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研究背景
随着后摩尔时代的到来,集成电路工艺已越来越逼近器件物理极限。在此背景下,利用光子或光波作为信息处理和传输介质的光子集成技术和光子芯片应运而生。与传统电子芯片相比,光子芯片具有处理速度快、信息失真小、消耗能量少等优势,有望实现实现巨量信息的精准获取、高速传输及并行处理,光子学领域已经成为推动信息技术进步的关键力量。低维有机半导体晶体因其尺寸可调和可定制的物理化学特性,在新一代高性能光电器件构筑中展现出巨大潜力,尤其是在光产生、光传输、光信号转换和光探测等方面。这篇文章为探索低维有机半导体材料在光子技术中的应用提供了系统性指导,并预示了该领域未来的研究和应用潜力。
本文亮点
1. 系统地总结了这些材料在光生成、光传输、光信号转换和光检测四个关键领域的应用,分析了它们在光子集成电路中的潜在优势。
2. 介绍了有机半导体晶体在可控合成,如“T”型有机异质结构、双层滑动异质结构等创新性设计,实现了低阈值激光和单模激光发射,并展现出优异的光学性能。
3. 讨论了有机半导体晶体的复杂结构集成和在多功能光子器件应用中的挑战,并展望了未来可能的研究方向,为光子技术的发展提供了新思路。
基金支持:
本工作得到了国家自然科学基金(52173177、52473314、52403385)、江苏省自然科学基金(BK20230010、BK20240827)、国家博士后创新人才支持计划(BX20240249)、中国博士后科学基金(2023M742525)和江苏省卓越博士后人才资助计划(2024ZB172)的支持。此外,本工作还得到了苏州市功能纳米与软物质研究院、苏州市纳米科技协同创新中心、“111”项目、碳基功能材料与器件国际联合研究实验室和苏州大学“仲英青年学者”的支持。
论文链接:
https://link.springer.com/article/10.1007/s44275-024-00010-3
通讯作者简介
王雪东(通讯作者):苏州大学特聘教授、博士生导师。在分子光子学低维晶体的非共价合成这一领域开展了从精准合成、功能实现到理论机制阐明的基础性科学研究工作,相关研究成果以第一或通讯作者身份发表学术论文119篇,其中包括1篇Nat. Chem.、5篇Nat. Commun.、5篇J. Am. Chem. Soc.、8篇Angew. Chem. Int. Ed.、5篇Adv. Mater.等,全部论文他引5000余次;获得授权中国发明专利13项。主持江苏省杰出青年基金项目和国家自然科学基金面上项目(3项)等。曾获中国化学会纳米化学新锐奖、教育部“长江学者奖励计划”青年学者等荣誉称号。
吕强(通讯作者):苏州大学,功能纳米与软物质研究院(FUNSOM)廖良生教授课题组-博士后。围绕二维有机异质晶体的可控构筑及其光子学研究展开科研工作,相关研究成果以第一或通讯作者身份发表在Nat. Chem.,Nat. Commun.,J. Am. Chem. Soc.,CCS Chem.,Adv. Funct. Mater.,Sci. Bull.,Small,Sci. China Mater.等国内外重要学术期刊。主持国家自然科学基金青年基金、江苏省自然科学基金青年基金、博士后面上项目;获得国家博士后创新人才支持计划、江苏省卓越博士后计划。
期刊简介
《超越摩尔(英文)》(Moore and More, MaM)( ISSN: 3044-8680 ) 是全球首本专注集成电路超越摩尔(泛摩尔技术)领域的英⽂期刊,本刊为中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊。MaM 由上海大学主办,在 Springer平台完全开放获取出版。
期刊办刊愿景
MaM致力于反映国际学术前沿,推动集成电路领域发展。MaM涵盖研究论文、综述、路线图等多种文章形式,并致力于反映国际学术前沿基础创新和产业技术发展最新动态, 架起从基础研究到工程技术的学术桥梁,为集成电路超越摩尔领域搭建一流国际学术交流平台。
收稿方向
• Chiplet
• SoC/SiP
• 异质集成
• 原子制造
• 生物芯片(微流芯片)
• 微电子材料GPT
• 智能感知芯片
• 人机交互器件与芯片
• 元宇宙芯片与显示
• MEMS与硅光芯片
• 能源器件与芯片
• 功率电子器件与芯片
• 半导体装备……
办刊特色
作为钻石开源(OA)期刊,本刊提供免费获取和投稿、快速出版、免费语言润色服务,Springer 的高可见度可推动您的工作产生全球影响力。
主编团队
张建华 教授
上海大学副校长,新型显示技术及应用集成教育部重点实验室主任,国际显示学会(SID)北京执委会主席。长期从事微电子、集成电路、先进制造等领域的应用基础研究、工程技术研发和产学研用协同创新成果转化,发表学术论文200余篇,授权发明专利170余项,获上海市技术发明一等奖1项(2014)、上海市科技进步一等奖2项(2016,2020)等多项科技奖励。2008年入选上海市科技启明星、教育部新世纪优秀人才支持计划, 2014年入选上海市优秀学术带头人,2018年获国家杰出青年科学基金、上海领军人才、国家“万人计划”中青年科技创新领军人才,2019年获得教育部长江学者特聘计划支持、2024年获首届上海杰出人才等支持。
吴汉明 教授
中国工程院院士,微电子技术(集成电路制造)专家,浙江大学集成电路学院院长。长期工作在我国集成电路芯片产业并做出突出贡献。主持、参加了包括国家重大专项在内的0.13微米至14纳米七代芯片大生产工艺技术研发,攻克了包括刻蚀等一系列关键工艺难点,与世界先进水平差距缩小至3至5年。用理论模型支持我国首台大生产等离子体刻蚀机研发。创建了设计IP核技术公共平台,支持芯片制造产业链协同发展。建立的非平衡低温等离子体混合模型/整体模型作为教案被世界著名大学教科书采用。担任973项目首席科学家,负责“量子点存储器和磁存储器技术研发”。发表著作论文116篇。授权发明专利67项。作为主要负责人,四次获省部级一等奖,包括三次国家科技进步二等奖。2014年荣获“十佳全国优秀科技工作者”称号。曾任“中国半导体技术国际会议(CSTIC)” 大会主席。
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期刊网址:
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初审 | 张慧/张乾
复审 | 姜琳
终审 | 徐海丽/ 张建华
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