Thomas Lerond、Dmitri Yarekha、Vanessa Avramovic、Thierry Melin、S. Arscott。使用氙二氟化物蚀刻绝缘体上的硅,对芯片边缘硅微悬臂进行表面微加工。《微力学与微工程杂志》,2021 年,31 (8),第 085001 页。�10.1088/1361- 6439/ac0807�。�hal-03411474�
1医学与药学学院微生物,血液学和免疫学系,DSchang大学,P.O。Box 96, Dschang, Cameroon 2 Laboratory of Tropical and Emerging Infectious Diseases, Buea, Cameroon 3 Molecular Design and Synthesis, Department of Chemistry, KU Leuven, Celestijnenlaan 200F, Leuven B-3001, Belgium 4 Department of Biomedical Sciences, Faculty of Health Sciences, University of Bamenda, P.O.Box 39,Bambili,喀麦隆5综合系统生物学研究所(I2SYSBIO),Valencia的CSIC-大学,Paterna 46980,西班牙6日6医学实验室科学系,Bamenda大学卫生科学学院,P.O. BOX 39,BAMBILI,喀麦隆7动物生物学系,科学系,DSchang大学,P.O。 box 067,Dschang,喀麦隆8江西省传统中医学药理学主要实验室,国家工程研究中心现代化中国医学现代化研究中心 - 甘丹医科大学,甘尼医科大学,甘尼医学院,341000,中国>Box 39,Bambili,喀麦隆5综合系统生物学研究所(I2SYSBIO),Valencia的CSIC-大学,Paterna 46980,西班牙6日6医学实验室科学系,Bamenda大学卫生科学学院,P.O.BOX 39,BAMBILI,喀麦隆7动物生物学系,科学系,DSchang大学,P.O。 box 067,Dschang,喀麦隆8江西省传统中医学药理学主要实验室,国家工程研究中心现代化中国医学现代化研究中心 - 甘丹医科大学,甘尼医科大学,甘尼医学院,341000,中国>BOX 39,BAMBILI,喀麦隆7动物生物学系,科学系,DSchang大学,P.O。box 067,Dschang,喀麦隆8江西省传统中医学药理学主要实验室,国家工程研究中心现代化中国医学现代化研究中心 - 甘丹医科大学,甘尼医科大学,甘尼医学院,341000,中国
摘要:光子综合电路正在成为一个有前途的平台,用于加速深度学习中的矩阵乘法,利用光的固有平行性质。尽管已经提出并证明了各种方案是为了实现这种光子矩阵加速器,但由于在光子芯片上直接芯片后反向传播的困难,使用光子加速器对人工神经网络的原位培训仍然具有挑战性。在这项工作中,我们提出了一个具有对称结构的硅微孔谐振器(MRR)光学横杆阵列,该横梁允许简单的芯片反向传播,有可能使深度学习的推理和训练阶段加速。我们在Si-On-On-On-On-On-On-On-On-On-On平台上演示了一个4×4电路,并使用它来执行简单神经网络的推理任务,用于对虹膜花进行分类,从而达到了93.3%的分类精度。随后,我们使用模拟的芯片反向传播训练神经网络,并在训练后同一推理任务中达到91.1%的精度。此外,我们使用9×9 MRR横梁阵列模拟了卷积神经网络(CNN)进行手写数字识别,以执行卷积操作。这项工作有助于实现紧凑和节能的光子加速器进行深度学习。
集成克尔量子频率梳 (QFC) 具有产生多个可扩展量子态的潜力,已成为宽带纠缠的紧凑、稳定和基本资源。在这里,我们构建了一个通过片上氮化硅微环谐振器设计二分纠缠 QFC 的平台。通过建立克尔非线性微谐振器的系统量子动力学,我们的平台可以支持多达 12 个连续变量量子模式,形式为受磁滞影响的六个同时双模压缩对。频率模式对的纠缠度取决于谐振器结构和环境温度。通过调节腔体温度,我们可以在特定的注入泵浦功率和泵浦失谐下优化纠缠性能。我们全面的 QFC 设计流程和纠缠分布控制可以改善纠缠的产生和优化。
氮化硅(Si 3 N 4)是非线性光学的不断成熟的集成平台,但主要考虑三阶[χ(3)]非线性相互作用。最近,二阶[χ(2)]非线性通过光钙效应引入Si 3 N 4中,从而导致准时铭文 - 匹配χ(2)光栅。然而,光藻素效应在微孔子中的全部潜力在很大程度上尚未探索级联效应。在这里,我们报告了正常分散体Si 3 N 4微孔子中的χ(2)和χ(3)非线性效应。我们认为,光诱导的χ(2)光栅还为总频率生成过程提供了相匹配,从而实现了主梳的启动和连续切换。此外,双重谐振泵和第二谐波场允许有效的第三谐波生成,其中鉴定出二次光学写入χ(2)光栅。最后,我们到达从总和 - 耦合初级梳子中演变的宽带微重尸状态。这些结果扩大了微孔子中级联效应的范围。
二维材料中的光学活性缺陷,例如六方氮化硼 (hBN) 和过渡金属二硫属化物 (TMD),是一类极具吸引力的单光子发射体,具有高亮度、室温操作、发射体阵列的位点特定工程以及可通过外部应变和电场进行调谐的特性。在这项工作中,我们展示了一种新方法,可在无背景的氮化硅微环谐振器中精确对准和嵌入 hBN 和 TMD。通过 Purcell 效应,高纯度 hBN 发射体在室温下表现出高达 46% 的腔增强光谱耦合效率,这几乎超出了无腔波导发射体耦合的理论极限和之前的演示。该设备采用与 CMOS 兼容的工艺制造,不会降低二维材料的光学性能,且对热退火具有稳定性,并且在单模波导内量子发射器的定位精度达到 100 纳米,为具有按需单光子源的可扩展量子光子芯片开辟了道路。
微通道冷却具有出色的传热特性和最佳整合特性。微通道冷却系统通常由许多微米大小的平行通道组成,冷却液通过。这项技术在过去十年中为电子设备的热管理提出了相当大的影响[1]。从近年来微型制动技术的令人难以置信的进步中受益,微通道冷却板可以制造出来,以非常薄且光线底物的微观平行通道。由于这些原因,在高能量物理实验中的粒子探测器的热管理中,微通道冷却已开始考虑[2]。在高能物理实验中,微通道冷却的首次应用是在Na62实验[3]的GigAtracker(GTK)中进行的,其中硅微通道冷却板用于消除60×40 mm 2 GTK模块的电子设备在局部耗散的热量,同时维持40 mm 2 GTK模块,同时在5下进行了0 cy [4] Sensor Dever in Sensor Dever in Sensor Devers [4]。这项技术后来被用于大型强子对撞机美容实验(LHCB)顶点定位器(VELO)升级[6]。也已对爱丽丝内部跟踪系统(ITS)[7,8]的LS2升级进行了广泛的研究。在这项研究中,我们描述了微通道原型的制造过程和压力测试。对爱丽丝的物质预算贡献和高温均匀性的严格要求[9]需要一项深入的研究,而爱丽丝的社区与CERN,Suranaree Technology(SUT),Thai Microelectronics Center(TMEC)(TMEC)和EpletechniquiquefédéraleDeLausanne(Epfl deSanne(Epfl)进行了密切合作。
摘要——采用 CMOS 工艺实现的硅光子学已经改变了计算、通信、传感和成像领域。尽管硅是一种间接带隙材料,阻碍了高效发光,但在高压反向击穿雪崩模式下工作时在发射宽带可见光的硅 pn 结领域已经进行了大量研究。在这里,我们展示了在开放式代工厂微电子 CMOS 工艺 55BCDLite 中实现的正向偏置硅微发光二极管 (micro-LED) 的高亮度近红外 (NIR) 光发射,无需任何修改。在室温连续波操作下,对于直径为 4 µ m 的器件,在低于 2.5 V 的电压下,在中心波长为 1020 nm 处实现了超过 40 mW/cm 2 的外部发光强度。这是通过采用具有保护环设计的深垂直结来实现的,以确保载流子传输远离器件表面和非辐射复合通常占主导地位的材料界面。在这里,我们还展示了仅使用标准多模光纤和单片集成 CMOS 微型 LED 和探测器的完整芯片到芯片通信链路。
微型和纳米制造技术使设备微型化,这改变了我们研究大脑功能的方式 [1]。几十年来,人们开发了具有高密度电极阵列的微机电系统 (MEMS),用于监测细胞外大脑活动 [2–7]。这些工具的复杂程度稳步提高 [8],目前最先进的工具可以同时访问一千多个神经元 [9]。如今,大量基于电极的新兴技术在电极数量 [9–14]、长期稳定性 [15–17]、用于信号处理的集成电子器件 [9, 18]、用于光遗传学或成像的集成光子学或透明材料 [19–24] 以及用于药物输送的集成微流体 [25, 26] 等方面提供了改进。虽然人们显然希望每一种新工具都能成功采用,但将神经记录设备从最初的研发阶段过渡到基础科学实验室仍面临重大挑战。一个普遍的挑战是为神经科学家提供强大的激励,让他们使用特定类型的设备而不是替代产品 [27]。这种激励可以基于有利的技术能力(例如,结构尺寸、电极的数量或排列),也可以基于不太可量化但同样重要的考虑因素,例如可用性和便利性 [28]。
2.1硬制造考虑。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。20 2.1.1传统MEMS材料。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。20 2.1.2硅。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。21 2.2光刻。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。26 26 2.2.1掩码创建。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。27 27 2.2.2晶圆清洁。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。28 28 2.2.3二氧化硅热硅。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。28 2.2.4抵抗应用。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。31 2.2.5紫外线曝光。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。33 2.62.6开发。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>35 2.2.7技术考虑。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>36 2.3蚀刻方法。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。38 2.3.1可用技术。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。38 2.3.2等离子体蚀刻(PE)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。38 2.3.3反应离子蚀刻(RIE)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。39 2.3.4物理溅射(PS)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。42 2.3.5离子束铣削(IBM)。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 43 2.3.6反应性离子梁蚀刻(RIB)和化学辅助离子束蚀刻(Caibe)。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 43 2.4薄膜沉积过程。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 45 2.4.1物理蒸气沉积(PVD)。 。 。42 2.3.5离子束铣削(IBM)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。43 2.3.6反应性离子梁蚀刻(RIB)和化学辅助离子束蚀刻(Caibe)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。43 2.4薄膜沉积过程。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。45 2.4.1物理蒸气沉积(PVD)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。45 2.4.2化学蒸气沉积。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。51 2.5离子植入。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。53 2.6湿泡表面微加工。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。54 2.6.1硅晶片。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 55 2.6.2各向同性和各向异性蚀刻。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 57 2.6.3选择硅晶片方向。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 58 2.6.4具有牺牲层的3D结构。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。54 2.6.1硅晶片。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。55 2.6.2各向同性和各向异性蚀刻。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。57 2.6.3选择硅晶片方向。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 58 2.6.4具有牺牲层的3D结构。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。57 2.6.3选择硅晶片方向。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。58 2.6.4具有牺牲层的3D结构。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。58 2.6.4具有牺牲层的3D结构。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。60 2.7干式表面微加工。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。63 2.7.1深反应离子蚀刻(DRIE)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。63 2.7.2单晶反应性etking和金属化(尖叫)64 2.7.3 Liga和UV-Liga。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。65 2.8己二。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。65 2.9电镀。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。65 2.10底物键合。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。68