全球唯一聚焦芯片类综合性国际学术期刊Chip第二卷第四期正式出刊

FUTURE远见| 2024-01-17

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据悉,全球唯一聚焦芯片类综合性国际学术期刊Chip第二卷第四期(2023冬季刊)已正式出刊。Chip目前为季刊形式,第二卷第四期为该期刊在2023年第四季度内发表的11篇高品质文章的合集。其中7篇为本期常规刊文章,4篇为Chip首个特刊Cryogenic Chip文章(将进入该特刊特别合集)。Chip所有载文均为金色开放获取文章(Gold Open Access)。

Chip第二卷第四期(2023年冬季刊)封面

Chip Vol. 2, No. 4合集可通过此链接免费阅读和下载:

https://www.sciencedirect.com/journal/chip/vol/2/issue/4

Chip本期7篇常规刊文章中,4篇为原创研究文章(Research Articles),在其中各篇作者分别报道了各自团队在片上矩阵向量乘法器、非厄米片上光子器件、机器学习加速发现新型二维磁性材料、二氧化锡纳米纤维忆阻器等研究热点课题的最新研究成果;3篇为长篇综述(Review),其中作者分别对芯片级射频滤波器技术、范德瓦尔斯材料构筑的浮栅存储器、宽带隙半导体等研究领域的发展历程和现状做出了详尽深刻的回顾与总结性评述,并展望了这些研究领域的未来研究前景。在Chip第二卷第四期合集所含佳作中,由吉林大学陈岐岱团队联合香港科技大学陈子亭团队撰写的原创研究:On-chip single-photon chirality encircling exceptional points被遴选为本期封面主题文章。

Chip 本期常规刊文章巡礼

(按文章号排序)

1. Advanced RF filters for wireless communications. 中国科学技术大学与云塔科技(安努奇)左成杰、孙海定团队联合香港科技大学杨岩松团队,全面介绍了无线通信应用中的芯片级射频(RF)滤波器技术的发展历史与未来趋势。作者根据不同滤波器技术在历史上被引入的时间线进行组织,并结合每一代无线通信标准(1G至5G)的特点,充分地阐述每个滤波器技术在当时的系统背景下被发明的必要性、工作原理、典型应用、未来趋势等。作者相信新型薄膜材料和制造工艺的基础性突破对于RF滤波器的未来发展是必不可少的。第一作者为杨凯、何成功,通讯作者为左成杰、孙海定和杨岩松。本文被遴选为本期Featured in Chip编辑部特选文章之一。

原文阅读链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2709472323000217

推荐引用格式:Yang, K. et al. Advanced RF filters for wireless communications. Chip 2, 100058 (2023).

2. Van der Waals materials-based floating gate memory for neuromorphic computing. 北京理工大学孙林锋团队聚焦于范德瓦尔斯材料构筑的浮栅存储器,全面介绍了各种高性能浮栅存储器及其在神经形态计算中的广泛应用。该综述还提出了基于范德瓦尔斯材料的浮栅存储器件在现今面临的挑战,如寻找新的范德瓦尔斯材料,设计更为合理的器件结构,减小小型化过程中器件间的干扰,与现有半导体工艺兼容等问题。因此,进一步优化材料制备工艺、器件结构和加工工艺流程,将为设计和制造高性能、低功耗的范德瓦尔斯基浮栅存储器奠定基础。第一作者为张倩玉,通讯作者为孙林锋。

原文阅读链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2709472323000229

推荐引用格式:Zhang, Q. et al. Van der Waals materials-based floating gate memory for neuromorphic computing. Chip 2, 100059 (2023).

3. On-chip optical matrix-vector multiplier based on mode division multiplexing.浙江大学时尧成团队首次提出并实现了基于模分复用的片上矩阵向量乘法器。该乘法器包括模式复用器、多模功率分束器、模式解复用器、调制器矩阵和合束器,其中模式(解)复用器为基于模式演化的反锥形耦合器(ADC)、多模功率分束器采用了交叉波导交叉区域对角斜嵌入亚波长光栅(SWG)反射镜结构。论文在绝缘体上硅平台研制了一个4×4规模的演示型乘法器,结合片外光源和探测器实验演示了2-bit调制精度下该器件的动态响应。原理和实验表明:该器件无需复杂光源、支持一对一的矩阵加载,且未来也可以结合波长实现更大的规模。第一作者为凌乔吕,通讯作者为时尧成。

原文阅读链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2709472323000242

推荐引用格式:Ling, Q. et al. On-chip optical matrix-vector multiplier based on mode division multiplexing. Chip 2, 100061 (2023).

4. On-chip single-photon chirality encircling exceptional points.吉林大学陈岐岱团队联合香港科技大学陈子亭团队,报道了可实现单光子手性传输的非厄米片上光子器件。该非厄米器件由飞秒激光直写技术制备,器件由三根光波导组成。研究人员发展了基于飞秒激光直写的重复曝光技术,在中心波导中引入散射体,进而为系统引入所需的非厄米损耗。在该工作的基础上,若在系统中引入两个以上光子,非厄米量子体系将存在比经典体系更丰富的物理现象,未来有望利用这些原理发展非厄米片上量子新应用。第一作者为田振男,通讯作者为陈岐岱、陈子亭、张旭霖。本文被遴选为本期封面文章和本期Featured in Chip编辑特选文章之一。

原文阅读链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2709472323000291

推荐引用格式:Tian, Z.-N. et al. On-chip single-photon chirality encircling exceptional points. Chip 2, 100066 (2023).

5. Machine learning-accelerated discovery of novel 2D ferromagnetic materials with strong magnetization.长春理工大学辛潮团队提出了一套集高通量计算、模型预训练、磁有序分类和磁矩回归以及密度泛函理论计算验证的自适应式体系。基于计算二维材料数据库(C2DB)和二维材料百科全书(2DMP)等数据库,采用高通量的DFT计算筛选,构建用于预训练的完备二维磁性材料数据集,建立磁性-非磁性,铁磁-反铁磁的分类模型,以及净磁矩的回归模型。通过SHAP值分析模型可解释性。研究结果显示:在整个过程中,其计算时间减少了一个数量级以上,解决了算力困局,还真正意义上实现机器学习算法加速发现二维磁性新材料。第一作者为辛潮,通讯作者为宋永利、潘锋。

原文阅读链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2709472323000345

推荐引用格式:Xin, C. et al. Machine learning-accelerated discovery of novel 2D ferromagnetic materials with strong magnetization. Chip 2, 100071 (2023).

6. Wide bandgap semiconductor-based integrated circuits.沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学Xiaohang Li团队详细地讨论了宽带隙半导体在集成电路中的应用。宽带隙半导体是电子和光电领域有望实现变革性应用的候选材料,与传统的硅材料相比,宽带隙半导体具有较大的能带间隙。这篇文章概括了从碳化硅到金刚石等各种宽带隙材料在集成电路中的发展历程,其总体目标是建立未来的智能功率集成电路。宽带隙半导体与传统电路的无缝融合为各种应用带来了变革性的潜力,这充分证明了技术的不断发展。第一作者和通讯作者为Saravanan Yuvaraja。

原文阅读链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2709472323000357

推荐引用格式:

Yuvaraja, S., Khandelwal, V., Tang, X. & Li, X. Wide bandgap semiconductor based integrated circuits. Chip 2, 100072 (2023).

7. Experimental demonstration of SnO₂ nanofiber-based memristors and their data-driven modeling for nanoelectronic applications. 印度皮拉尼比尔拉理工学院Parikshit Sahatiya团队展示了二氧化锡纳米纤维忆阻器的制备、表征和数据驱动建模和实际应用。该器件具有极高的电流开关比、较低的亚阈值摆幅、低的设置电压和良好的可重复性。研究者所提出的数据驱动模型的预测结果与测量性能完全吻合。此外,研究者只使用两个忆阻器就能实现了与(AND) 和 或(OR) 逻辑门,这与市场上等效的互补金属氧化物半导体AND 和 OR 逻辑门具有相同的功能,相比之下忆阻器实现逻辑功能具有工艺更简单、成本更低廉的特点。

原文阅读链接:

https://doi.org/10.1016/j.chip.2023.100075

推荐引用格式:

Saha, S. et al. Experimental demonstration of SnO₂ nanofiber-based memristors and their data-driven modeling for nanoelectronic applications. Chip 2, 100075 (2023).

关于Chip

Chip(ISSN:2772-2724,CN:31-2189/O4)是全球唯一聚焦芯片类研究的综合性国际期刊,已入选由中国科协、教育部、科技部、中科院等单位联合实施的「中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊项目」,为科技部鼓励发表「三类高质量论文」期刊之一。

Chip期刊由上海交通大学出版,联合Elsevier集团全球发行,并与多家国内外知名学术组织展开合作,为学术会议提供高质量交流平台。

Chip秉承创刊理念: All About Chip,聚焦芯片,兼容并包,旨在发表与芯片相关的各科研领域尖端突破性成果,助力未来芯片科技发展。迄今为止,Chip已在其编委会汇集了来自14个国家的70名世界知名专家学者,其中包括多名中外院士及IEEE、ACM、Optica等知名国际学会终身会士(Fellow)。

Chip第二卷第四期已于2023年12月在爱思维尔Chip官网以金色开放获取形式(Gold Open Access)发布,欢迎访问阅读本期最新文章。

爱思唯尔Chip官网:

https://www.sciencedirect.com/journal/chip