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专题前言：脑科学的物理电子学...
DOI: 10.7498/aps.71.140101 类脑计算技术作为一种脑启发的新型计算技术 , 具有存算一体、事件驱动、模拟并行等特征 , 为 智能化时代开发高效的计算硬件提供了技术参考 , 有望解决当前人工智能硬件在能耗和算力方面的 “ 不可持续发展 ” 问题 . 硬件模拟神经元和突触功能是发展类脑计算技术的核心 , 而支持这一切实现 的基础是器件以及器件中的物理电子学 . 根据类脑单元实现的物理基础 , 当前类脑芯片主要可以分 为数字 CMOS 型、数模混合 CMOS 型以及新原理器件型三大类 . IBM 的 TrueNorth 、 Intel 的 Loihi 、清华大学的 Tianjic 以及浙江大学的 Darwin 等都是数字 CMOS 型类脑芯片的典型代表 , 旨 在以逻辑门电路仿真实现生物单元的行为 . 数模混合型的基本思想是利用亚阈值模拟电路模拟生物 神经单元的特性 , 最早由 Carver Mead 提出 , 其成功案例有苏黎世的 ROLLs 、斯坦福的 Neurogrid 等 . 以上两种类型的类脑芯片虽然实现方式上有所不同 , 但共同之处在于都是利用了硅基晶体管的 物理特性 . 此外 , 以忆阻器为代表的新原理器件为构建非硅基类脑芯片提供了新的物理基础 . 它们 在工作过程中引入了离子动力学特性 , 从结构和工作机制上与生物单元都具有很高的相似性 , 近年 来受到国内外产业界和学术界的广泛关注 . 鉴于硅基工艺比较成熟 , 当前硅基物理特性是类脑芯片 实现的主要基础 . 忆阻器等新原理器件的类脑计算技术尚处于前沿探索和开拓阶段 , 还需要更成熟 的制备技术、更完善的系统框架和电路设计以及更高效的算法等 .
纳米硅纳米无定形 - 晶体硅上的电负性异性结构的机理：概述
摘要：在开发高敏感，硬质和健壮的探测器2的过程中，出现了非常浅的无定形硼基结晶硅1异质结，用于低渗透性深度辐射，例如紫外线光光子，例如紫外线光子和低增强电子3（低于1 KEV）（1 KEV）。多年来，人们相信，通过N型晶体硅在N型晶体硅上的化学4蒸气沉积产生的连接是浅的P-N结，但5尽管实验结果无法提供这样的结论证据。直到最近，基于6个量子力学的建模才揭示了该新交界处的独特性质和形成机制7。在这里，我们回顾了理解8 A-B/C-SI界面的启动和历史（此后称为“硼 - 硅交界处”），以及它对9微电学行业的重要性，随后是科学上的新连接感。未来的10个发展和可能的研究方向也将讨论。11
在离子植入和NS脉冲激光退火时激活硅在硅中的发射器
光学主动电信发射器的最新演示表明，硅是固态量子光子平台的引人注目的候选者。尤其是，在常规的热退火后，已在富含碳的硅中显示了称为G中心的缺陷的制造。然而，这些发射器在晶圆尺度上的高收益受控制造仍然需要鉴定合适的热力学途径，从而在离子植入后激活其激活。在这里，我们证明了纳秒脉冲激光退火时高纯硅底物中G中心的激活。该提出的方法通过供应短的非平稳脉冲来实现G中心的非侵入性，局部激活，从而克服了与发射器的结构性亚元能力相关的常规快速热退火的局限性。有限元的分析突出了该技术的强大非平稳性，提供了与常规更长的热处理相对于常规的较长热处理的根本不同的缺陷工程能力，为嵌入在集成光子电路和波导的集成光子电路和波导中的发射器的直接和受控制造铺平了道路。
通过液态硅诱导重建控制大面积 4° 偏离 4H-SiC 硅面的宏观步进
摘要。在 SiC/Si/SiC 夹层结构中，使用 1550°C 熔化的 Si 研究了 4°off 4H-SiC 表面的重建。尽管系统地获得了与液态 Si 接触的整个区域的宏观阶梯形貌，但使用原始 4H-SiC 晶片时发现台阶呈波浪形。在处理过的表面上进行表面重建时，台阶的规则性和直线性得到显著改善：在重新抛光的表面上，在某些情况下发现台阶是规则和笔直的，而在原生外延层上则始终观察到这种情况。经过 2 小时的重建过程后，获得了最佳的台阶规则性，平均宽度为 ̴ 3-5 µm。将处理面积从 1.44 cm 2 增加到 4 cm 2 不会影响结果，这表明该工艺具有良好的可扩展性。
电场对硅基单分子层的影响
图 2 . a) 新鲜状态下 S-1 SAM 的 AFM 形貌图像。b) 对 SAM S-1 施加 0.6 V 电化学电位 1 分钟后获得的 SAM S-2 的 AFM 形貌图像。c) 对 SAM S-1 施加 +1.5 V 电化学电位 10 分钟后获得的 SAM S-2 的 AFM 形貌图像。d) 新鲜制备的 SAM S-1 上水滴的静态图像。e) 对 SAM S-1 施加 +0.6 V 电化学电位 1 分钟后获得的 SAM S-2 上水滴的静态图像。f) 对 SAM S-1 施加 +1.5 V 电化学电位 10 分钟后获得的 SAM S-2 上水滴的静态图像。 S-1 SAM 的 XPS 高分辨率 Si 2p 光谱（g）新鲜制备、（h）在 +0.6 V 下氧化，和（i）在 + 1.5 V 下氧化。
硅阳极：快速充电锂离子电池的视角
摘要：锂离子电池（LIB）技术支持的电源被认为是最适合公共和军事用途的电源。电池质量始终是一个关键问题，因为电动发动机和便携式设备将功率耗尽算法用于安全性。对于在公共应用中实际使用LIB，低热量产生和快速充电是必不可少的要求，但是到目前为止，这些功能仍然不令人满意。尤其是，在快速充电条件下，慢速LI +插入动力学，锂镀层和自热生成常规的石墨阳极液体是障碍，这是公众需求对这些电池使用的障碍。使用基于硅的阳极与快速反应动力学和快速LI +扩散有关，具有在不久的将来呈现适合公共使用的LIB的巨大潜力。从这个角度来看，强调了开发基于硅的阳极材料来实现具有快速充电能力的LIB的挑战。
Arrowsmith North 硅砂项目
Arrowsmith North 硅砂项目是开发硅砂矿的提案。该提案位于西澳大利亚中西部地区，距珀斯西北偏北约 270 公里，距埃尼巴西北 35 公里。该提案的提议者是 VRX Silica Limited。该提案包括硅砂的连续块状开采、矿山供料厂的开发、可移动地面输送机、管道、加工厂、库存、淡水供应孔、通道、堆放、管理、蓄水和相关基础设施，包括燃气发电站、通讯设备、办公室、车间和其他堆放区。连接矿山与 Brand 高速公路、淡水供应孔和水管道的通道将位于通道开发范围内；所有其他基础设施都将位于矿山开发范围内。产品将通过公路运输到杰拉尔顿港，然后出口到国际市场。矿山开发范围和扰动足迹为 292.6 公顷，通道开发范围为 60.4 公顷，扰动足迹为 6.5 公顷。该提案将分阶段实施，在项目 30 年的生命周期内同时进行逐步清理、采矿和修复。