为纪录我国半导体科学与技艺征询领域的了得建立，鼓动我国半导体干事的重生发展，《半导体学报（英文）》于2020岁首始“半导体年度十大征询施展”评比活动。历经五年的深耕细作，“十大评比”已成为我国半导体科技领域的年度盛事，见证了我国半导体领域的飞跃发展。
2025年1月，367位半导体领域卓有建立的大家学者受邀参与2024年度“十大评比”，复返灵验投票220份。最终，10项优秀效果荣膺2024年度“半导体十大征询施展”；同期，另有11项优秀效果荣获提名奖。
在此，咱们向总共获奖者表现最针织的道贺！同期，由衷感谢诸君大家评委以及国表里大家学者的鼎力撑捏与积极参与！《半导体学报（英文）》将不时秉捏初心、雕琢前行，悉力于于打造半导体领域具有海外影响力的旗号性期刊。梦虽遥，追则能达；愿虽艰，捏则可圆，祝愿中国半导体征询了得重围，迈向重生发展的新征途！祝愿群众福暖四季、唾手安康！
2024年度“半导体十大征询施展”
（点击效果称呼即可检察笃定；排行不分先后）
01
中国科学院半导体征询所骆军委团队纠合宁波东方理工魏苏淮教师翻新性地建议通过拉伸原子键裁汰化学键强度收尾光学声子软化的新表面，不错克服高k介栅电材料难以同期领有大介电常数和宽带隙，以及传统铁电材料因界面退极化效应难以应用于纳米器件等清贫。为发展晶体管高k介电层和铁电晶体管等裁汰器件功耗提供了新念念路。
该纯表面的效果发表于《当然》杂志 (Nature, 2024, 634: 1080-1085)。
岩盐矿(rs-) BeO的反常情景及发祥
02
中国科学院上海微系统与信息技艺征询所欧欣征询团队过甚协调者在硅基和铌酸锂基光电技艺中匠心独具，推出一种兼具优异光电特色和大界限制造的钽酸锂集成光电技艺，从钽酸锂薄膜晶圆制造技艺、低损耗微纳加工步融合高性能光子芯片性能考证三个方面全面完成了钽酸锂集成光电技艺的构建，有望得志新一轮科技革射中东说念主工智能、大数据等技艺对高速信息处理的大界限需求。
关联效果以Lithium tantalate photonic integrated circuits for volume manufacturing为题，于2024年5月8日发表于《当然》杂志 (Nature, 2024, 629: 784-790)。
钽酸锂异质集成晶圆及高性能光电芯片暗示图，图中展示了钽酸锂薄膜晶圆制造技艺、钽酸锂光电调制器和微腔频率梳产生器件
03
中国科学院半导体征询所李明、祁楠征询团队研制出我国首款光电会通单片集成互连芯片。通过翻新光电协同假想，共衬底集成硅光器件与CMOS电路；打破微环谐振密集波分复用技艺，单芯片总速度256 Gb/s，带宽密度226 Gb/s/mm2。其64 Gb/s单路速度、2.85 pJ/bit收发能效均达到同期海外先进水平。该责任为智算系统算力蚁集和差异式策画界限拓展奠定技艺基础。
该效果在2024年得到亚洲固体电路会议（ASSCC）“了得学生假想奖”，入选中国光学工程学会“硅基光电子三年优秀效果展”，并于《半导体学报》发表征询快报 (Journal of Semiconductors, 2024, 45: 070501)。
光电会通集成互连芯片与电路架构
04
北京大学刘开辉、中国科学院物理所张广宇、东说念主民大学刘灿团队建议“晶格传质-界面滋长”材料制备新范式，初次收尾了层数及堆垛结构可控的菱方相二维叠层单晶通用制备。该材料在电学上达到IRDS 2028年半导体器件搬动率方针条款，在光学上收尾近红外波段超薄高能效光学晶体频率退换，有望鼓动新一代电子及光子芯片技艺应用。
该效果发表于《科学》杂志 (Science, 2024, 385: 99-104)。
发展“晶格传质-界面滋长”新范式，制备晶圆级菱方相二维叠层单晶
05
中国科学院大学黄辉征询团队聚焦Suzuki−Miyaura交叉偶联团聚反映长达半个世纪的清贫，通过催化体系翻新，开发了可大界限、绿色、精确的有机高分子半导体材料合成新战略，该步调基本排斥了高分子的自偶衔尾构瑕疵，权贵升迁了其结晶性和载流子搬动率，从而大幅度升迁了团聚物场效应管和太阳电板的性能，有望鼓动共轭高分子的营业化应用。
该效果发表于《当然•材料》杂志 (Nature Materials, 2024, 23: 695-702)。
新步调在有机高分子半导体材料合成中的上风
06
复旦大学彭慧胜团队假想兼具取向和蚁集孔说念的纤维正负极，然后原位反映生成团聚物凝胶电解质，与正极和负极变成精细而平安的搏斗界面，创建出高安全性的新式纤维团聚物储能电板，在上下温、高真空环境、复杂形变、机械破损时齐表现了平安的电化学性能，在动力领域拓展出一个新主意。
该效果发表于《当然》杂志 (Nature, 2024, 629: 86-91)。
新式纤维团聚物电板相片
07
北京理工大学沈国震教师团队开发了一种可入眼佩带的神经气象隐形眼镜，该器件可将温度纠正后的眼压信号传递到体感皮层，激励分级的感觉反馈并传递到开通皮层，激活下流肌肉，变成眼压信号产生-神经感知-开通反馈的闭环回路，收尾了眼压的及时监测和感觉反馈。 这一施展为眼部疾病的玄虚与精确养息提供了新的处置决策。
该效果发表于《当然•通讯》杂志 (Nature Communications, 2024, 15: 5635)。
神经气象隐形眼镜
08
清华大学唐建石、王钰言、吴华强团队研制了具有多模态感存算一体化的光电忆阻器阵列，搭建了单片集成的感内策画原型系统，集成了1 kb界限TiOx/ZnO光电忆阻器阵列与硅CMOS外围电路，可通过光电激励收尾多种责任模式，在阵列上生效演示了多种视觉场景信息处理任务，具有高准确率与愚顽耗的上风，为智能视觉应用提供一个高效的硬件平台。
该效果发表于《当然•纳米技艺》杂志 (Nature Nanotechnology, 2025, 20: 93-103)。
感存算一体化多模态光电忆阻器阵列
09
清华大学方璐、戴琼海征询团队创举了差异式广度光策画架构，成立干预-衍射纠合传播模子，打破界限与精度矛盾的清贫，亚博ag百家乐研制了大界限通用智能光策画芯片“太极”，收尾160 TOPS/W系统级能效。 初次赋能光策画收尾当然场景千类对象识别、跨模态实质生成等通用东说念主工智能任务，为后摩尔期间高性能智能策画探索了“光” 算力新旅途。
该效果发表于《科学》杂志 (Science, 2024, 384: 202-209)。
大界限智能光策画芯片“太极”
10
中国科学院半导体征询所刘力源课题组纠合之江本质室和澳门大学的征询东说念主员共同完成一款高动态范围CMOS太赫兹波图像传感器面阵芯片。本责任建议了列并行CMOS太赫兹波图像传感器架构、新式像素结构、低噪声读出等枢纽技艺，收尾了对3 THz频段太赫兹波的及时探伤和成像，为翌日假想更大界限数字化太赫兹焦平面器件奠定了基础。
该效果发表于《IEEE固态电路》杂志 (IEEE Journal of Solid-State Circuits, 2024, 59: 2934-2947)。
CMOS太赫兹波图像传感器芯片（左）及荫藏物体太赫兹成像（右）
2024年度“半导体十大征询施展”提名奖
（点击效果称呼即可检察笃定；排行不分先后）
01
征询团队初次收尾了晶圆级可剥离、可革新金刚石薄膜，遴荐胶带剥离法高效制备出大面积、亚微米级超薄、纳米级超平整、360°超柔性的金刚石薄膜，展示了其在微纳加工及可衣服柔性电子领域的应用后劲。通过揭示薄膜品性与剥离参数的干系，收尾了大面积圆善薄膜的平安制备，为金刚石薄膜的大界限出产和世俗应用奠定了坚实基础。
关联征询效果以“Scalable production of ultraflat and ultraflexible diamond membrane” 为题，在《当然》杂志上发表 (Nature, 2024, 636: 627-634)。
大界限制备超平超柔性金刚石膜
02
北京大学许福军、沈波团队针对III族氮化物深紫外发光二极管（DUV-LED）光索取遵守低下的清贫，翻新发展了一种基于GaN/蓝坚持模板的应力解耦步调，收尾了DUV-LED外延结构2、4英寸晶圆级无损害剥离，并生效制备出垂直结构器件，灵验升迁了光索取遵守，200 mA注入电流下，峰值发光波长280 nm的深紫外LED光输出功率达65.2 mW。
该效果发表于《当然•通讯》杂志 (Nature Communications, 2024, 15: 9398)。
垂直结构III族氮化物深紫外发光器件的4英寸晶圆级制备
03
中国科大孙海定iGaN本质室与武汉大学刘胜院士团队协调，初次建议新式三电极光电集成二极管，构筑载流子调制新步调，收尾对二极管光电特色的灵验调控。 应用片上集成，构建出集成度高、带宽在同类型器件中达海外最高水平的光通讯系统。 并构建了高度紧凑型可重构光电逻辑门系统，为开发下一代光电集成芯片提供新式器件架构和决策。
该效果以封面论文发表于《当然•电子》杂志 (Nature Electronics, 2024, 7: 279–287)。
新式光电集成二极管过甚系统应用
04
湖南大学刘渊团队开发了一种低温的范德华单芯片三维集成工艺。通过在120 °C的低温下逐层层压预制备的一步范德华电路层和半导体层，克服了单芯片三维集成的热预算纵容，保证了晶体管的本征性能，收尾了10电路层的全范德华单芯片三维集成和多功能垂直互联的协同责任。该征询为单芯片三维系统的成集提供了一条愚顽量旅途。
该效果发表于《当然》杂志 (Nature, 2024, 630: 340-345)。
10电路层全范德华单芯片三维集成系统
05
中国科学院上海微系统与信息技艺征询所狄增峰征询团队初次在常温常压下合成原子级厚度的单晶氧化铝栅介质材料晶圆，该材料在微不雅层面呈有序成列，确保了电子传输平安性，即使在1纳米厚度下也能灵验遏制电流泄漏，灵验处置了芯片走电问题，为东说念主工智能、物联网等领域的低功耗芯片发展提供了材料撑捏。
该效果发表于《当然》杂志 (Nature, 2024, 632: 788-794)。
蓝坚持单晶（c-Al2O3）栅介质薄膜。(a) 单晶Al（111）插层氧化变成c-Al2O3暗示图；(b) 4寸单晶Al（111）晶圆；(c)单晶Al（111）/c-Al2O3在SiO2衬底上的截面HRTEM图像，标尺：1 nm；(d) c-Al2O3晶圆厚度差异图
06
北京科技大学张铮、张跃征询团队开始建议了二维半导体材料同质结负载型“pseudo-CMOS”集成技艺，假想构筑了自偏置范德华气隙势垒单层二硫化钼晶体管，灵验遏制了器件的走电流，收尾了逻辑器件静态功耗降至亚皮瓦级水平的首要打破，为低功耗集成电路的假想提供了新的念念路和处置决策，鼓动了半导体集成技艺的进一步发展和翻新。
该效果发表于《当然•电子》杂志 (Nature Electronics, 2024, 7: 138-146)。
低功耗pseudo-CMOS集成器件架构
07
香港科技大学范智勇团队以具有垂直纳米管阵列结构的阳极氧化铝为衬底，使用原子层千里积和材料因素梯度镀膜工艺，在海外上初次收尾了具有上万可单寻址传感器单位的大界限单片集成仿生感觉芯片的研制，大幅升迁了仿生感觉系统的识别才气，评释注解了仿生感觉在夹杂气体和多气息识别及机器东说念主多感官会通等领域的可行性和应用出路。
该效果发表于《当然•电子》杂志 (Nature Electronics, 2024, 7: 157-167)。
仿生感觉芯片及机器狗多感官会通应用
08
北京大学朱瑞、龚旗煌征询团队通过“物理气相千里积+高真空原位快速氧化步调”，大界限制备非晶态稀土氧化镱多功能缓冲层，构筑了基于量子局域态调控电荷输运的界面，遏制了由物资扩散和离子搬动诱发的性能阑珊，开始打破了基于金属氧化物缓冲层反式钙钛矿太阳电板25%的遵守瓶颈，鼓动了钙钛矿太阳能电板向产业化主意的发展。
该效果发表于《当然》杂志 (Nature, 2024, 625: 516-522)。
（a）载流子在电子传输层/氧化镱（YbOx）/Cu界面的输运暗示图；（b）基于YbOx界面缓冲层的钙钛矿太阳能电板结构暗示图
09
中国科学院半导体征询所刘力源、祁楠团队，纠合国度信息光电子翻新中心肖希团队，假想并收尾了一款用于线性直驱共封装光学（CPO）系统的4通说念112 Gb/s速度光互连收发芯片。 通过协同假想硅光器件与驱动/放大电路，以及光电阵列化混书籍成，打破了传统光模块功耗大、蔓延高的清贫，为“电算光连”的智算系统奠定了技艺基础。
该效果发表于《IEEE固态电路》杂志 (IEEE Journal of Solid-State Circuits, 2024, 59: 3263-3276)。
光互连收发芯片板级集成相片
10
清华大学尹首一教师、魏少军教师团队建议可得志多种算法/应用需求的图灵完备存算一体芯片CV-CIM，并为海外首款应用在立体视觉任务的存算一体芯片。 该芯片建议了通用逻辑自繁衍算子、数字模拟夹杂域组总策画、相同感知策画等枢纽技艺。 征询效果将为自动驾驶，无东说念主机，智能机器东说念主等领域提供高效策画撑捏。
该效果发表于《IEEE固态电路》杂志 (IEEE Journal of Solid-State Circuits, 2024, 1-15)。
撑捏相同感知策画的图灵完备存算一体芯片
11
中国科学院微电子征询所刘明院士、窦春萌征询团队在海外上初次基于14 nm FinFET工艺的5晶体管型逻辑闪存单位，建议了新式非易失与易失存储会通型片上学习存算一体宏芯片，高效处理片上学习所需的遥远与短期信息，撑捏小样本学习任务，为发展具有捏续学习才气的高能效边际智能策画蛊卦提供了新念念路。
该效果发表于2024年海外固态电路大会 (2024 IEEE International Solid-State Circuits Conference (ISSCC), 2024, 67: 582-584)。
14nm FinFET非易失与易失存储会通的片上学习存算一体宏芯片相片与枢纽性能
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