《中國積體電路與光電晶片2035發展戰略》是2023年科學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：中國積體電路與光電晶片2035發展戰略
- 出版時間：2023年6月1日
- 出版社：科學出版社
- ISBN：9787030751836
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
當前和今後一段時期將是我國積體電路和光電晶片技術發展的重要戰略機遇期和攻堅期，加強自主積體電路和光電晶片技術的研發工作，布局和突破關鍵技術並擁有自主智慧財產權，實現積體電路產業的高質量發展是我國當前的重大戰略需求。《中國積體電路與光電晶片 2035發展戰略》面向 2035年探討了國際積體電路與光電晶片前沿發展趨勢和中國從晶片大國走向晶片強國的可持續發展策略，圍繞上述相關方向開展研究和探討，並為我國在未來積體電路和光電晶片發展中實現科技與產業自立自強，在國際上發揮更加重要作用提供戰略性的參考和指導意見。
圖書目錄
總序 i
前言 vii
摘要 xi
Abstract xiii
緒論 1
第一節 科學意義和戰略價值 1
第二節 產業發展規律與特點 4
第三節 發展現狀與挑戰 6
第四節 發展趨勢與本書安排 9
第一章 先進 CMOS器件與工藝 12
第一節 科學意義與戰略價值 12
第二節 技術創新與挑戰 13
一、堆疊納米線/納米片環柵電晶體器件 13
二、3D垂直集成器件 18
三、新機制、新材料半導體器件 21
第三節 工藝技術創新與挑戰 23
一、光刻領域技術發展與挑戰 23
二、器件互連寄生問題與挑戰 27
三、器件可靠性與挑戰 31
第四節 協同最佳化設計 35
一、DTCO技術發展現狀及形成 35
二、DTCO關鍵技術和發展方向 36
第二章 FD-SOI技術 38
第一節 科學意義與戰略價值 38
第二節 技術比較 39
第三節 技術現狀 40
一、FD-SOI技術產業鏈 41
二、先進工藝廠商對FD-SOI工藝技術的推進 41
三、FD-SOI技術的套用領域 42
第四節 技術發展方向 44
一、應變SOI 44
二、絕緣層上的鍺矽（SiGeOI） 44
三、絕緣層上的鍺（GeOI） 45
四、絕緣體上的Ⅲ-Ⅴ族半導體（Ⅲ-Ⅴ族OI） 45
五、XOI 46
六、萬能離子刀技術 46
第五節 技術路線與對策 47
第三章 半導體存儲器技術 49
第一節 存儲器概述 49
一、半導體存儲器產業發展現狀 49
二、DRAM技術及發展趨勢 52
三、Flash技術及發展趨勢 54
四、面臨的問題與挑戰 57
第二節 新型存儲器技術 59
一、阻變式存儲器 59
二、磁性隨機存取存儲器 63
三、相變存儲器 68
四、鐵電存儲器 73
第三節 總結與展望 77
一、DRAM發展展望 79
二、Flash發展展望 80
三、RRAM發展展望 81
四、MRAM發展展望 81
五、PCM發展展望 82
六、鐵電存儲器發展展望 82
第四章 積體電路設計 84
第一節 科學意義與戰略價值 84
第二節 通用處理器 85
一、重要意義及發展現狀 85
二、處理器關鍵技術及展望 86
三、技術展望 88
四、技術及產業發展建議 89
第三節 智慧型處理器 89
一、戰略地位與發展規律 89
二、發展現狀與特點 90
三、智慧型處理器發展與展望 93
第四節 FPGA及可重構計算晶片 93
一、戰略地位 93
二、發展規律與研究特點 94
三、發展現狀 96
四、發展展望 97
第五節 模擬前端及數據轉換器 98
一、戰略意義與發展規律 98
二、發展現狀和研究特點 100
三、發展展望 102
第六節 射頻積體電路 103
一、戰略地位 103
二、發展規律與研究特點 104
三、發展現狀與技術趨勢 105
四、發展布局 106
第七節 圖像感測器及探測器 107
一、戰略地位 107
二、發展規律與研究特點 108
三、發展現狀 108
四、發展展望 109
第五章 積體電路設計自動化 112
第一節 科學意義與戰略價值 112
第二節 前沿領域的現狀及其形成 113
第三節 關鍵科學與技術問題 119
一、面向大規模複雜數字系統的形式驗證、邏輯綜合方法 119
二、電子設計的關鍵環節從自動化邁向智慧型化 120
三、設計復用問題 121
四、高速數字系統的信號完整性仿真方法 122
五、模擬積體電路設計與最佳化方法 123
六、模擬電路物理布局布線方法 124
七、納米尺度器件物理機制模擬仿真 125
八、新型存儲器的存儲與輸運模型建模 126
九、器件-電路-系統的協同設計方法學 126
第四節 發展建議 127
第六章 跨維度異質集成 129
第一節 科學意義與戰略價值 129
第二節 技術現狀分析 130
一、發展路徑 130
二、研究現狀 131
三、國際競爭力評估 134
四、發展趨勢 135
第三節 關鍵科學問題、技術問題 136
一、關鍵科學問題 136
二、關鍵技術問題 139
第四節 發展措施與建議 143
第七章 先進封裝技術 145
第一節 科學意義與戰略價值 145
一、半導體產業演變與驅動 145
二、先進封裝技術的演變 146
第二節 晶片封裝互連技術 146
一、晶片封裝鍵合技術 146
二、晶片封裝底部填充技術 150
三、高密度晶片封裝鍵合技術的挑戰 152
第三節 典型先進封裝技術 154
一、先進封裝技術 154
二、WLCSP技術 154
三、2.5D Interposer封裝技術 156
四、3D IC集成封裝技術 157
五、扇出封裝技術 158
第四節 先進封裝技術總結與思考 163
第八章 人工智慧理論、器件與晶片 165
第一節 技術戰略地位 165
第二節 理論、器件與晶片的發展歷程 168
一、人工智慧理論與技術 168
二、人工智慧器件 173
三、人工智慧晶片 180
第三節 發展建議 188
第九章 碳基晶片 189
第一節 研究背景 189
第二節 碳基電晶體 190
一、碳納米管無摻雜CMOS器件技術 190
二、碳納米管電晶體的微縮 191
三、碳納米管鰭式場效應電晶體 192
四、石墨烯基電晶體 193
第三節 碳基積體電路及其套用 194
一、碳納米管 CPU 194
二、碳納米管高速電路 195
三、碳基3D積體電路 195
四、碳基柔性積體電路 196
五、碳納米管存儲器 197
六、石墨烯積體電路 197
第四節 前景與挑戰 198
第十章 （超）寬禁帶半導體器件和晶片 200
第一節 科學意義與戰略價值 200
第二節 技術現狀與發展態勢 202
一、寬禁帶半導體發展歷程及態勢 202
二、（超）寬禁帶半導體發展歷程及態勢 211
第三節 需進一步解決的難題 225
一、低缺陷、大尺寸（超）寬禁帶半導體材料外延生長技術 225
二、（超）寬禁帶半導體高性能器件關鍵技術 226
三、（超）寬禁帶半導體晶片集成與套用 226
第四節 科學問題與發展建議 227
一、（超）寬禁帶半導體材料高質量大尺寸外延生長技術 227
二、（超）寬禁帶半導體微波功率器件設計與工藝技術 228
三、（超）寬禁帶半導體高端電力電子器件設計與製備技術 229
四、（超）寬禁帶半導體固態微波/毫米波晶片設計關鍵技術 230
五、（超）寬禁帶半導體光電器件與探測器件技術 230
六、前瞻布局（超）寬禁帶半導體新型套用技術 231
第十一章 量子晶片 232
第一節 戰略地位 232
第二節 國內外進展 234
一、國外進展 234
二、國內進展 237
第三節 發展規律與研究特點 237
第四節 發展建議 239
一、加強量子晶片材料研究 239
二、部署矽基量子比特的構造和調控研究 243
三、量子比特擴展與集成 245
四、低溫電子學與測控電路研究 250
第五節 預期目標 253
第十二章 柔性電子晶片 255
第一節 科學意義與戰略價值 255
第二節 前沿領域的形成及其現狀 256
一、國外研究現狀 257
二、國內研究現狀 258
三、發展趨勢 258
第三節 關鍵科學問題與技術發展路線 259
一、關鍵科學和技術問題 259
二、發展思路與目標 261
第十三章 混合光子集成技術 264
第一節 研究範疇和基本內涵 265
第二節 研究的重要性 268
第三節 國內外發展現狀 270
第四節 關鍵技術問題 275
第五節 發展建議 279
一、建設高標準產學研創新性的混合光子集成平台 280
二、建立系統性的項目資助體系，保障混合光子集成的發展 280
三、支持光子連線研究，培育混合光電子集成封裝技術平台 281
第十四章 矽基光電子集成技術 282
第一節 戰略地位 282
第二節 發展規律與研究特點 283
第三節 技術現狀 285
一、國外發展現狀 286
二、國內發展現狀 289
第四節 發展建議 290
一、矽基發光及光源 290
二、矽光波導及器件 295
第十五章 微波光子晶片與集成 313
第一節 戰略地位 313
第二節 發展規律與研究特點 315
一、面臨的主要科學與技術問題 315
二、未來發展趨勢 316
第三節 國內外發展現狀 317
一、微波光子單元器件發展現狀 318
二、國外系統與套用發展現狀 323
三、我國發展現狀 324
第四節 發展布局建議 327
一、單元器件級 327
二、集成晶片級 328
三、系統與套用 329
四、基礎技術鏈條平台能力 330
第十六章 光電融合與集成技術 331
第一節 技術簡述 331
一、光電子與微電子的關係 332
二、光電子與微電子技術的優勢 332
三、光電融合的重要內容 333
四、研究狀況與發展戰略 334
第二節 集成技術發展歷程 335
一、微電子技術發展歷程及啟示 335
二、光電子集成技術發展的歷程 336
三、光電子集成技術的瓶頸與發展趨勢 337
第三節 光電子集成的關鍵技術 340
一、集成材料的特性及製備工藝 340
二、光電融合建模仿真 342
三、表征與測試 343
四、CMOS工藝兼容的集成晶片技術 343
五、多功能集成技術 346
六、光互連存儲網路技術 350
七、矽基光源技術 351
八、微波光子光電融合技術 355
第四節 技術優勢分析 356
一、超大容量光通信晶片與模組集成技術 356
二、穩時穩相傳輸技術 358
三、光電融合與集成技術的優勢分析 360
四、新型光計算技術 360
五、光電融合顯著提升系統性能 361
第五節 發展趨勢與展望 363
第十七章 光子智慧型晶片技術 365
第一節 戰略形勢研判 365
第二節 關鍵科學問題和重點研究內容 367
一、關鍵科學問題 367
二、重點研究內容 369
第三節 國內外發展現狀 372
一、光子人工神經網路國內外發展現狀 372
二、光子脈衝神經網路國內外發展現狀 374
三、面向光子智慧型晶片的光電子集成國內外發展現狀 376
第四節 發展建議 377
一、第一階段發展 377
二、第二階段發展 378
三、第三階段發展 378
參考文獻 380
關鍵字索引 418
