復(fù)旦大學(xué)梅永豐課題組研發(fā)柔性薄膜組裝集成芯片傳感器
硅芯片是當(dāng)代信息技術(shù)的核心,當(dāng)前正向“深度摩爾”(More Moore)和“超越摩爾”(More than Moore)兩個(gè)方向發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應(yīng)用是“超越摩爾”技術(shù)路線中相當(dāng)重要的一環(huán),需要數(shù)量巨大的集成電路芯片來分析處理來自外部傳感器件的海量信號(hào)。目前,大多數(shù)傳感信號(hào)采集器件和信號(hào)處理單元均為分離設(shè)計(jì),將在整體上產(chǎn)生更大功耗并占據(jù)更大的空間。由此,復(fù)旦大學(xué)材料科學(xué)系教授梅永豐課題組提出了將信號(hào)檢測(cè)和分析功能集成于同一個(gè)芯片器件中的全新概念。作為演示,研究團(tuán)隊(duì)將單晶硅薄膜柔性光電晶體管與智能薄膜材料相結(jié)合和組裝,構(gòu)造了對(duì)不同環(huán)境變量進(jìn)行檢測(cè)和分析的柔性硅芯片傳感器及其系統(tǒng)。這一思路不僅具有優(yōu)異的可擴(kuò)展性,還可與當(dāng)前集成電路先進(jìn)制造工藝相兼容。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/202005/412810.htm5月2日,相關(guān)研究結(jié)果以《面向智能數(shù)字灰塵的硅納米薄膜光電晶體管多功能集成傳感器研究》(“Silicon Nanomembrane Phototransistor Flipped with Multifunctional Sensors towards Smart Digital Dust”)為題發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》(Science Advances)上。研究團(tuán)隊(duì)從器件的傳感機(jī)理入手,利用柔性薄膜組裝集成芯片傳感器,實(shí)現(xiàn)了多種環(huán)境參數(shù)探測(cè)功能的集成。
研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了將智能材料與光電傳感結(jié)合的新穎傳感機(jī)制,并將傳感模塊與后續(xù)信號(hào)處理等模塊集成在一起,展示了其在氣體濃度、濕度、溫度等多種環(huán)境參數(shù)檢測(cè)方面的能力,已經(jīng)初步具備了未來的“智能數(shù)字灰塵”的雛形。該策略也可以應(yīng)用于其他的數(shù)字傳感系統(tǒng),在后摩爾時(shí)代中將具有巨大的應(yīng)用潛力。
論文主要由李恭謹(jǐn)博士,博士研究生馬喆和尤淳瑜合作完成,并獲得韓國延世大學(xué)Taeyoon Lee教授和中科院微系統(tǒng)所狄增峰研究員的合作支持。該工作得到國家自然科學(xué)基金委、上海市科委、復(fù)旦大學(xué)和專用集成電路與系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等大力支持。
評(píng)論