Dirección disciplinaria del Instituto de Diseño Microelectrónico de la Universidad de Nanjing
El contenido principal, las características y los posibles avances del trabajo actual del personal en esta dirección:
La tecnología optoelectrónica es una importante dirección de desarrollo de la tecnología de la información actual, que traerá grandes cambios en El campo de la información. Una nueva revolución tecnológica.
La optoelectrónica de semiconductores es la dirección de vanguardia formada por la penetración mutua y la intersección de la tecnología optoelectrónica y la tecnología microelectrónica.
Contenido principal:
1. Optoelectrónica semiconductora de banda ancha Los semiconductores de banda ancha son el material de primera elección para el desarrollo de dispositivos optoelectrónicos de longitud de onda corta, especialmente los de luz de longitud de onda corta. Dispositivos emisores que se necesitan con urgencia en las aplicaciones actuales. La optoelectrónica de semiconductores de banda ancha es el punto de mando estratégico y de crecimiento disciplinario para el desarrollo competitivo de países de todo el mundo. Investigación centrada en tecnología de materiales optoelectrónicos semiconductores de banda ancha (basados en GaN y ZnO), especialmente tecnología de preparación de materiales de pozos múltiples cuánticos, tecnología de dopaje, tecnología de ingeniería de bandas de energía y tecnología de control de polarización, así como autocontrol de baja densidad de dislocación de gran tamaño. -Soporta tecnología de sustrato GaN. Desarrollar tecnología de dispositivos y materiales láser basados en ZnO, desarrollar láseres azules basados en ZnO con un umbral de densidad de corriente bajo; desarrollar tecnología de dispositivos y materiales láser de nitruro del Grupo III, y desarrollar láseres azul-violeta de nitruro del Grupo III de larga duración.
2. La tecnología de integración nano-optoelectrónica basada en silicio tiene como objetivo desarrollar una tecnología de integración nano-optoelectrónica basada en silicio y estudia sistemáticamente sus materiales clave (materiales luminiscentes a base de silicio), unidades estructurales clave de dispositivos (materiales luminiscentes a base de silicio). nanoestructuras basadas) y tecnología clave (especialmente tecnología de autoensamblaje), proponer nuevos conceptos, principios y tecnologías para la integración funcional; diseñar unidades estructurales de materiales nanofuncionales con efecto de tamaño cuántico, utilizar este efecto para realizar funciones de procesamiento de información y desarrollar dispositivos sobre este efecto; Base, utilizando una variedad de portadores de información, estructuras de materiales complejas y tecnología de integración de alta precisión, combinadas con las propiedades físicas básicas del material y los requisitos funcionales básicos del dispositivo, el diseño funcional se lleva a cabo directamente para lograr la integración funcional del silicio. basada en nano-optoelectrónica.
3. La tecnología de elementos microópticos binarios diseña y optimiza micropatrones binarios, utiliza tecnología de micromecanizado IC para fabricar dispositivos microópticos, forma un nuevo sistema óptico, realiza preparativos técnicos para el procesamiento y la transmisión ópticos, y realiza la tradicional miniaturización, disposición, integración y economía de la óptica. La tecnología IC se utiliza para producir estructuras superficiales por debajo de la longitud de onda, como conjuntos de lentes binarios, rejillas bidimensionales, divisores de haz óptico binario, etc. Llevar a cabo investigaciones sobre holografía computacional y deformación de imágenes, desarrollar escáneres de holografía computacional, filtros diferenciales de imágenes y filtros de análisis espectral multicanal, y desarrollar sistemas de identificación relacionados sin lentes, sistemas de identificación de luz coherente y sistemas de identificación de luz incoherente.
Estudio en profundidad de diversas tecnologías de interconexión óptica, incluida la interconexión óptica PS, la interconexión óptica CLOS, la interconexión óptica mariposa, etc.
Características de esta dirección de investigación: Esta dirección de investigación se centra en materiales optoelectrónicos semiconductores clave y tecnologías de dispositivos relacionados con el almacenamiento, visualización y procesamiento de información óptica, especialmente materiales optoelectrónicos de longitud de onda corta y dispositivos emisores de luz, y silicio. tecnología de integración optoelectrónica basada y tecnología de dispositivos microópticos.
Posibles avances:
1. Materiales de sustrato de GaN autoportantes de gran tamaño con baja densidad de dislocación:
2. Nitruro azul violeta de larga duración. láser:
3. Láser azul a base de ZnO con densidad de corriente de bajo umbral:
4. Material luminiscente a nanoescala eficiente y uniforme. Conjuntos de lentes ópticas binarias de alto rendimiento, rejillas bidimensionales y divisores de haz óptico binario. (2) Dirección de investigación: electrónica de heteroestructura de semiconductores
(Nombre del líder de la asignatura: Zheng Youyi, número de profesores: 4, número de profesores asociados: 5, número de doctores: 6)
p>El contenido principal, las características y los posibles avances del trabajo actual del personal en esta dirección:
Esta dirección se dedica principalmente a la investigación y el desarrollo de nuevos dispositivos optoelectrónicos semiconductores basados en heteroestructuras de semiconductores. La heteroestructura de semiconductores es una estructura básica importante de la microelectrónica y optoelectrónica de alta velocidad contemporáneas, y es la tecnología central en el campo de la optoelectrónica de la información en el nuevo siglo.
Los nuevos dispositivos optoelectrónicos semiconductores basados en heteroestructuras semiconductoras tienen muchas aplicaciones importantes en información, comunicaciones, control automático, aeroespacial, defensa nacional y otros campos, y están estrechamente relacionados con el rápido desarrollo de las industrias de alta tecnología en mi país y en la provincia de Jiangsu.
Principales contenidos de investigación en esta dirección:
1. Materiales y dispositivos de heteroestructura de germanio-silicio basados en silicio. La heteroestructura de silicio-germanio-silicio es una tecnología clave para el desarrollo de sistemas de chips y dispositivos integrados de radiofrecuencia basados en silicio, y también es una forma importante de lograr la integración optoelectrónica basada en silicio. Este proyecto estudia principalmente la ciencia y la tecnología de preparación de nuevos materiales de heteroestructura de silicio-germanio mediante deposición química de vapor a presión ultrabaja (VLP-CVD), y diseña y desarrolla nuevos dispositivos optoelectrónicos de heteroestructura de silicio-germanio, incluido el silicio-germanio (carbono). ). Transistores bipolares de heterounión, detectores de infrarrojos y dispositivos emisores de luz de estructura cuántica.
2. Materiales y dispositivos semiconductores de banda ancha. Los materiales y dispositivos semiconductores de banda ancha desempeñan un papel importante en el almacenamiento óptico, la visualización óptica, la detección ultravioleta y la tecnología electrónica de microondas de alta temperatura y alta potencia, y son un tema candente en la investigación internacional. Este proyecto estudia principalmente la ciencia y la tecnología del crecimiento de materiales y la preparación de dispositivos de deposición química de vapor organometálica (MOCVD) de nitruro del Grupo III, incluida la preparación de heteroestructuras y materiales de pozos cuánticos para láseres semiconductores de longitud de onda corta y dispositivos electrónicos de microondas de alta potencia. Grupo III Diseño y desarrollo de dispositivos microelectrónicos y optoelectrónicos como dispositivos de microondas de nitruro de alta temperatura y alta potencia y fotodetectores ultravioleta.
Características principales:
(1) Con el objetivo principal de desarrollar la integración de radiofrecuencia y la optoelectrónica basadas en silicio, a través del diseño de ingeniería de bandas de silicio y la adaptación de las propiedades físicas optoelectrónicas de los materiales, Desarrollamos nuevos materiales y dispositivos estructurales funcionales.
(2) Desarrollar ingeniería de banda de modulación piezoeléctrica de nitruro del Grupo III y desarrollar nuevos dispositivos de potencia de microondas de nitruro del Grupo III.
(3) Combinar el nitruro del Grupo III, ZnO y las ventajas estructurales y físicas; de semiconductores de banda ancha de SiC han llevado al desarrollo de materiales y dispositivos híbridos de heteroestructura de semiconductores de banda ancha.
Posibles avances:
(1) Materiales de heteroestructura de germanio, silicio y carbono de alta calidad y detectores infrarrojos de germanio, silicio y carbono de alto rendimiento;
(2) Dispositivos electrónicos de microondas de alta potencia y alta temperatura de nitruro del Grupo III de alto rendimiento que se necesitan con urgencia en la defensa nacional, la industria aeroespacial y otras industrias;
(3) Ultravioleta de nitruro del Grupo III de alto rendimiento fotodetectores. (Nombre del líder académico: Chen Kunji, número de profesores: 4, número de profesores asociados: 4, número de doctorados: 5) El contenido principal, las características y los posibles avances del trabajo actual de nuestro personal: Con el rápido desarrollo de la información tecnología, semiconductores La escala de los dispositivos se está desarrollando desde submicrónica hasta nanómetro, y el sistema cuántico nanométrico de tridimensional a baja dimensión está experimentando cambios profundos. La connotación investigadora de la microelectrónica tradicional se está extendiendo a la nanoelectrónica. El objetivo de la investigación en esta dirección es desarrollar tecnología de preparación de nanoestructuras de semiconductores con derechos de propiedad intelectual innovadores e independientes, y explorar y estudiar nuevas estructuras, nuevos principios y características de los dispositivos nanoelectrónicos semiconductores. Al mismo tiempo, está estrechamente integrada con la industria microelectrónica de la provincia de Jiangsu y se desarrolla en conjunto para contribuir a la posición de la provincia de Jiangsu en los campos de la nanoelectrónica y la nanooptoelectrónica. Contenidos principales:
1. Utilice tecnologías de autoensamblaje, como el principio de cristalización limitada en estructuras de películas multicapa inducidas por láser, para preparar materiales semiconductores de estructura nanocuántica y nanosilicio y nanosilicio de forma ordenada y controlable. y propiedades físicas de alta densidad. Estudiar las propiedades del estado de la interfaz de las nanopartículas y explorar la tecnología de oxidación ultrafina a baja temperatura para pasivar los defectos de la interfaz; utilizar métodos de síntesis química para preparar puntos cuánticos coloidales semiconductores ideales y estructuras heterogéneas de puntos cuánticos de pozos cuánticos, y estudiar el comportamiento de los electrones en nuevas condiciones. Se estudiaron experimentalmente estructuras de estado, efectos de nanoconmutación y efectos de modulación electrónica y de fotones.
2. Los dispositivos nanoelectrónicos y la tecnología de nanoinformación combinan tecnología de microelectrónica y tecnología de nanoprocesamiento para fabricar y desarrollar dispositivos nanométricos de ultra bajo consumo de energía, ultra alta densidad y frecuencia ultra alta adecuados para futuras tecnologías de procesamiento de información. incluyendo estructuras de memoria y lógica de estado de carga de un solo electrón, transistores de efecto túnel, investigación sobre estructuras de dispositivos integrados y modos de funcionamiento sobre cuestiones físicas y técnicas en la reducción del tamaño de dispositivos MOSFET, incluida la investigación sobre confiabilidad y materiales dieléctricos sobre nanómetros semiconductores cuánticos y clásicos; Estados electrónicos en estructuras y sus aplicaciones en nuevos dispositivos.
3. El procesamiento de información en nanoelectrónica se basa en la nanoelectrónica, estudiando los principios de funcionamiento de los dispositivos electrónicos a nanoescala y sus correspondientes modelos, simulaciones y métodos de análisis y detección. Con base en la teoría del transporte de electrones de sistemas nanoelectrónicos, se estudian modelos y métodos de simulación para la interconexión y transmisión de señales entre nanodispositivos integrados de ultra alta densidad. Basándonos en la computación de redes neuronales y la computación cuántica, estudiamos métodos de procesamiento de señales para dispositivos integrados de un solo electrón de densidad ultra alta.
Características de esta dirección de investigación:
1. Utilizar activamente los métodos y logros de la tecnología microelectrónica para explorar y desarrollar nuevas estructuras integradas y nuevos nanodispositivos con modos de trabajo compatibles con circuitos integrados. En particular, se seleccionan como foco de investigación en profundidad los nanodispositivos basados en silicio con características distintivas en principio, avances preliminares y perspectivas de integración. En este sentido, mi país ya ha llevado a cabo investigaciones sobre nanomateriales y dispositivos basados en silicio y ha logrado avances importantes.
2. Aprovechar al máximo las características de los nanomateriales, combinar bases de trabajo originales y nuevos métodos, y desarrollar materiales de estructura cuántica nanométrica con procesos simples, compatibles con la microelectrónica, excelente rendimiento y derechos de propiedad intelectual independientes.
Posibles avances:
1. Preparación de materiales de película delgada nanoestructurados controlables para nanodispositivos optoelectrónicos semiconductores:
2. dispositivos;
3. Transistores de heterounión de nanosilicio de alto rendimiento;
4. Cálculos teóricos, modelos físicos correspondientes y simulaciones de materiales nanofuncionales, estructuras y método de propiedades. (Nombre del líder de la asignatura: Lu Huaixian, número de profesores: 2, número de profesores asociados: 6, número de doctores: 2)
El contenido principal, las características y los posibles avances del trabajo actual realizado por el personal. en esta dirección:
La tecnología de aplicaciones electrónicas de estado sólido es una tecnología electrónica de estado sólido orientada directamente a las aplicaciones. Es un puente que conecta la microelectrónica contemporánea, la electrónica de estado sólido y los campos de aplicaciones de vanguardia. estrechamente relacionado con la economía nacional y la construcción de la defensa nacional.
Los principales contenidos de la investigación incluyen:
1. La tecnología de materiales electrónicos semiconductores investiga nuevos métodos de crecimiento de microelectrónica y materiales electrónicos sólidos, y desarrolla nuevos sistemas de crecimiento de materiales y tecnologías de control relacionadas. El nuevo método de epitaxia atómica y el sistema de calentamiento rápido y deposición química de vapor a presión ultrabaja desarrollados de forma innovadora por esta disciplina es único en el país y en el extranjero y tiene derechos de propiedad intelectual. El método y el sistema se utilizan para desarrollar materiales de silicio epitaxial de baja temperatura para dispositivos de potencia de microondas de silicio que se necesitan con urgencia para la defensa nacional. Utilice haces de electrones de alta energía para irradiar materiales y dispositivos semiconductores para modificar materiales y dispositivos semiconductores, desarrollar nuevos materiales y mejorar el rendimiento del dispositivo. La tecnología de irradiación electrónica de materiales y dispositivos semiconductores en esta disciplina es líder en el país. La tecnología de diodos de conmutación de silicio de irradiación electrónica desarrollada se ha transformado con éxito en empresas, generando beneficios económicos y sociales directos.
2. La tecnología y los sistemas electrónicos inteligentes aplican tecnología inteligente a una variedad de campos de detección, enfocándose en el diseño y desarrollo de instrumentos virtuales y software de control, y fortaleciendo la aplicación técnica de microprocesadores y microcontroladores, especialmente en campos biomédicos como el diagnóstico y la identificación genéticos; en la tecnología de control electrónico moderna, se utilizan nuevos dispositivos de estado sólido y tecnología informática para explorar y realizar una nueva generación de sistemas de monitoreo electrónico en el diseño de sistemas reales, se investigan e investigan exhaustivamente la tecnología de procesamiento de señales, la tecnología de procesamiento de gráficos e imágenes y la tecnología de transmisión de señales; aplicado.
3. Se desarrollan nuevos dispositivos y tecnologías electrónicos especiales: materiales magnetorresistentes con alta sensibilidad al campo magnético y dispositivos electrónicos con fuerte efecto magnetorresistente, interruptores magnéticos de estado sólido con velocidades de conmutación de microsegundos y relés de corriente de estado sólido con sensibilidad de corriente superior a 150 mA; La última tecnología de magnetización de pulsos, los productos de magnetizador de pulsos MC-C ocupan una gran participación de mercado en China.
4. Los materiales y la tecnología de sistemas de refrigeración magnética a temperatura ambiente desarrollan nuevos fluidos de refrigeración magnéticos, refrigeradores de refrigeración magnéticos a temperatura ambiente y otros sistemas de refrigeración. Esta investigación es actualmente líder en el país.
Características de la investigación:
(1) Se introdujo con éxito la tecnología de calentamiento rápido en el campo de la microelectrónica y el crecimiento de material de película delgada electrónica sólida, logrando epitaxia a nivel atómico.
(2) Investigar y desarrollar directamente los campos de aplicación y los usuarios, nuevas tecnologías y nuevos productos que los usuarios realmente necesitan, con gastos en I+D que superan los 6,543,802 millones de yuanes.
Posibles avances importantes:
(1) Avance e industrialización de materiales compuestos ligeros de banda ancha que absorben ondas electromagnéticas;
(2) Identificación inteligente de información genética;
(3) Refrigerador de refrigeración magnético a temperatura ambiente de alta eficiencia.