盘点2018年全球电子产业最具代表性的十大“黑科技”
编辑：admin 日期：2018-12-29 09:51:13 / 人气：
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201812/396184.htm
十、拥有人脑智慧的类脑芯片
一直以来，人们已经习惯了电子芯片的模式，那就是运算和存储的独立工作模式。但是人脑的工作方式是统一的，通过神经元和突出的协作完成脑部工作。近年来，全球很多研究机构开始将精力放在类脑芯片技术上，一直未能取得突破性进展。2018年2月，麻省理工的工程师设计了一种人造突触，可以实现精确控制流过这种突触的电流强度，类似离子在神经元之间的流动，这给人们设计像人脑一样工作的芯片大有帮助。据相关工作人员介绍，该团队已经制造了一个由硅锗制成的人造突触小芯片，该芯片的突触可以识别手写样本，准确率非常高，这个研究成果被认为是迈向用于模式识别和其它学习任务的便携式低功耗神经形态芯片的关键技术突破。
九、实现两英寸GaN自支撑衬底的规模化生产
如今，我们正处在第二代半导体材料(硅)和第三代半导体材料发展的节点上，随着信息技术的突飞猛进，以碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)为代表的半导体材料，因具备禁带宽度大、击穿电场高、热导率大、电子饱和漂移速率高、抗辐射能力强等优越性能，是固态光源、电力电子和微波射频器件的关键技术和材料支撑。2018年3月，中国科技部高新司在高质量第三代半导体材料关键技术上实现了新突破，据相关工作人员对OFweek电子工程网介绍，该项目完成了两英寸GaN自支撑衬底的规模化生产，实现了高Al组分AlGaN基深紫外光泵浦激射，开发了基于钙钛矿氧化物材料的紫外光电探测器件原型，为氮化镓的早日量产实现了技术的新突破。
八、长光研制出世界最大口径碳化硅单体反射镜
单体反射镜是一种高精度的非球面光学反射镜，主要用于对地观测、深空探测和天文观测等领域，是衡量国家的高性能光学水平的一个重要参考标准。2018年8月，长春光机研制出世界上最大的口径碳化硅单体反射镜，标志着我国在这个制造领域已经跻身国际先进行列。据悉，这个4m量级高精度SiC非球面反射镜集成制造系统技术将应用于国家地基大型光电系统。长春光机作为国家重要的科研机构，在20世纪90年代就开始研究光学级碳化硅陶瓷材料，并不断取得突破性成果，2016年它们就曾成功研制出直径4.03米的单体碳化硅反射镜坯。
七、可自然降解的压力传感器
传感器几乎无处不在，随着“万物互联”愿景的实现，未来的传感器将搭载更多的黑科技技术，如美国科学家们研究的一款可自然降解的压力传感器就是亮点十足。据相关工作人员介绍，这款传感器能可移植并且可伸展，它非常适用于医疗行业，如用这门技术为很多患者定制个性化的康复方案。应用这门技术，人们可以控制传感器的降解，使其寿命与组织愈合时间保持统一，同时传感器的灵敏度也没影响。除了用于患者康复，它还能集成到小型化的发射器或接收器系统中，应用前景非常广阔。
六、柔性射频滤波技术
随着人们对电子设备形状的要求，柔性电子成为一种新的技术选择，搭载这种技术的电子设备可任意弯曲和折叠，柔性电子设备比传统的电子设备更灵活，同时适应环境能力更强，成为近年来最热门的一种电子研究技术。如何将柔性电子技术应用在常见的设备之中成为如今热门的话题，也是科学家们一直努力的方向。功夫不负有心人，2018年5月，天津大学传来好消息，天津大学的精密测试技术及仪器国家重点实验室庞慰团队，成功开发出了柔性射频滤波器，可直接应用于柔性电子，这是我国在柔性电子设备上的一大技术突破，这门技术可实现柔性电子设备间的高速无线通讯。一直以来，人们幻想的“折叠”手机离我们又进了一步，如若将这项技术用于手机产业，前景不可限量。
五、新型拓扑绝缘体有望刷新存储领域的“世界观”
存储技术广泛应用于各种电子器件之中，可谓是电子的“粮仓”。今年，美国明尼苏达大学研究人员领导了一项新科研项目，探索出一种涉及磁阻效应的新型拓扑绝缘体，这种拓扑绝缘体将改善计算机计算与存储。据相关人员介绍，这种磁阻随机存取存储器正逐渐在计算机存储领域应用，这种拓扑绝缘体的材料有利于进一步改善磁阻随机存储电子单元写数据的能量效率。
四、中国光刻机分辨率达到22纳米
光刻机被誉为工业之花，制造难度不亚于造航母。2018年11月，国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收，这个设备就是光刻机，该光刻机由中国自主研制，分辨率达到了22纳米，未来还能用于制造10纳米级别的芯片，这是中国一项非常重大的技术突破。虽然它与全球顶尖的光刻机(7nm甚至5nm)等还有差距，但能取得这样的成绩已属不易。
三、逻辑器件上的突破性成果
逻辑器件作为电子电路的基础单元，在很多的地方都能应用得到，但是如今是以CMOS器件为主流。2018年12月，《自然》杂志发表了一篇关于一代逻辑器件的研究论文，作者包括英特尔、加州大学伯克利分校和劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员。这篇论文描述了一种由英特尔发明的磁电自旋轨道(MESO)逻辑器件，相较于目前的CMOS器件、MESO器件，有望把电压降低5倍、能耗降低10-30倍。这项技术研究有望推动计算能效提升，跨越不同的计算架构促进性能增长。
二、首次在三维体系中发现量子霍尔效应
量子霍尔效应是量子力学版本的霍尔效应，需要在低温强磁场的极端条件下才可以被观察到，此时霍尔电阻与磁场不再呈现线性关系，而出现量子化平台。量子霍尔效应是二十世纪最重要的发现之一，因为研究相关技术获诺贝尔奖的科学家不少。2018年12月，复旦大学物理学系修发贤课题组在《自然》杂志上刊发了他们的研究成果，这也是中国科学家首次在三维空间中发现量子霍尔效应。据悉，修发贤教授课题组在拓扑狄拉克半金属砷化镉材料里观测到三维量子霍尔效应，通过实验证明电子的隧穿过程，迈出从二维到三维的关键一步，开拓了全新的研究维度，这表明这次新研究是人类向新的科学领域迈出了关键性的一大步。
一、打破3nm制程极限，科学家成功研发0.7nm二硒化钨二极管
众所周知，芯片制程与性能的关系密切，目前能量产7nm芯片的厂商并不多，而有些研究机构已经开始研究3nm科技了。就在前不久，某科研团队的科学家成功研发出0.7nm二硒化钨二极管，这意味着这项技术可能打破半导体的3nm制程极限，芯片可以容纳更多的二极管。这次0.7nm的二硒化钨二极管研发成功，将为业界看衰半导体制程的人们一颗强心针，具有非常重要的意义。
总结：
电子产业起源于欧美等发达国家，它们在前沿的技术研究上领先于其它国家很多年，这也是它们的优势。随着全球产业的融合，很多发展中国家也开始大量投入对相关技术的研究，其中也包括中国，科学家们不畏艰难、迎难而上，也取得了很多成绩，包括材料、设备、制造等，它们是推动电子产业发展的核心，也是最重要的人才，值得我们去尊敬和点赞。