美华裔教授用纳米技术将光和电两个系统结合硅上 能运用于集成电路

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据美国《侨报》报道,美国伯克利加大电子工程系首席华裔女教授常瑞华(Connie Chang-Hasnain)领导的研究小组,成功运用纳米技术,将光和电两个系统的不互溶材料成功结合在一起,实现发光源在硅片上的成长,未来能够广泛运用到集成电路系统的新产品研制中。

常教授在接受《侨报》记者采访时介绍,硅本身并不发光,而是透过发光源的激光直接成长在硅片上。真正发光的是半导体制造光为基础元件的三五族化合物晶体(III-V),有了这种晶体,才能让二极管和激光发光。过去,这种晶体成长需要摄氏700度以上的环境,这种高温让其不可能在在微处理器和带有集成电路的硅片上实现成长,因为集成电路在这种高温环境中会被毁坏。中国微电子网-集成电路设计,集成电路工艺,集成电路版图,半导体技术,半导体器件,芯片封装与测试0NOt;g`F!Ei

常瑞华教授的研究则是运用纳米技术让三五族晶体成长,由于纳米结构将晶体的体积大大缩小,所以也将成长温度降低至400摄氏度,从而不会导致硅片上集成电路损坏。这项研究能够应用到任何集成电路中,可以提供工程中的晶片,如激光器、探测器、太阳能电池和纳米光子设备。

这项研究最初获得了美国国防部高级研究计划以及国防科学与工程院的支持。如今常瑞华领导研究小组共有15人,7人参与研究该项目。而在起步的2007年时,只有常教授和两名学生。最初探求三五族晶体成长与合成,存在很多不确定性,试验中时而成功、时而失败,经过了坚持不懈的努力,才完成最重要的一步。而晶体成长后的特性检测也是一个难题,常教授形容“大家都是摸着石头过河”,经过锲而不舍的探求才研制成功。
 

科技创新无止境,常瑞华说,目前是晶体采用光注入的方式,未来希望能研制出电注入方式,实现集成电路直接操作。

常瑞华在中国台湾高中毕业后赴美求学,先后在戴维斯加大和伯克利加大完成了本科与博士学位,1987年开始在新泽西贝尔实验室工作,之后曾在斯坦福大学任教四年,1996年转到伯克利加大电子工程系教书,任光电纳米技术研究中心主任。2008年开始,常瑞华在国内清华大学担任长江学者讲座教授。

 

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