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煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室学术活
分类:信息科学

日前,以北京大学为第一作者单位的9篇论文在美国旧金山举行的电气电子工程师学会电子器件大会上发表。北大是IEDM 2018接收来自全世界论文最多的高校,这也是IEDM历史上首次由中国高校在论文数量上领衔。参会的北京大学师生与世界各地的研究人员进行了充分的交流,向国际电子器件领域的同行展示了北京大学最新的研究成果。这9篇论文均来自信息科学技术学院微纳电子学研究院,内容涉及新材料新机制晶体管、神经形态计算、CMOS器件与电路可靠性等多项学术前沿领域,具体成果如下。

为了进一步提升科学学所青年科研人员的研究能力和决策水平,2019年4月8日下午,所团支部组织开展了2019年第一期“悦读会”。本期活动由团支部书记赵越同志主持,所领导班子成员、团支部委员、团员和青年职工代表参加。 本期“悦读会”由产业创新研究室的新进职工——范幸、郑奕两位同志分享读书心得。范幸同志分享了安宅和人的著作《麦肯锡教我的思考武器》,介绍了一套从逻辑思考到真正解决问题的方法论,提出要用对的方法交出有价值的成果。郑奕同志分享了大石哲之的著作《靠谱:顶尖咨询师教你的工作基本功》,介绍了一套覆盖沟通、思考方式、资料制作、职业化素养这4个方面的工作技巧。读书分享之后,青年职工们交流了感想,觉得这两本书无论是对初入职场的新人还是工作多年的老职工都十分受用,随后大家围绕具体的研究方法、工具、案例进行了深入讨论。 会上,所党总支书记、所长石谦同志对两位新员工的表现进行了细致点评。石谦所长充分肯定了“悦读会”的平台交流功能,指出其可以帮助青年职工快速适应新的工作环境和工作内容。同时,石谦所长表示,这两本书籍值得大家深入学习,将日常研究结构化和方法化,提升自身软科学研究素养。

一、新材料新机制晶体管研究

煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室学术活动**

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功耗是制约未来集成电路发展的瓶颈问题。在栅极中引入铁电新材料的“负电容晶体管”可以突破传统场效应晶体管的亚阈值摆幅开关极限,有望在极低电源电压下工作,从而降低功耗并保持高性能。但是,NCFET中负电容效应的物理原理以及回滞现象的产生机制尚不完全清楚,其是否能够实现无回滞且稳定的超陡亚阈特性以面向实际高速逻辑电路应用成为了近几年国际上争议的焦点。黄芊芊助理教授和黄如院士团队从器件和材料的基本物理机制入手,通过实验首次直接观测到铁电材料的负微分电容现象,提出并证实了基于动态极化翻转的负电容原理的全新理论解释,阐明了NCFET的超陡亚阈值摆幅和回滞现象产生的物理本质,建立了可预测的物理模型,并发现NCFET亚阈值摆幅和回滞现象之间的优化存在本征的冲突,从而指明了面向不同电路应用的器件设计。该工作以《负电容晶体管中负电容和回滞现象的物理根源新理解》为题发表。

全国煤系矿产资源研讨会

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铁电材料还可以应用在存储器领域。基于氧化铪的铁电新材料有着传统铁电材料无法比拟的优势,然而其铁电特性来源在国际上仍有争论,其多样的循环特性也限制了其进一步的发展。黄鹏助理研究员和康晋锋教授团队从材料计算入手,发现了一种可能的氧化铪中铁电特性来源,并基于计算结果对循环特性的进行了蒙特卡洛模拟。实验结果表明,该器件模拟方法可以很好的拟合并再现各种循环特性,这在一定程度上验证了所提出的铁电特性来源机制。该工作以《氧空位在基于氧化铪的铁电存储材料的循环特性中的作用》为题发表,并入围大会最佳学生论文的候选。

暨重点实验室学术委员会2017年度会议

如前所述,如何突破晶体管开关效率的极限对于降低集成电路的功耗至关重要。刘飞助理教授与合作者一起提出并从理论上研究了利用“冷源”过滤高能热电子进而打破晶体管开关效率的极限,基于石墨烯和硅分别设计了两类“冷源”结构,并通过第一性原理输运计算对器件性能进行评估同时讨论了器件优化设计方法。该工作以《基于源端态密度工程的超低功耗器件第一性原理模拟》发表。

学术报告

上述工作均得到了广泛关注。特别是,对于负电容晶体管的研究,针对最具争议的关键机制问题提出了符合物理本质的新理论,得到了包括美国工程院院士在内的学术界专家和包括台积电在内的产业界知名公司的高度评价。

报告一:洁净煤产业园建设

二、基于新型器件的神经形态计算研究

报告人:张谷春院长中国煤炭地质总局

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