2017年電子行業(yè)十大技術(shù)突破

　　七、美國科研人員宣布實(shí)現(xiàn)1nm工藝制造

　　5月初，美國能源部(DOE)下屬的布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室的科研人員日前宣布創(chuàng)造了新的世界記錄，他們成功制造了尺寸只有1nm的印刷設(shè)備，使用還是電子束印刷工藝而非傳統(tǒng)的光刻印刷技術(shù)。

　　這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的科研人員創(chuàng)造性地使用了電子顯微鏡造出了比普通EBL(電子束印刷)工藝所能做出的更小的尺寸,電子敏感性材料在聚焦電子束的作用下尺寸大大縮小,達(dá)到了可以操縱單個(gè)原子的地步。他們造出的這個(gè)工具可以極大地改變材料的性能,從導(dǎo)電變成光傳輸以及在這兩種狀態(tài)下交互。

　　他們的這項(xiàng)成就是在能源部下屬的功能納米材料中心完成的,1nm印刷使用的是STEM(掃描投射電子顯微鏡),被隔開11nm,這樣一來每平方毫米就能實(shí)現(xiàn)1萬億個(gè)特征點(diǎn)的密度。通過偏差修正STEM在5nm半柵極在氫氧硅酸鹽類抗蝕劑下實(shí)現(xiàn)了2nm分辨率。

　　事實(shí)上這也不是科學(xué)家第一次實(shí)現(xiàn)1nm級別的工藝,去年美國能源部下屬的另一個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室——?jiǎng)趥愃共死麌覍?shí)驗(yàn)室也宣布過1nm工藝,他們使用的是納米碳管和二硫化鉬等新材料。同樣地,這項(xiàng)技術(shù)也不會很快投入量產(chǎn),因?yàn)樘技{米管晶體管跟這里的PMMA、電子束光刻一樣跟目前的半導(dǎo)體工藝有明顯區(qū)別,要讓廠商們一下子全部淘汰現(xiàn)有設(shè)備,這簡直是不可能的。

　　八、科學(xué)家造出“全球最薄”納米線

　　5月下旬，劍橋和華威大學(xué)的研究人員通過碲(tellurium)注入碳納米管，成功制造出了“全球最薄”的納米線(將電線縮小到單原子串的寬度)。

　　其實(shí)在三維(3D)世界中，是沒有純一維(1D)或二維(2D)材料的。即使是一張薄紙片，它也是有厚度的，但為了簡化思考，我們可以把石墨烯這種單原子層材料認(rèn)為是只有長度和寬度。

　　這種“一維究極納米線”的理念，和二維的石墨烯材料有著共通之處。它由碲元素制成，僅單原子寬高。但出于穩(wěn)定性的考慮，研究人員們還是將它“禁錮”在了碳納米管中。

　　不過這種單原子微觀尺度也帶來了一些問題，比如原子經(jīng)常演繹出與照科學(xué)家設(shè)想不一致的行為。另外缺少結(jié)構(gòu)束縛的話，一維材料就很容易分解掉。

　　據(jù)論文作者Paulo Medeiros表示，處理尺度如此微小的材料時(shí)，通常需要將它放在某個(gè)表面上。但問題是，這些表面通常具有電抗性。然而碳納米管在化學(xué)上相當(dāng)惰性，不僅能夠固定住這種一維結(jié)構(gòu)，還不影響它的導(dǎo)電性。這只是我們開始系統(tǒng)理解一維材料物理和化學(xué)性質(zhì)的開始，仍有許多基本的物理知識等待著我們?nèi)ソ议_。

　　此外團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，通過改變納米管的直徑，他們能夠控制碲的其它特性。通常情況下，該元素是一種半導(dǎo)體。但在嚴(yán)格限制的條件下，它的行為就更像是一種金屬了。

　九、蘋果公布新專利藍(lán)牙傳感器 汽車之間可互相通信

　　8月21日，蘋果公司公布最新的專利，此專利是利用傳感器技術(shù)幫助實(shí)現(xiàn)汽車之間相互通信。這款傳感器的技術(shù)類似于藍(lán)牙短程無線通信，可以掃描車輛周邊環(huán)境，并與其它車輛、傳感器和GPS進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

　　據(jù)了解，蘋果公司此次開發(fā)的傳感器類似于藍(lán)牙短距離無線技術(shù)，可以掃描周圍環(huán)境，與其他汽車、傳感器和GPS系統(tǒng)進(jìn)行通信，也可更新司機(jī)的儀表盤顯示，以提醒駕駛員路上有疾馳而過的車輛或救護(hù)車。蘋果并未表示此項(xiàng)技術(shù)將用于自動駕駛領(lǐng)域，而是將其描述為類似增強(qiáng)版的倒車?yán)走_(dá)和盲區(qū)探測系統(tǒng)，這些系統(tǒng)已在汽車中普遍應(yīng)用。

　　汽車之間相互通信已不是什么新鮮事了，早在2002年汽車通訊聯(lián)盟博通公司一直在研究這種技術(shù)，高通也有類似解決方案。

　　蘋果公司此時(shí)推出藍(lán)牙傳感器專利是意義的，蘋果首席執(zhí)行官庫克表示“正在大力投資建立自動系統(tǒng)，其中一個(gè)主要應(yīng)用就是汽車。”目前蘋果已有改良的移動操作系統(tǒng)CarPlay，它被設(shè)計(jì)用于汽車。隨著自動駕駛汽車承擔(dān)更多司機(jī)的傳統(tǒng)職責(zé)，像CarPlay這樣的系統(tǒng)可能會得到更廣泛的使用。

　　十、高通推出首款5G調(diào)制解調(diào)器芯片組

　　10月17日，高通在香港宣布正式推出首款面向移動終端的5G調(diào)制解調(diào)器芯片組，并成功演示了全球首個(gè)與移動設(shè)備的5G數(shù)據(jù)連接。同時(shí)高通還展示了首個(gè)面向新一代蜂窩連接的5G智能手機(jī)參考設(shè)計(jì)。

　　高通的此次測試在位于圣迭戈的 Qualcomm Technologies 實(shí)驗(yàn)室測試進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)表明，高通的驍龍X50 NR調(diào)制解調(diào)器芯片組已經(jīng)通過多個(gè)100 MHz 5G載波實(shí)現(xiàn)了每秒千兆的下載速度，這比現(xiàn)在使用4G LTE無線網(wǎng)絡(luò)的智能手機(jī)的下載速度要快好幾倍。同時(shí)高通也在28GHz毫米波頻段上完成了數(shù)據(jù)連接，目前高通X50 5G基帶僅支持28GHz mmWave毫米波規(guī)范，也只有韓國KT、美國Verizon兩家運(yùn)營商支持。

　　為了演示移動設(shè)備的5G數(shù)據(jù)連接，高通還帶來了首款5G智能手機(jī)作為參考設(shè)計(jì)。據(jù)悉這款手機(jī)采用了全面屏設(shè)計(jì)，正面指紋，支持屏下指紋識別，后置雙攝，厚度為9mm。高通表示，5G智能手機(jī)和網(wǎng)絡(luò)將會在2019年上半年實(shí)現(xiàn)商用，期間5G基帶、射頻、網(wǎng)絡(luò)等還需要1-2年的調(diào)試時(shí)間。

　　高通執(zhí)行副總裁Cristiano Amon 表示：“這項(xiàng)重要里程碑和我們的5G智能手機(jī)參考設(shè)計(jì)充分展現(xiàn)了Qualcomm Technologies 正在推動移動終端領(lǐng)域內(nèi)5G新空口的發(fā)展，以提升全球消費(fèi)者的移動寬帶體驗(yàn)。”

　　其實(shí)，在去年高通就發(fā)布了全球首個(gè)5G基帶方案 “Snapdragon X50 5G Modem”，而在 2 月份的高通5G峰會上已經(jīng)宣布完成本次測試的5G新空口(New Radio)，并預(yù)計(jì) 2018年會有相關(guān)設(shè)備面世。

　　除了高通，英特爾、蘋果、華為等廠商都在著力推動5G革命。5G技術(shù)將有可能成為未來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)普及的基礎(chǔ)。據(jù)高通QCT技術(shù)副總裁李維興介紹，5G技術(shù)有望被用于能源管理、可穿戴設(shè)備、聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療、物體追蹤以及環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。