北大集成电路学院

2019-06-20 黄如院士-黄芊芊研究员课题组在超低功耗神经形态器件领域取得重要研究进展随着信息技术的高速发展，海量数据以及复杂智能任务的处理对芯片的计算能力和功耗提出巨大挑战。受人脑运算模式启发，神经网络计算架构在神经元-突触-神经元连接方式的基础上构建存算一体、高度并行的分布式计算网络，提高了对复杂数据和智能任务的处理效率，同时可避免传统冯诺依曼计算架构中存储墙引起的功耗问题。神经形态计算在神经网络计算架构的基础上进一步模拟人脑，以脉冲形式表达和传递信息，具有异步、事件驱动的特性，可进一步缩小机器智能与人脑智能之间的差距，具有功耗低、能效高、学习速度快、泛化能力强等优势。其中，脉冲神经元通过模拟生物神经元的功能，起到对信息脉冲进行整合和分发的关键作用。然而，目前脉冲神经元主要基于传统CMOS电路搭建，对神经元功能的模拟往往依赖由电容以及数个MOSFET器件构成的电路模块，存在硬件开销大、电路能耗高等问题，不利于高密度、大规模集成，难以支撑构建可比拟人脑功能与集成规模的新型神经形态计算芯片。北京大学信息科学技术学院、微米/纳米加工技术国家级重点实验室黄如院士-黄芊芊研究员课题组在国际上首次提出利用铁电材料的极化翻转模拟生物神经元的...

2019-06-06 北京大学入选教育部“国家集成电路产教融合创新平台”项目首批试点高校 2019年5月27日，北京大学国家集成电路产教融合创新平台项目可行性研究报告获教育部批准立项，项目批复总投资超过3亿元，建设周期3年。国家集成电路产教融合创新平台是北京大学微电子学科人才培养、科研创新和学科建设的重要载体。为贯彻落实全国教育大会精神，统筹推进“双一流”建设和深化产教融合改革，加强集成电路等“卡脖子”技术领域人才培养，加快关键核心技术攻关，国家发展改革委在2019年试点支持有关中央高校建设国家集成电路产教融合平台项目。教育部作为项目组织实施主体，按照“面向产业集聚科学规划布局、面向一流学科突出扶优扶强、面向协同创新深化产教融合、面向区域需求促进共建共享”4个原则进行了拟建设高校和项目遴选，北京大学入选首批获批的高校。国家集成电路产教融合平台是中央高校推进“双一流”建设、服务国家重大战略的重中之重项目。北京大学高度重视，精心组织，由北京大学信息科学技术学院微纳电子学系具体负责建设。北京大学国家集成电路产教融合创新平台项目入选，是国家对北京大学“双一流”优势学科和示范性微电子学院建设的充分肯定和信任，同时对北京大学在国家集成电路领域的人才培养、...

2019-05-16 张海霞教授课题发表摩擦发电机电源管理研究综述张海霞教授课题组日前在纳米科学技术领域重要期刊《纳米能源（Nano Energy）》上发表综述文章《摩擦发电机脉冲输出的电源管理与能量存储》（Power management and effective energy storage of pulsed output from triboelectric nanogenerator, doi.org/10.1016/j.nanoen.2019.04.096），该文章2019年4月于接收，信息科学技术学院张海霞教授为本文通信作者，2014级博士研究生程晓亮为论文第一作者。摩擦发电机由于自身内阻较大，因此对现有电路直接供电难以达到阻抗匹配，效率也非常低下，是限制其实用化的一大因素。文章全面介绍了学术界在针对摩擦发电机电源管理方面所取得的系列研究成果，总结、归纳了摩擦发电机电源管理与能量存储方面的研究趋势，并对该领域的发展前景与技术路线进行了展望。 2016年来，张海霞教授课题组已在针对摩擦发电机的电源管理与能量存储研究中取得一系列重要研究成果。在电源管理方面，2017年5月她们利用LC振...

2019-05-06 小米集团崔宝秋副总裁一行来访北京大学 2019年4月26日，小米集团副总裁、集团技术委员会主席崔宝秋博士一行来访北京大学。北京大学信息与工程科学部主任黄如院士主持接待，黄院士首先对崔宝秋副总裁一行的来访表示了热烈欢迎，并简要介绍了信息学院在人工智能领域开展的工作。随后，北京大学信息学院吴玺宏教授、王厚峰教授、孙广宇副教授、马郓博士等分别介绍了前期在人工智能相关领域所取得的成果。微纳电子学系系主任蔡一茂教授参加了会谈。双方对感兴趣的内容进行了深入交流，就推动建立联合实验室、开展合作研究表达了强烈的兴趣和共同的意向。

2019-04-11 山东省委书记刘家义一行考察北京大学微纳电子学系 2019年4月8日下午，山东省委书记、省人大常委会主任刘家义，副省长于杰一行来北京大学微纳电子学系考察交流，北京大学党委书记邱水平、校长郝平等陪同考察。北京大学信息与工程科学部主任黄如院士主持接待。刘家义书记一行参观了微纳电子学系科研成果展示和工艺实验室，对微纳电子学系在科技创新及成果转化方面的成绩给予充分肯定。

2019-03-15 国际电工委员会半导体器件技术委员会WG6/7工作组联合会议在深圳召开 2019年2月27日—3月1日，国际电工委员会半导体器件技术委员会孵化工作组和能量转化和传递半导体器件工作组（IEC TC47/WG6、WG7）联合会议在深圳市举行。会议由WG7工作组召集人之一，北京大学信息科学技术学院、微米/纳米加工技术国家级重点实验室张威研究员召集。来自中国、韩国、日本、德国等国家的20位组内成员与会。在WG6工作组会议上，召集人Cheolung Cha介绍了正在制定的一项人体通信用半导体器件界面接口标准和五项柔性可拉伸半导体器件系列标准的最新状态，参会者对下一阶段进展达成共识。韩国专家介绍了韩国国家标委会拟提出的《柔性电阻存储器延展性、柔韧性和稳定性的试验方法》和《火灾探测系统中声音变化探测器的试验方法》两个新项目意向。在WG7工作组会议上，召集人Jaeyeong Park带领大家讨论了能量采集半导体器件系列的四项标准、动能采集器件在实际振动环境中测试和评估方法的一项标准；对两个正在投票的新工作项目提出技术性意见，同意进入标准制定的下一阶段。日本专家介绍了日本国家标委会准备提出的“手臂摆动振动能量采集器”和“热电能量采集器”2个新...

2019-03-01 【征文启事】第17届国际集成电路设计与工艺会议（2019.6.17-6.19）第17届国际集成电路设计与工艺会议定于2019.6.17-6.19在苏州独墅湖高教区的苏州观园琉苏酒店（原名“苏州金陵观园国际酒店”）举办。投稿及相关要求请登录：http://www.icicdt.org/Submission.html （请提交2-4页符合IEEE格式要求（http://www.icicdt.org/Author.html）的英文论文）论文提交截止日期：2019年3月15日附件是会议通知和投稿的相关说明，欢迎各位老师踊跃投稿参加。第17届IEEE国际集成电路设计与工艺会议（ICICDT）作为集成电路领域内的全球性论坛，致力于“促进集成电路科技发展，加速面向市场产品开发”，致力于融合集成电路设计与工艺领域交流与协作，通过在设计/器件/工艺等多学科技术领域紧密协作，加速设计及技术面向半导体制造领域的开发与应用。本次会议自2003年以来一直由来自全球工业界和学术界的会议委员会成员组织举办。会议在过去16年里，分别在欧洲、北美和亚洲举办过。2019年，第17届IEEE国际集成电...

2019-01-24 微纳电子学系王玮教授课题组在超大体积通量液态活检领域取得系列重要进展液态活检已经成为癌症精准医疗的关键技术。目前液态活检方法主要以血液中循环肿瘤细胞（Circulating tumor cell, CTC）及其衍生生物靶标为检测目标；而其它体液（如肺泡灌洗液）中原发灶指向性更强的脱落肿瘤细胞（Exfoliated tumor cell, ETC）也和肿瘤进展具有紧密相关性，是液态活检的重要对象之一, 对癌症精准医疗具有更高的应用价值。目前已报道的液态活检技术体积通量低，无法应用于大体积体液中脱落肿瘤细胞的快速检出；而对于最有望获得高体积通量液态活检方法的微孔滤膜技术，目前已报道的微孔滤膜的孔−孔间距大、孔隙率低，可实现的体积通量也无法满足复杂临床体液样品的高体积通量液态活检的需求。针对上述超大体积通量液态活检方法的关键问题，北京大学微纳电子学系王玮教授课题组基于聚对二甲苯微机电系统（Parylene C MEMS）工艺开发了一种具有高孔隙率（最高可达91.37%）、大面积（大于20 mm×20 mm）的2.5维柔性微孔滤膜。整张滤膜的大面积和小厚度（~10 μm）体现二维特点，而孔−孔间距处的大厚/宽比（10 μm/<4 μm）使局...

2019-01-22 杨玉超研究员入选2018年《麻省理工科技评论》35岁以下科技创新35人中国区榜单 2019 年 1 月 21 日，第二届《麻省理工科技评论》“35 岁以下科技创新 35 人”（MIT Technology Review Innovators Under 35, MIT TR 35）中国科技青年英雄榜颁奖典礼在北京国贸大酒店举行。北京大学信息科学技术学院杨玉超研究员凭借“在类脑计算领域围绕物理—器件—集成这一主线进行深入研究工作”而入选“发明家”榜。在物理方面，他的系列原创性工作发展和完善了导电细丝理论，为基于忆阻器的存储和神经形态器件设计优化建立基础；在器件方面，他研制的离子栅控突触晶体管获得与生物突触水平相当的超低能耗（30 fJ）；在集成方面，他提出并实现多种利于大规模集成的抗串扰忆阻器，集成了单元尺寸<100 nm、规模＞1 k的高密度神经突触核，设计了高容错模糊化神经网络。此外，他的研究成果被“忆阻器之父”蔡少棠教授在教程论文中引为范例。自1999年开始，《麻省理工科技评论》每年评选一批35岁以下最具创新性与影响力的科学家、科研工作者、科技创业者，从影响力、创新力、进取力、未来潜力、沟通力五个维度予以评估，旨在关注并寻找发明家...

2019-01-02 第二届未来计算国际研讨会在深圳举行 2018年12月17—18日，由北京大学发起并主办的第二届未来计算国际研讨会（International Workshop on Future Computing, IWOFC 2018）在深圳举行。信息科学技术学院院长黄如院士担任大会主席。黄如致开幕辞类脑计算是当前国际计算机和智能领域的前沿，美国、欧盟等启动国家级类脑研究计划，IBM（国际商用机器公司）、谷歌、英特尔等顶尖高科技企业积极开展类脑智能芯片研发，我国也在《“十三五”国家科技创新规划》中对类脑关键技术进行了重点部署。本届会议将主题设定为面向类脑计算的神经形态器件、新型计算架构、电路芯片、神经科学前沿进展等，受到国内外学术界和工业界广泛关注。包括忆阻器理论奠基者、伯克利加州大学蔡少棠教授、惠普公司前资深副总裁R. Stanley Williams博士、苏黎世大学和苏黎世联邦理工学院Giacomo Indiveri教授等在内的26位国际权威学者作了大会报告和特邀报告。会议期间，展出学术海报39份，主题涵盖类脑相关算法、材料、器件、电路、芯片、系统、应用等，其中5份获得优评。此...

2018-12-24 微纳电子学研究院9篇论文在IEDM 2018大会发表日前，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（IEEE）电子器件大会（IEDM 2018）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。一、新材料新机制晶体管研究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”（NCFET）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...

2018-12-24 微纳电子学研究院赵前程课题组获第三届中国创新挑战赛（北京）优胜奖玻璃幕墙是城市中常见的风景，但是幕墙玻璃在长期使用过程中会因为结构胶老化、开裂，造成结构胶失效，甚至玻璃脱落的安全隐患。如何在现场对有安全隐患的玻璃进行快速检测，提前预警和更换，一直是困扰检测机构的难题。 12月18日微纳电子学研究院赵前程课题组在科技部火炬高新技术产业开发中心、北京市科学技术委员会共同主办的第三届中国创新挑战赛（北京）中，针对中国建材检验认证集团的“既有幕墙结构胶失效现场快速检验方法与装置”的技术需求，结合课题组以往在高精度传感器研制过程中进行精密检测的技术积累，设计了“多频探测方案”，可有针对性的对玻璃结构胶粘接状态做出快速检测。在获得项目优胜后，赵前程作为参加挑战赛的高校代表发言，介绍了院所参与产学研合作的成功经验，分享了自己对科技创新推动人类历史进步的理解，也得到了火炬中心和北京科委领导的认可。

2018-10-24 黄如院士团队入选2017年创新人才推进计划重点领域创新团队日前，科技部公布了2017年创新人才推进计划入选名单。经申报推荐、形式审查、专家评议和公示等环节，遴选出323名中青年科技创新领军人才、54个重点领域创新团队、212名科技创新创业人才和30个创新人才培养示范基地。微纳电子学研究院院长黄如院士领衔的“超低功耗智能器件及电路技术”创新团队榜上有名；这也是学院首支入选该计划的团队。团队成员系北京大学微纳电子学的骨干教师，在围绕后摩尔时期超低功耗智能器件及其电路技术长期合作研究中自然形成一支以中青年为主、特点鲜明、优势互补、创新能力突出的队伍；平均年龄41岁，覆盖了“六零后”“七零后”“八零后”，梯度合理，呈现朝气蓬勃的发展趋势。过去十几年间，团队在围栅纳米线器件、混合机制超低功耗器件、阻变存储器、神经形态器件及计算技术、纳米尺度器件表征与模型技术、新型超低功耗电路技术方面所取得的代表性成果产生了重要的国际学术影响力；在国际微电子器件领域的最高水平学术会议上累计发表论文42篇，为中国大陆地区总数第一；多次入选国际半导体技术发展路线图（ITRS），成为超低功耗智能器件及电路领域的领头羊。在智能与万物互联时代来临之际，该团队将...

2018-05-23 微纳电子学研究院黄如院士-杨玉超研究员课题组在超低功耗神经形态器件领域取得重要进展近年来，面向高智能、低功耗类脑计算的神经形态器件广受关注。此类器件能够与生物突触或神经元类似的信息处理功能，如人工突触器件具有类似生物突触的连续可调权值，人工神经元器件能够实现与生物神经元相仿的累积发放特性等。基于神经形态器件有望打造新一代类脑计算芯片乃至类脑计算机。然而，常规人工突触器件仅实现了连续可调的模拟权值，未能逼真模拟生物突触丰富的可塑性和动力学行为，对于大脑工作原理的借鉴仍然停留在较低的程度，已有人工突触器件能耗也较高，如何实现与生物突触可比拟的复杂功能和超低能耗是困扰研究者的关键难题。北京大学信息科学技术学院微米/纳米加工技术国家级重点实验室黄如院士-杨玉超研究员课题组借鉴生物突触工作的离子输运动力学原理，发展了一种能够高精度模拟生物突触多种短时程、长时程可塑性的突触晶体管。该人工突触器件除了具有丰富的类生物突触可塑性之外，其单次突触事件能耗达到了与生物突触相当的水平（30fJ/spike），是迄今为止实验得到的最低能耗人工突触器件。该工作全面地揭示了基于二维材料和有机电解质的突触晶体管中离子的扩散动力学过程，并在多种二维材料体系中系...

2018-05-21 蒋尚义博士到访微纳电子学研究院 2018年5月14日上午9点，电气电子工程师学会终身会士、台湾工业技术研究院院士蒋尚义博士一行到访北京大学信息科学技术学院微纳电子学研究院。信息学院教授、研究院首席科学家王阳元院士主持接待，研究院战略发展办公室主任王永文研究员、副院长王玮教授陪同。王阳元院士首先代表信息学院和微纳研究院对蒋尚义的到来表示热烈欢迎，双方就微纳电子产业现状与未来展开深入讨论。随后，蒋尚义一行参观了研究院新器件及集成技术研究所的科研展示长廊，黎明研究员、刘力锋教授、刘军华副教授陪同讲解，并有针对性地介绍了该所的学术成果和亮点；又在研究院常务副院长张大成教授陪同下，参观了工艺实验室。下午14点，在微纳电子大厦103报告厅，信息学院院长、研究院院长黄如院士表达了诚挚欢迎，为蒋尚义颁发“北京大学微纳电子学研究院国际顾问委员会委员”的聘书。简短的聘任仪式之后，蒋尚义做了题为《集成电路历年来的创新和未来的挑战》的演讲报告。研究院四十余名师生与会，并与报告人进行了深入、热烈的讨论。蒋尚义博士分别在台湾大学、普林斯顿大学和斯坦福大学获学士、硕士和博士学位。毕业后，曾在德州仪器和惠普实验室从事...

2018-05-09 微纳电子学研究院举办校友论坛庆祝北京大学百廿华诞 2018年5月4日下午，北京大学微纳电子学研究院在校师生和来自海内外的微电子校友汇聚一堂，在北京大学微纳电子大厦举行了校友论坛，共同探讨微电子的前沿技术以及当前中国微电子特别是集成电路芯片产业面临的机遇和挑战，热烈庆祝北京大学建校120周年。论坛现场在论坛上，微纳电子学研究院院长黄如院士首先代表研究院致辞,热烈欢迎各位校友，并希望校友们经常回校进行交流和开展合作，关心和支持母校微电子学科发展，为把北大微电子建设成为世界一流学科贡献力量。黄如院士致辞之后，微纳电子学研究院副院长蔡一茂教授作了“继往开来，再创辉煌”的报告，介绍了北大微电子近年来在人才培养、学术科研以及平台建设等方面的成果和展望。接着，六位微电子校友给大家带来了精彩纷呈的报告，包括：来自中芯国际（SMIC）的康劲校友作了“国内先进集成电路装备发展现状及展望”报告；来自上海集成电路研发中心的李琛校友作了“自主可控集成电路IDM产品发展之路”报告；来自美国的校友、著名投资人李军作了“我看北美到国内半导体的挑战和机遇”报告；知存科技创始人王绍迪校友作了“AI芯片的发展和机遇”...

2018-04-23 王玮教授课题组成果获第46届日内瓦国际发明展特别嘉许金奖 2018年4月11—15日，第46届日内瓦国际发明展览会（International Exhibition of Inventions, Geneva）举行。经北京大学科技开发部、产业技术研究院组织和推荐，信息科学技术学院王玮教授课题组的发明成果“一种用于灵敏无创癌症检测的2.5维柔性超高孔隙率滤膜”报名参展，被评为特别嘉许金奖（gold medal with the congratulations of the jury），博士后刘姚萍在现场为观众讲解并领奖。该成果通过对各类临床液态样本中痕量目标细胞的分离和检测，实现了基于现有临床细胞学诊断依据的超高体积通量液态活检，目前正与多家医院合作，进一步开展相关临床验证实验，有望在临床脱落肿瘤细胞检测上取得突破性进展。本届医学类展品评审既注重方案创新性，又要求临床严谨性，特别嘉许金奖比例为7/113。诞生于1973年的日内瓦国际发明展览会是世界上历史最悠久、规模最大的发明展之一，由世界知识产权组织（WIPO）、瑞士联邦政府和日内瓦市政府联合举办，旨在展示全球各地的创新发明品，评选。本届展会收到来自40多个国家和地区...

2018-02-08 北京大学后摩尔时代微纳电子引智基地获批立项日前，教育部和国家外国专家局联合组织的高等学校学科创新引智计划（简称“111计划”）新建基地评审结束，62个引智基地作为2018年度新建项目获批立项。其中，北京大学后摩尔时代微纳电子学科创新引智基地由于“通讯评审优秀”，予以直接立项。该创新引智基地以微米/纳米加工技术国家级重点实验室、微电子器件与电路教育部重点实验室、国家自然科学基金“纳米尺度集成电路新器件与新工艺研究”创新研究团队为建设基础，针对未来智能社会对微纳电子所提出的重大挑战以及微纳电子学科发展趋势，拟从器件、芯片、应用三个层面开展后摩尔时代微纳电子国际合作研究。特别是针对便携化、智能化载体对微纳电子的需求，基地将着力开展绿色智能物联网节点的关键技术研究，从核心器件、关键芯片和典型应用形态多层面研究绿色（低能耗）、智能（节点端信息处理）、便携（可穿戴的多功能集成）等特质的物联网节点技术，力求在以“便携化与智能化融合”为核心特征的智能硬件载体领域实现突破，为未来智能社会的核心硬件体系提供支撑。基地引进包括美国国家工程院院士、中国科学院外籍院士、电气电子工程师学会（IEEE）会士胡正明教授，美国国家工程...

2018-01-14 微纳电子学研究院黄芊芊助理教授入选2017年度“未来女科学家计划” 2018年1月12日，第十四届中国青年女科学家奖颁奖典礼在钓鱼台国宾馆举行。共有10人获颁中国青年女科学家奖，4人入选2017年度“未来女科学家计划”。作为该计划北京大学首批入选者之一，信息科学技术学院微纳电子学研究院黄芊芊助理教授具备扎实的理论基础和优秀的实验能力，攻读博士研究生期间综合素质排名第一，曾获教育部博士研究生学术新人奖、北京大学学术十杰、北京大学博士研究生校长奖学金、北京市优秀毕业生、中国电子学会首届优秀博士学位论文等多项奖励和荣誉。她主要从事超低功耗微电子器件研究，目前已成功研制新型肖特基-隧穿混合控制场效应晶体管等超低功耗新机理器件，打破了国际上硅基隧穿器件的亚阈摆幅纪录，实现了国际领先的综合性能水平。 “未来女科学家计划”旨在激励处于博士或博士后阶段最具潜力的女性科研人员，为中国科学技术事业不断输送新鲜血液，为中国青年女科学家奖提供了后备补充。（图片来源：北京大学官方微信公众号）

2018-01-08 微纳电子学研究院五篇研究论文在IEDM 2017大会发表日前，以微纳电子学研究院为第一作者单位的五篇论文在电气电子工程师学会（IEEE）电子器件大会（IEDM 2017）上发表。北大是IEDM 2017接收来自中国论文最多的单位，也是北大连续第11年在IEDM发表论文，表明我校在微纳电子器件领域的研究水平持续保持在国际前沿之列。这几篇论文的内容包括《基于FinFET技术的随机计算新架构的评估与设计优化方法》（第一作者：博士研究生张雅文，指导教师：王润声副教授、黄如院士）、《FinFET器件中热载流子效应的实验表征与物理模型》（第一作者：博士生余卓擎，指导教师：王润声副教授、黄如院士）、《基于忆阻器的模拟神经形态系统中的时变涨落性研究》（第一作者：硕士研究生康健，指导教师：蔡一茂研究员、黄如院士、纪志罡访问研究员）、《基于随机电报噪声对氧化物阻变存储器的氧空位缺陷表征方法及其应用》（第一作者：博士后黄鹏，合作导师：刘晓彦教授、康晋锋教授）。此外，黄如院士受邀在电路-器件协同领域做题为《面向16/14纳米及以下工艺节点的涨落性与可靠性的设计优化》的特邀报告，该成果已推广到铿腾电子科技有限公司（Cadence）等国际知名IC企...

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