1、西安交通大学微电子学院3项研究成果论文入选ISSCC 2025
2、中国科学院微电子所在多模态数据表示学习方面取得进展
3、兰州大学超快高灵敏日盲光电探测器研制成功
4、德发明新量子传感器显微镜
1、西安交通大学微电子学院3项研究成果论文入选ISSCC 2025
2月16日至20日，第72届国际固态电路会议（2025 IEEE International Solid-State Circuits Conference，ISSCC 在美国旧金山举行，西安交通大学微电子学院3项研究成果入选，ISSCC会议发表的每篇论文都代表着当前芯片领域最前沿的研究成果。
西安交通大学微电子学院此次入选ISSCC 2025的论文中有2篇来自桂小琰教授课题组，均为有线通信领域。其中一篇的论文题目为“A 60-Gb/s NRZ Burst-Mode CDR with Cross-Injection Locking and Flash Phase Detector Achieving 0.13-ns Reconfiguration Time in 28nm CMOS”，针对全光交换网络，采用28nm CMOS工艺设计了一款60Gb/s的突发CDR，创新性地提出交叉注入锁定和全并行鉴相技术，实现了高传输速率和超快锁定，芯片综合性能指标处于国际领先地位。论文第一作者为微电子学院博士生魏上杰，通讯作者为桂小琰教授。
另一篇论文题目为“A Low-Latency 200Gb/s PAM4 Heterogeneous Transceiver in 130nm SiGe BiCMOS and 28nm CMOS for Retimed Pluggable Optics”，创新性地提出了一款异质集成的200G SerDes收发机，是学术界首个单通道200G SerDes收发机的完整解决方案。其中200Gb/s模拟MUX/DEMUX采用130nm SiGe BiCMOS工艺，100Gb/s混合信号收发机采用28nm CMOS工艺。该200G收发机用于重定时可插拔光学器件，从而在光端实现了200G性能，同时，不会受到电信道大插损的影响，与ODSP解决方案相比，可以在类似的能效下大大降低延迟。论文的共同一作为微电子学院博士生唐人杰和王卡楠，通讯作者为桂小琰教授。
在有线通信领域，Intel、英伟达（NVIDIA）、博通（Broadcom）、Marvell、AMD、Synopsys、Cadence等北美企业保持绝对优势，迄今为止，中国大陆仅有北京大学、南方科技大学、西安交通大学、复旦大学和西安电子科技大学先后在该领域有ISSCC成果发表。近年来，桂小琰教授团队专注于高速有线通信和无线通信集成电路设计，在相关领域取得了多项国际领先的原创性研究成果，得到了学术界和产业界的广泛关注。
另外1篇论文来自耿莉教授课题组，论文题目为“A 6.78MHz 94.2% Peak Efficiency Class-E Transmitter with Adaptive Real-part Impedance Matching and Imaginary-part Phase Compensation Achieving a 33W Wireless Power Transfer System”。针对6.78MHz无线能量传输（WPT）系统的高效能量传输目标，聚焦于解决WPT系统发射端中因负载阻抗动态变化导致的效率降低问题，提出了一种自适应实部阻抗匹配技术与虚部相位补偿控制器协同设计方案。通过实时匹配负载阻抗的实部分量，并补偿虚部相移，发射机可在复杂阻抗范围内实现零电压开关（VS）与零电压导数开关ZVDS，显著降低了开关损耗。同时，首次提出WPT发射端E类功率放大器任意阻抗条件建模和双向非线性回归设计方法，通过阻抗曲线与ZVS轨迹在复阻抗平面内对齐，为动态负载场景下阻抗匹配网络参数设计和高效功率传输提供了理论范式。论文第一作者是微电子学院博士生熊宇豪，共同通讯作者是薛仲明副教授、郭卓奇副教授和耿莉教授。
近年来，耿莉教授团队深耕芯片设计领域，在电源管理、无线射频、高速通信芯片方向取得多项突破性进展，研究成果在ISSCC、CICC、JSSC、TPE、TCAS-I/II等国际著名会议及期刊上发表。
ISSCC国际固态电路会议由IEEE固态电路学会举办，是全球学术界和工业界公认的集成电路设计领域最高级别会议，被认为是集成电路设计领域的“芯片奥林匹克大会”。始于1953年的ISSCC通常是各个时期国际上最尖端固态电路技术最先发表之地，每年吸引超过3000名来自世界各地工业界和学术界的参会者。
2、中国科学院微电子所在多模态数据表示学习方面取得进展
当前,边缘智能硬件系统正越来越多地将各种不同类型的视觉传感器集成于一体(包括3D激光雷达、神经形态动态视觉传感器以及传统相机)以提升系统性能。直接在边缘智能系统上对不同传感器输出的多模态数据进行分析,对于各种新型应用如增强现实/虚拟现实、无人机等都很重要,这一需求对软硬件系统的多个方面提出了挑战。比如,系统需要考虑如何对多模态数据进行统一的数据表征、较高的硬件能效以及快速的模型训练。但多模态信号在数据结构上的异构性导致边缘系统的开发有较高复杂性,传统数字硬件的性能受限于物理分离的存储与计算单元(即冯·诺依曼瓶颈)以及晶体管尺寸缩放的物理极限(摩尔定律放缓)。随着模型规模的持续扩大,其复杂的训练过程进一步加剧了上述限制。
近日,中国科学院微电子研究所集成电路制造技术全国重点实验室尚大山研究员与南方科技大学深港微电子学院王中锐博士合作,通过软硬件协同设计,开发了基于随机阻变存储器的深度极限点云学习机系统。本研究提出一种新颖的软硬件协同设计系统—基于随机电阻存储器的深度极限点云学习机(DEPLM),可支持高效统一的点集分析。从数据层面,将多模态数据统一表示为点集,从而实现通用化处理;从软件层面,团队首次提出深度极限点云学习机,大部分权重无需训练,大幅降低了训练复杂度;从硬件层面,阻变存储器不仅可以实现存储与计算的一体化,还利用其固有的编程随机性生成DEPLM的随机稀疏权重,从而抑制了读取噪声的影响。合作团队在多种数据类型和两类学习任务中验证了该系统的普适性。与传统数字硬件系统相比,该协同设计系统实现了能效提升,同时降低了训练成本。这种基于随机阻变存储器的深度极限点云学习机,有望为跨模态、跨任务的高能效、易训练边缘智能系统开辟新路径。
研究成果近期发表在《自然-通讯》期刊上。中国科学院微电子研究所尚大山研究员和南方科技大学王中锐博士为该文章的通讯作者。参与本工作的还有复旦大学、浙江大学、香港大学和香港科技大学等合作单位。该项目得到了科技部、国家自然科学基金委、中国科学院和香港研究资助局的支持。
图1 基于随机阻变存储器的深度极限点云学习机软硬件设计
27日，从兰州大学获悉，该校物理科学与技术学院联合中国科学技术大学组成的研究团队，在宽禁带半导体光电探测领域取得重要进展，成功开发出一种同时具备超快、高灵敏响应的氧化镓日盲光电探测器，有效破解了长期困扰该领域的响应度和速度两难的困境（RS困境）。相关研究成果发表在国际学术期刊《先进材料》上。
日盲光电探测器在火焰预警、安全通信、快速目标成像和环境监测等领域发挥着重要作用。氧化镓作为一种超宽禁带材料，因其优异的耐高温、抗辐照特性，被视为下一代高性能日盲光电探测器的理想候选材料。
然而，氧化镓光电探测器普遍面临RS困境。针对这一难题，研究团队创新性地提出一种热脉冲技术，通过精准、快速调控氧化镓薄膜中的温度分布，形成垂直分层的晶体结构和氧空位分布，有效优化了载流子的生成与传输路径——表面富氧空位层提升载流子生成，底层致密区加速传输。
基于该技术制备而成的高性能氧化镓日盲光电探测器芯片，在日盲成像、光轨迹跟踪和日盲功率计等应用中表现出色。
此外，团队还开发出一种便携式日盲紫外探测设备，在高压电弧放电检测中表现出优异的日盲识别能力，为未来高灵敏深紫外探测应用提供了新的技术支撑。
“该研究成果有望推动高性能紫外光探测技术在深空探测、高精度火焰监测、先进光通信系统等领域的应用，为新一代高效光电探测技术的发展奠定基础。”兰州大学物理科学与技术学院青年研究员张泽民说。（中国日报网）
德国慕尼黑工业大学领导的科研团队发明一种新的显微镜——核自旋显微镜。它可通过量子传感器将核磁共振产生的磁信号转换为光信号，并显示为高分辨率图像。该技术为在分子水平上理解微观世界开辟了新的可能性。研究成果发表在新一期《自然·通讯》杂志上。
磁共振成像（MRI）技术可利用磁场创建人体器官和组织的详细图像。MRI设备会产生非常强的磁场，与体内氢核的微小磁场相互作用。由于氢原子在不同类型的组织中以特定的方式分布，因此可区分器官、关节、肌肉和血管。但如果想了解单细胞内微观结构中发生的情况，人们就需要新的方法。
此次团队把MRI技术扩展到更加微观的领域。新方法的核心部件是一种由人造金刚石制成的量子传感器。金刚石中的氮空位中心可测量纳米级磁场。这种在原子水平上专门制备的金刚石可用作MRI磁场的高灵敏度量子传感器。
量子传感器可将磁共振信号转换为光信号。当受到激光照射时，它会产生包含MRI信息的荧光信号。该信号由高速摄像机记录，可获得分辨率达到0.1微米的微观图像。
新显微镜未来甚至可看到单个细胞结构，潜在的应用前景广阔。例如在癌症研究中可获得对肿瘤生长和扩散的新见解；在药物研究中，可在分子水平上有效测试和优化活性成分；在材料科学领域，可用于分析薄膜材料或催化剂的化学成分。（中国日报网）
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