《靈活可重構(gòu)寬帶硅基射頻收發(fā)芯片設計技術(shù)》中，由微電子學院/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(tǒng)全國重點實驗室/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(gòu)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(gòu)特性，體積及成本均低于現(xiàn)有解決方案的百分之一，是國內(nèi)頻帶覆蓋范圍最寬、靈活性最強、集成度最高的硅基可重構(gòu)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通信和軍事裝備系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢，其核心難點在于突破集成度和抗干擾瓶頸，完成多芯片系統(tǒng)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(diào)諧濾波、多環(huán)路反饋抗干擾等關(guān)鍵理論，實現(xiàn)一款超寬帶高集成度可重構(gòu)射頻收發(fā)芯片，為軍民多領(lǐng)域創(chuàng)新應用以及現(xiàn)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)域頂級會議、被譽為“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。