8月31日上午,南京大学集成电路学院主办的“微电子与光电子前沿讲座”开学第一讲在南京大学苏州校区南雍楼报告厅举行。讲座特邀香港中文大学工程学院副院长、卓敏电子工程学讲座教授、中国科学院深圳先进技术研究院学术副院长许建斌作题为《基于外场调控的可重构二维材料电子学与光子学》的学术报告。集成电路学院党委书记、执行院长王欣然教授主持讲座。他在开场中表示,“微电子与光电子前沿讲座”聚焦学科前沿,会定期邀请相关领域专家学者来校作学术报告,内容涵盖新型半导体材料与器件、光电子技术等方向,旨在帮助师生拓宽学术视野、把握学科动态、营造浓厚学术氛围。本次讲座是本学期的开学第一讲,特别荣幸邀请到许建斌教授与师生分享交流。

报告中,许建斌教授首先系统分析了人工智能时代集成电路在微缩与功耗、存储等方面面临的瓶颈,指出二维材料凭借原子级超薄、易于外场调控等独特性质,为发展存内计算、类脑计算等新型计算架构提供了可能,并介绍了二维材料器件在晶圆级集成与产业化方面的最新探索进展。

围绕基于外场调控的可重构器件研究这一主题,许教授重点介绍了课题组的研究思路与系列成果。许教授指出,在原子级薄的沟道中,传统替代式掺杂难以实现有效的极性调控,课题组以接触工程与栅极静电配置开辟了新的调控路径:通过非对称接触设计,调控载流子类型的选通特性实现二维晶体管双极性向单极性的可控转换;借助双栅静电配置,使同一器件可被编程为开关、存储、逻辑等多种功能模式。在此基础上,课题组将可重构器件与浮栅架构相结合,研制出非易失可重构晶体管,可在纳秒级时间内完成编程与擦除,支持多级存储与突触权重更新,并成功用于图像目标识别;同时研制出具有非单调输出特性的可重构晶体管,可实现血压、心跳等生理信号的分类识别,为存内计算、类脑计算等新型计算模式探索了新路径。在光子学方面,许教授还介绍了基于激子与界面电荷转移的掺杂调控、可重构光电二极管及其颜色与光谱逻辑操作、传感内彩色轨迹成像等研究进展。许教授总结指出,外部电场与光场能够有效调控二维材料中的载流子注入、电荷存储与输运特性,使器件的可重构性由输运与存储扩展至光谱感知、光学逻辑与光学安全信息处理,为可重构二维材料电子学与光子学提供了一条统一路径。

在交流互动环节,现场师生围绕二维材料产业化前景等问题与许教授深入交流。许教授结合自身科研与成果转化经历指出,产业化需注重实验可重复性、找准产品应用场景,同时也要关注市场与资本等现实因素;当前国家大力支持高校科技成果转化,推动科技创新与产业创新深度融合,二维材料产业化前景广阔。
本次讲座兼具科学史视野与前沿技术深度,帮助师生系统了解了二维材料外场调控与可重构器件的研究进展,对拓展学术视野、激发科研热情具有积极意义。
来源:集成电路学院









