1.中国科学院微电子所在Chiplet热仿真工具研究方面取得新进展

2.上海交通大学与云从科技集团共建成立AI-X研究院

3.南京大学余林蔚教授团队新突破：基于生长集成纳米线沟道的高性能GAA-FET器件问世

4.清华大学团队发文综述光谱成像芯片从实验室到产业化的跨越

5.天津大学太赫兹雷达芯片入选“芯片奥林匹克”ISSCC亮点论文

1.中国科学院微电子所在Chiplet热仿真工具研究方面取得新进展

芯粒异构集成给半导体行业带来一次重大升级,能有效解决芯片设计制造中的诸多瓶颈。然而,高密度集成在降低算力芯片成本的同时也面临功耗显著增加、散热困难等技术挑战,热管理成为提升芯片性能的关键问题。如何针对芯粒异构集成的复杂性,提出新的热仿真方法,这对Chiplet热管理技术提出了新的要求。

针对以上问题,微电子所EDA中心多物理场仿真课题组构建了芯粒集成三维网格型瞬态热流仿真模型,能够实现Chiplet集成芯片瞬态热流的高效精确仿真,为芯粒异构集成温度热点检测和温感布局优化奠定了核心技术基础。同时,课题组在集成芯片电热力多物理场仿真方面进行布局,开展了直流压降、热应力和晶圆翘曲仿真等研究工作。

近期,课题组在Chiplet热仿真工具方面取得新进展。通过对重布线层(RDL)、硅通孔(TSV)和凸点阵列进行各向异性等效,构建了从GDS版图到系统级封装的跨尺度各向异性热仿真模型,在提升仿真模型精度的同时优化了集成芯片温度热点检测方法。同时,构建了芯粒异构集成电热耦合仿真模型,支持复杂互连结构物性参数等效,实现了电热双向耦合高效计算,可准确描述集成芯片焦耳热效应下的温度变化行为。此外,基于以上模型和算法研究进展,将热仿真方法拓展至更大尺度,自主研发了晶圆级热仿真模拟器。该模拟器能够为芯粒异构集成芯片提供更大尺度的热仿真分析,同时支持散热器流体动力学模型设计,仿真结果更接近实际应用场景的潜在温度热点预测,有助于优化热设计仿真流程。与有限元方法相比,模拟器单元数量减少了2.78倍,运行时间减少了25.9倍,相对误差为0.38%。目前,课题组与国内知名企业开展了热仿真关键技术合作,相关模型和算法正在进行应用验证。

以上研究得到了中国科学院战略性A类先导专项、国家自然科学基金重大研究计划、国家重点研发计划、中国科学院青年交叉团队等项目支持,研究成果先后发表在热力学顶级期刊《Applied Thermal Engineering》 (A wafer-scale heterogeneous integration thermal simulator, DOI:10.1016/j.applthermaleng.2025.125459) 和微电子系统权威期刊《IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems》(A multiscale anisotropic thermal model of chiplet heterogeneous integration system, DOI:10.1109/TVLSI.2023.3321933;An electrical-thermal co-simulation model of chiplet heterogeneous integration systems, DOI: 10.1109/TVLSI.2024.3430498)上。微电子所研究生王成晗、马晓宁为上述论文第一作者,微电子所徐勤志研究员和李志强研究员为上述论文通讯作者。

2.上海交通大学与云从科技集团共建成立AI-X研究院

2025年2月23日，上海交通大学AI-X研究院揭牌仪式在上海交通大学徐汇校区总办公厅举行。云从科技董事长周曦、党委书记杨桦、战略副总裁马磊，上海交通大学副校长蒋兴浩，人工智能学院党委书记杨一帆、执行院长王延峰、院长助理张娅等出席。活动由杨一帆主持。

云从科技是AI-X研究院的首批共建企业，王延峰和杨桦分别代表上海交通大学和云从科技签署了《共建AI-X研究院的战略协议》。蒋兴浩和周曦共同为AI-X研究院揭牌。

周曦表示，双方在AI领域优势高度互补，此次共建AI-X研究院是双方携手共同探索中国AI自主可控技术体系的重要实践。研究院将以自主研发作为核心驱动力，致力于打破技术壁垒，将技术与需求拧成一股绳，攻克大模型、智能体等难题，服务医疗、金融等民生关键领域，提升中国人工智能产业的自主可控能力。未来三年，云从科技将为研究院投入3000万元，支持研究院面向全球引才育才、组织国际前沿学术会议，以及AI交叉科学联合研究等。

蒋兴浩代表学校感谢云从科技对上海交通大学人工智能领域的信任与支持。他表示，上海交通大学处于人工智能领域科研探索和人才培养的前沿，2024年4月成立人工智能特区学院，以“用人工智能变革世界，用人才变革人工智能”为愿景，全面推进人工智能基本原理的探索，构建中国人工智能的底层技术创新体系。此次成立AI-X研究院，将与人工智能学院协同发展，携手更多像云从科技这样一批人工智能头部企业，形成创新合力，实现从理论创新、技术攻关到产业落地的无缝衔接与紧密贴合。

关于AI-X研究院

AI-X研究院是上海交通大学为打造中国自主可控人工智能学术生态而建立的校级科研平台，构建以高校为主体、以企业共建为支撑、以产业需求为牵引的AI交叉学科研究的新范式。研究院将充分发挥上海交通大学人工智能学院在科研、产学研协同创新、人才培养等方面的优势，融合人工智能领域头部企业在产业资源、行业创新方面的积累，与上海算法创新研究院、上海交大工业技术创新研究院深度联动，共同培育具有全球竞争力的人工智能产业生态。

3.南京大学余林蔚教授团队新突破：基于生长集成纳米线沟道的高性能GAA-FET器件问世

南京大学电子科学与工程学院余林蔚教授团队在围栅场效应晶体管（GAA-FETs）领域取得重要进展，成功开发出基于生长集成纳米线沟道的高性能GAA-FET器件。这一突破性成果为未来集成电路的发展提供了全新的技术路径，相关研究以“High-performance gate-all-around field effect transistors based on orderly arrays of catalytic Si nanowire channels”为题，发表在《纳微快报》[Nano-Micro Letters 17, 154 (2025)]期刊上。文章通讯作者为余林蔚教授，第一作者为博士生廖巍。

1、研究背景与挑战

      围栅场效应晶体管（GAA-FETs）因其优异的静电栅控能力，已成为3纳米及以下先进集成电路工艺的主流架构。然而，为实现更高集成密度的一体化三维集成（Monolithic 3D Integration），业界面临一个关键挑战：如何在无单晶硅衬底的堆叠层中，通过全低温工艺（<450℃）直接制备超细晶硅沟道和高性能GAA-FET器件。传统微缩刻蚀（Etching）工艺已接近物理极限，亟需新的技术突破。

尽管气-液-固（VLS）等催化生长技术在过去二十多年中展示了低温制备超细晶硅纳米线（SiNWs）的能力，但在平面衬底上实现高精度空间定位和大规模器件集成仍面临巨大困难。此外，由于缺乏对纳米线沟道阵列的尺寸、朝向和空间堆叠的精确控制，传统催化生长制备的原型器件在开关比和亚阈值摆幅等关键性能指标上远落后于主流刻蚀工艺制备的GAA-FET器件。

2、创新突破

       针对上述挑战，余林蔚教授团队基于自主创新的面内固-液-固（IPSLS）生长机理，结合一系列关键技术突破，成功实现了全球首例可集成的生长制备高性能GAA-FET器件。具体而言，研究团队在290℃的低温条件下，直接在绝缘介质层上（无需晶圆衬底）精确定位生长出直径均匀（22.4 ± 2.4 nm）的超细硅纳米线沟道阵列。通过开发原位纳米线沟道悬空释放技术，并结合优化的源漏金属接触工艺，团队首次实现了基于可定位催化生长制备的硅纳米线高性能GAA-FET器件。

该器件展现出卓越的性能：开关比高达10^7，亚阈值摆幅低至66 mV/dec，性能媲美采用电子束光刻（EBL）和极紫外光刻（EUV）制备的先进GAA-FETs，突破了传统催化生长纳米线器件的性能瓶颈。

3、重要意义与应用前景

      这一成果不仅展示了低温生长IPSLS硅纳米线在制备高性能GAA-FET器件方面的巨大潜力，更为突破一体化3D集成新架构提供了一条全新的可扩展低成本解决方案。与传统工艺相比，该方法无需超高精度光刻设备和单晶硅衬底，显著降低了制造成本和热预算。 

随着该技术的进一步优化和成熟，有望推动高性能、低功耗和高集成度电子器件的快速发展，并在人工智能、感存算一体芯片等需要多层堆叠的先进领域实现广泛应用。

4.清华大学团队发文综述光谱成像芯片从实验室到产业化的跨越

近日，《自然》旗下综述性学术期刊《自然综述·电器工程》（Nature Reviews Electrical Engineering）发表了清华大学电子工程系黄翊东教授团队崔开宇副教授受邀撰写的题为“面向市场技术的片上光谱成像和传感过渡”（On-chip spectral imaging and sensing transition towards marketable technologies）的文章，对光谱成像芯片从实验室到产业化（Lab to fab）的跨越进行了综述。崔开宇带领的光谱成像芯片团队研制出国际首款超光谱成像芯片，并在全球率先开启了光谱成像技术及应用的产业发展，成功实现了由实验室成果到商业化产品的跨越。目前，产品已在手机、机器视觉、医疗等重要赛道得到了落地应用。

文章从光谱成像芯片技术的原理和优势、成果转化团队、产业链上下游、商务与市场选择等方面深入分析了成就前沿科研技术从实验室成果转化为商业化产品的关键因素。

成果转化的前提是技术本身具有高价值和可行性，能够解决实际问题并创造新需求。光谱成像芯片通过超表面光谱调制与CMOS图像传感器（CIS）集成，具有高精度、芯片化、可量产的优势。结合光谱成像巨大的应用潜力，团队在2018年实现第一个实验室原型后，在全球布局逾百项发明专利，依托清华大学创立成果转化企业“与光科技”。

转化团队是实现技术落地最重要的支撑，特别是那些技术上尚有较大提升空间的前沿创新成果的产业转化。光谱成像芯片成果转化团队的核心成员均是本实验室毕业的优秀学生，一方面他们非常了解技术，在技术落地和应用选择上可以有更好的洞见；另一方面，他们比其他人更热爱这项技术，可以在转化过程中坚定信念、克服万难、不轻易放弃；此外，精心设计的股权结构可以有效激励团队成员，为公司长期发展奠定基础。另外，融入成熟的产业链以及商务与市场选择对于成功的产业转化也至关重要。为此，公司成立早期就引入了上游的CIS晶圆生产和下游的龙头企业作为战略合作伙伴，同时选定手机、机器视觉和医疗等领域作为市场突破口，为光谱成像芯片的顺利产业化落地铺平道路。

最后，文章展望了光谱成像芯片的未来发展方向。光谱成像芯片技术仍在快速发展，在光谱编码方法、多维光场计算、AI赋能的重建算法、波段扩展和交叉领域应用方面有很大发展空间。此外，光谱成像芯片未来的一个重要发展趋势是“感算一体”，可以为机器视觉和边缘计算终端设备赋能物质智能解析的重要能力，从而开启超越人眼的物质元成像（Matter Meta-Imaging）神经网络芯片的新范式。

清华大学电子系崔开宇副教授、黄翊东教授为该论文的共同通讯作者。

5.天津大学太赫兹雷达芯片入选“芯片奥林匹克”ISSCC亮点论文

2025年2月16-20日，国际固态电路会议IEEE International Solid-state Circuits Conference (ISSCC 2025) 在美国旧金山召开。天津大学微电子学院互联感知集成电路与系统团队硅基太赫兹雷达阵列芯片的最新研究成果《A132-to-148GHz CMOS 4TX-4RX  FMCW  Radar  Transceiver  Array  with Cavity-Backed Antenna-in-Package Achieving 28dBm EIRP》入选大会亮点论文。微电子学院博士研究生刘兵为论文第一作者，导师马凯学教授为通讯作者。

随着太赫兹FMCW雷达系统在生命体征检测、生物医疗和工业探测、机器人等方面的逐渐应用，太赫兹FMCW雷达芯片的探测精度、探测距离等指标要求被不断提高。硅基太赫兹雷达以其集成度高、量产成本低等优势备受产业和学术界关注。探测精度受到雷达收发机芯片射频工作带宽的限制，探测距离则受到其等效全向辐射功率（EIRP）的限制。然而，阵列规模小、片上电路输出功率低、太赫兹片上天线增益低等是提高太赫兹雷达收发机芯片EIRP所面临的瓶颈问题。因此，本项工作提出了一款工作频率为132-148GHz的CMOS FMCW雷达收发机芯片：（1）片上采用4发4收阵列规模；（2）发射机采用基于新型谐波幅-相调制机理的4倍频器和基于慢波结构低损耗功率合成网络的功率放大器；（3）天线采用基于低温共烧陶瓷工艺（LTCC）的封装天线（AiP）。基于28nm Bulk CMOS工艺，该太赫兹FMCW雷达收发机阵列芯片获得的峰值EIRP为28.7dBm，发射机和接收机的3dB带宽分别为16GHz/22GHz，实现的雷达最大探测距离为16.85米、距离分辨率为1.3厘米，并具有较好的三维成像能力。该芯片是国际首次上在D波段实现的具有4发4收阵列规模和封装天线的CMOS FMCW雷达收发机阵列芯片，并在不使用任何透镜下实现了EIRP的最高记录28.7dBm。

IEEE国际固态电路会议（ISSCC）作为IEEE固态电路协会的旗舰会议，是工程师和研究人员展示固态电路和系统级芯片(SoC)最新研究成果的全球性学术交流论坛。ISSCC最早举办于1953年，几十年来一直代表着芯片领域的国际最高学术水平，享有"芯片奥林匹克"的美誉。历史上入选ISSCC的论文都代表着当前全球顶尖水平，展现出芯片技术和产业的发展趋势，许多集成电路领域里程碑式的发明与技术突破均在该会议首次发布。

天津大学“互联感知集成电路与系统”实验室隶属于天津大学微电子学院，由IEEE Fellow、“国家杰出青年科学基金”获得者、中国电子学会会士马凯学教授依托天津市成像与感知微电子技术重点实验室牵头成立，主要开展微波毫米波通信与成像集成电路、基于ISL平台系统集成技术、无线通信系统天线设计，以及人工智能射频EDA技术研究。团队坚持“四个面向”开展科技创新，在上述领域牵头承担国家重大专项1项、国家重点研发专项2项、青年项目1项、国家杰出青年科学基金1项、国家重点基金项目3项和其他多项课题。在集成电路与系统方面取得多项研究成果。在仿真软件方面，开发了拥有完全自主知识产权的微波优化仿真软件Neuro Modeler。拥有国际一流的集微波太赫兹微电子系统设计、器件参数提取、通信集成系统可靠性测试于一体的科研测试平台，测试频率可连续覆盖至1140GHz，建有完整的异构集成微系统加工平台。在国家重点研发项目的支持下，马凯学教授团队在高精度毫米波/太赫兹雷达与成像阵列系统芯片方面开展了长期创新研究工作，突破毫米波/太赫兹雷达探测与成像的高精度、大带宽、高输出功率等难题，创新实现了硅基毫米波/太赫兹雷达与成像阵列片上系统设计与样机。