这是我国首颗工业数字光场芯片,以4800万个光场像素创造了硅基液晶芯片分辨率新的天下记录,也标志着我国数字光场芯片技能进入了全新的发展阶段。
4800万像素硅基液晶数字光场芯片的发布,意味着成立只有一年多的五邑大学-中国科学院半导体研究所数字光芯片联合实验室在造“芯”之路上,首战告捷,未来可期。
9月9日,南都走进五邑大学-中国科学院半导体研究所数字光芯片联合实验室,采访团队成员,深入理解研发背后的故事。

自主研发 办理“卡脖子技能”
五邑大学-中国科学院半导体研究所数字光芯片联合实验室位于五邑大学北主楼17层,走进实验室,团队成员都在桌前忙着自己的事情,安静、有序。
在实验室,五邑大学智能制造学部部长张昕教授向南都讲述数字光场芯片研发背后的故事。张昕说,目前我国的民用数字光场芯片99%来源于入口,工业数字光场芯片100%依赖于美国入口,干系家当的发展受制于人,这不仅是我国度当发展面临的困境,也是技能研发团队须要占领的难关。半导体芯片技能险些由美国公司垄断,也便是我们常日所说的“卡脖子技能”。因此,在根本技能的探索方面,这是一个开拓性的事情。
“尤其在一些技能细节上,我们完备要自己进行探索,没有什么可以借鉴的。”张昕说。虽然海内的一些单位已经积累了干系知识和履历,但是还没有一个成型的技能,联合实验室的研发团队要做的是占领关键技能,实现自主研发。
“4800万像素数字硅基液晶数字光场芯片(LCoS)的成功研发,代表我国数字光场芯片技能进入了全新的发展阶段,也意味着五邑大学持续为智能制造家当供应底层芯片核心技能的目标更进一步。”张昕说。
整合国内外资源 助力湾区智造家当升级
谈及未来的研发方向以及家当化方案,张昕表示已经有了下一步的操持。首先,依托五邑大学—中科院半导体研究所“数字光芯片联合实验室”,整合海内、国际的科研资源和力量来对这一领域进行攻关,“在底层技能上不屈不挠”。利用江门及粤港澳大湾区良好的家当根本和上风,与家当发展相结合,促进成熟技能的家当化,“把我们的科研成果转化为家当的上风,助力江门、大湾区智能制造的家当升级”。
其次,团队要走国内外路线,通过各个方面的联合整合国内外资源。为此,五邑大学约请了拥有33年芯片设计履历的荷兰籍专家Paul Gradenulitz(中文名:诚保罗)到联合实验室,借助他丰富的芯片设计履历,实现芯片技能开拓的长远发展。
Paul表示:“希望在研发过程中把多年的履历奉献出来,并传授给更多的学生”。谈及接下来打算开拓的技能比较高、构造比较繁芜的一个芯片,Paul教授从容地说:“这是一个寻衅,但是我喜好接管寻衅”。
五邑大学非常重视集成电路人才的培养,将来微电子技能集成电路方面的专业在本科生层次准备招收至少两个班,以知足大湾区及江门市对付半导体家当人才的需求。至今年年底,联合实验室的研发团队将会达到三十人,学生军队将会达到五十人。
“未来,五邑大学将连续加大对上游核心技能的研发投入,助力我国芯片家当在特定细分领域的自主可控。”张昕说:“我们将通过打破点申发开来,实现技能层面的更深入,运用层面的更广泛”。
投资3000多万培植实验室
据数字光芯片联合实验室李星星博士先容,全体实验室将投入3000多万元,目前已经投入1000多万元。
南都参不雅观告终合实验室内的部分仪器设备。同时,李星星向南都详细先容了超高真空三靶磁控溅射仪和化学气相沉积系统的事情事理和用场。在半导体材料研究领域,可以利用磁控溅射进行半导体薄膜的外延成长和多种半导体薄膜的外延集成,研究半导体材料的光、电、磁等性子。
而化学气相沉积是一种在高温下利用热能进行热分解和热化合的沉积技能。利用该技能可以进行多种二维半导体材料的制备研究和以及二维半导体光电器件研制事情。
数字光场芯片运用广泛
数字光场芯片技能的打破实现了技能上的转变,对曝光率的提升以及曝光面积的增加有着巨大的意义,运用领域也越广泛。据张昕教授先容,在民用领域紧张运用于:电影、投影仪、激光电视、智能车灯、虚拟现实、印刷打印等;在工业领域紧张运用于:光固化3D打印、PCB电路板曝光、芯片光刻等领域。数字光场芯片技能是上述行业的上游核心技能,其发展水平直接决定了下贱家当的技能发展水平。
小资料
什么是数字光场芯片?
数字光场芯片(Digital Optical-Field Chip)是可通过打算机数字旗子暗记掌握形成任意光场图形的芯片的统称。可以帮助人类通过信息技能实现任意所需的光场。
代价
数字光场芯片可得到更高成像精度和更大曝光面积
4800万像素数字硅基液晶数字光场芯片(LCoS)创造了硅基液晶芯片分辨率天下新记录,将原硅基液晶芯片单芯片分辨率由983万像素提高了4.8倍至4800万像素,这意味着可以得到更高的成像精度和更大的曝光面积,具有巨大的技能代价和商业代价。同时,这也是我国首颗工业数字光场芯片。目前已实现了自主设计、自主流片、自主测试、自主封装、自主集成,并节制了100%的知识产权。代表我国数字光场芯片技能进入了全新的发展阶段,逐渐从数字光场芯片这一细分领域的技能追随者变为技能引领者。
由于数字光场芯片干系运用技能涉及的家当链很长,为了整合利用更多的科研资源,实现集团作战,五邑大学携手中科院半导体研究所共建“数字光芯片联合实验室”。并以实验室为基地,共同开拓前沿根本性科研事情和人才培养。
这次数字光场芯片便是以五邑大学—中国科学院“数字光芯片联合实验室”为龙头,联合中国科学院微电子研究所、半导体研究所、长春光学精密机器与物理研究以是及北京数字光芯科技有限公司等多个科研团队进行研究与开拓的。据理解,在这次的数字光场芯片研发过程中,五邑大学紧张卖力半导体材料开拓、芯片测试、芯片驱动硬件设计及驱动软件开拓事情。在开拓过程中,开拓出了高通量视频旗子暗记并行输入系统的硬件与软件系统。
携手
五邑大学-中国科学院半导体研究所数字光芯片联合实验室
2019年3月11日五邑大学-中国科学院“数字光芯片联合实验室”签约暨揭牌仪式在北京举行。
联合实验室成立一年以来,形成了20余人的研究团队,个中全职教授5人,引入兼职教授8人,研究生10人。并与中国科学院微电子研究所、中国科学院半导体研究所、中国科学院长春光学精密机器与物理研究所、清华大学、福州大学等海内有名高校建立了本色性的科研互助。
目前实验室已完成一期培植事情,实验室总面积1000平米,个中万级无尘实验室200平米、材料开拓实验室200平米、系统运用开拓实验室400平米,办公室200平米。
采写/拍照:南都 严亮 演习生 黄诗淇 通讯员 江逸轩