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模块 - 工程应用的3个大分子模块4：量子计算的元素
背景：当今的计算机是通过引入嵌入在硅芯片上的几个小晶体管来制作的。在整个讨论中，我们称这些计算机为“经典计算机”。古典计算机的示例是台式计算机，笔记本电脑，选项卡，移动，智能手表等。微小的晶体管起描述状态0和1的开关。这些离散状态称为可通过经典计算机阅读的位。物理上，在某种程度上陈述“ 1”，描述了一个发达/高压（这里的“位”称为抽象的物理段，分配了0或1）在电容器中与芯片上的晶体管结合使用（ex -ram-随机访问存储器）。在模块1中给出了有关经典计算机中记忆和处理单元的物理过程的详细讨论。另一方面，状态“ 0”代表电容器中偏低/低电压与芯片上的晶体管结合使用。通过转换信息（数字，字符等）进入二进制数字系统。所有算术操作仅在数字以二进制数字为0和1的数字表示时才由计算机执行。3和4上的简单添加操作是7。但是，对于计算机以二进制数字的形式喂食，这是不可能的任务。因此，我们的工作是将其转换为所需的二进制形式并喂养它。3和4的二进制形式分别为11和100。计算机制造的添加是111。“ 111”二元数字再次被改革为十进制为“ 7”，这是人类可读的。在处理器芯片上增加更多此类位会加速计算。
Wi-Fi网络分析工具嵌入UICC（EUICC）
本文档的目的是为消费者和M2M解决方案以及远程SIM供应（RSP）体系结构提供嵌入式ICC/ ESIM的全面，特定的安全要求。EUICC是传统物理SIM卡的演变，可提供更大的灵活性，在移动电信方面的便利性。 EUICC应是一个由硬件和软件组成的离散防篡改组件，能够安全托管应用程序以及机密和加密数据。 ESIM（嵌入式SIM）由安装在EUICC芯片上的软件，该软件永久连接到具有MFF2的设备上。 这是一种硅芯片，它为将移动订阅详细信息存储到安全且值得信赖的数字格式中提供了安全的库。 RSP是移动电信行业中用于远程提供，管理和更新ESIMS（嵌入式SIMS）的技术和过程。 它允许消费者根据GSMA规格SGP.21版本3.0，SGP.22版本2.5和SGP.01版本4.3均引用了该文档，允许消费者远程激活嵌入在便携式设备，智能手机，智能手表等，ESIM和RSP体系结构之类的订户身份模块（SIM）。 与E（U）ICC卡有关的安全方面有各种国际标准化机构/协会。 GSMA，ETSI，3GPP，全球平台，SIM联盟（可信连接联盟），ISO/IEC在其中很少。 这些机构以及国家特定的安全要求所产生的规格是本文档的基础。EUICC是传统物理SIM卡的演变，可提供更大的灵活性，在移动电信方面的便利性。EUICC应是一个由硬件和软件组成的离散防篡改组件，能够安全托管应用程序以及机密和加密数据。ESIM（嵌入式SIM）由安装在EUICC芯片上的软件，该软件永久连接到具有MFF2的设备上。这是一种硅芯片，它为将移动订阅详细信息存储到安全且值得信赖的数字格式中提供了安全的库。RSP是移动电信行业中用于远程提供，管理和更新ESIMS（嵌入式SIMS）的技术和过程。它允许消费者根据GSMA规格SGP.21版本3.0，SGP.22版本2.5和SGP.01版本4.3均引用了该文档，允许消费者远程激活嵌入在便携式设备，智能手机，智能手表等，ESIM和RSP体系结构之类的订户身份模块（SIM）。与E（U）ICC卡有关的安全方面有各种国际标准化机构/协会。GSMA，ETSI，3GPP，全球平台，SIM联盟（可信连接联盟），ISO/IEC在其中很少。这些机构以及国家特定的安全要求所产生的规格是本文档的基础。本文档的简要说明开始了嵌入式UICC体系结构，其功能和远程SIM卡配置体系结构，然后继续解决EUICC的硬件，OS和元素的常见和特定安全要求。
HF蚀刻时间和浓度对硅晶片的影响
摘要：为实现更薄的微电子封装，生产所需厚度的新型半导体硅片不仅需要高成本和能源，而且还会造成环境污染问题。然而，这一问题可以通过使用一步化学蚀刻来生产所需厚度的硅芯片以进行适当的封装，从而简单地解决。在本研究中，使用各向同性的湿化学蚀刻法，通过改变HF蚀刻剂浓度来研究蚀刻时间对HF/HNO 3 /CH 3 COOH混合溶液中的Si晶片的影响。研究的蚀刻时间为5分钟至30分钟，HF蚀刻剂浓度在（20-24）wt％范围内。从结果可以看出，随着蚀刻时间的延长，重量损失和蚀刻深度的变化单调增加。然后根据重量损失和蚀刻深度随时间的变化来确定蚀刻速率。结果表明，Si晶片的蚀刻速率随时间降低，在较高的HF浓度下增大。在光学显微镜下观察到蚀刻后Si晶片的表面变得光滑抛光。 X 射线衍射图表明，蚀刻硅的晶体峰强度高于纯硅，随着 HF 浓度的增加，与 Si 相关的峰略微向 2θ 方向移动。目前的发现表明，化学蚀刻硅晶片的所需厚度可以潜在地装入微电子设备制造的更薄的封装中，从而减少能源和成本浪费，实现未来的可持续发展。
电子药
Bhawna Poudyal生物学和电子产品的抽象组合导致了许多新发明。这些对于打击致命疾病很有用。这样的发明是微电子药。这种现象用于检测体内疾病和异常。这是一种不可消化的药丸，由传感器组成。这些传感器测量了各种身体参数，例如胃酸的pH和肠道。有一个控制传感器的集成电路。所有四个传感器中都有。这些测量温度和溶解氧。这些传感器安装在两个硅芯片的顶部。微电子药对身体完全无害。有一个无线电发射机来传感器传输信号。数据将传输到附近的接收器，并将其转换为所需的形式进行分析。排列的顶部有一个化学涂层。本机由AG2O电池提供动力，其工作时间约为35小时。芯片本质上是高度适应性的，可以用于各种生物医学和工业应用中。这些芯片可用于快速检测复杂疾病，否则这些疾病将需要很长时间。使用此术语可以检测到许多胃肠道疾病。在不容易获取样本进行分析的情况下，它特别使用。关键字：微电子，药丸，生物传感器，芯片1。引言我们熟悉电子领域中广泛的传感器。顾名思义，该传感器是一种药丸。2。它们也广泛用于各种实验和研究活动中。这种微电代药是具有许多通道的传感器，被称为多通道传感器。那就是要进入体内并研究内部条件。早些时候是在发明晶体管时，首先使用辐射胶囊。这些胶囊利用简单的电路来研究胃肠道。阻止其使用的某些原因是它们的大小和不超过单个通道的传输限制。他们的可靠性和敏感性差。传感器的寿命也太短。这为实施单个通道遥测胶囊铺平了道路，后来开发了它们以克服大尺寸实验室类型传感器的缺点。半导体技术也有助于形成，因此最终开发了当前看到的微电药。这些药现在用于在研究和诊断中进行远程生物医学测量。传感器利用微技术来实现目的。使用该药丸的主要目的是进行内部研究，并识别或检测胃肠道中的异常和疾病。在此GI（胃肠道）中，我们不能在访问受到限制时使用旧的内窥镜。可以通过这些药丸来测量许多参数，其中包括电导率，pH温度和胃肠道中溶解的氧气量。微电代药，微电子药的设计是胶囊的形式。它具有的包裹是生物相容性的。内部是多通道（四个通道）传感器和一个对照芯片。它还包括无线电发射机和两个银氧化物细胞。四个传感器安装在两个硅芯片上。除此之外，还有一个控制芯片，一个访问通道和一个无线电发射机。通常使用的四个传感器是温度传感器，pH ISFET传感器，双电极电极传感器和三个电极电化学传感器。在这些温度传感器中，pH ISFET传感器和双电极电极传感器在第一个芯片上制造。三个电极电化学细胞氧传感器将在芯片2上。第二芯片还由可选的NICR电阻温度计组成。
范德华异质结构的超干净装配
图1：VDW异质结构的无机组装。（a）几个从硅芯片伸出的悬臂的SEM显微照片。（b）示意图和（c）横截面高角环形暗场（HAADF）扫描透射电子显微镜（STEM）图像，显示了悬臂的多层金属涂层，可容纳2DM标本（样品中显示了多层MOS 2晶体中的样品）。（d）使用能量色散X射线光谱法在（c）中显示的区域的元素映射。（E）涂层过程后悬臂表面的AFM显微照片。均方根粗糙度值（r rms）在图像e上指示。 （F-H）采用的步骤将HBN晶体拾起到制造的悬臂上：（f）对齐，（g）接触和（h）升降。sem（l）和悬臂的光学（M）显微照片，拾取了厚（约40 nm）HBN晶体后。（i，j）拾取石墨烯晶体的步骤：对齐（I），接触和升降（J）。（n）光学显微照片显示了SIO 2上与石墨烯接触的悬臂（用虚线突出显示）。悬臂的灵活性可以准确控制层压过程。（k）石墨烯/HBN堆栈沉积在底部HBN晶体上。在整个底部HBN晶体被悬臂覆盖以选择性释放堆栈而不是将其捡起之前，层压过程要停止。（O）光学显微照片显示了氧化硅晶片上产生的异质结构，显示了较大的均匀区域。可以在补充第2节中找到有关其他样本的更多数据。
HF/H2O中硅片减薄的刻蚀特性...
R. Ariff a,b , CK Sheng a,* a 马来西亚登嘉楼大学科学与海洋环境学院，21030 Kuala Nerus，登嘉楼，马来西亚。b 马来西亚登嘉楼大学海洋工程技术与信息学学院，21030 Kuala Nerus，登嘉楼，马来西亚。使用酸性或氟化物溶液对硅表面进行湿法蚀刻具有技术和基础意义，这对于生产用于微电子封装所需厚度的可靠硅芯片至关重要。在这项工作中，我们研究了湿法蚀刻对浸入 48% HF/水溶液中的硅晶片的厚度耗散、重量损失、蚀刻速率、表面形貌和晶体性质的影响。蚀刻速率是通过蚀刻重量损失和深度随时间的变化确定的。结果表明，随着蚀刻时间的增加，硅的厚度减少和重量损失增加。在高分辨率光学显微镜下可以在蚀刻后的硅晶片表面观察到粗糙的表面。从 XRD 分析可以看出，蚀刻后硅的结晶峰强度变弱，这意味着硅衬底上形成的非晶结构表面的光散射减少。毕竟，这一发现可以作为生产可靠的硅薄晶片的参考，这对于更薄的微电子器件制造和纳米封装至关重要，从而减少环境污染和能源消耗，实现未来的可持续发展。（2021 年 3 月 27 日收到；2021 年 7 月 7 日接受）关键词：湿法蚀刻、Si、蚀刻速率、HF、H 2 O
计算机内存单元
术语位是二进制数字的缩写。人类认为二进制数字为0和1。的确，诸如10101100之类的二进制数是由0和1组成的。大多数人意识到计算机将信息存储在二进制中，但没有意识到0和1仅适用于人类。计算机硬件需要物理表示。例如，在磁性硬盘驱动器上，小扇区具有负电荷或正电荷。在有机硅计算机芯片上，电容器可以具有两个不同级别的电荷。这些是代表两国条件的物理事物，但人类便利地将两个不同状态视为0和1。当计算机存储一个8位二进制数字（如10101100）时，它实际上将8次序列的序列存储在磁板上，或者在硅芯片上的电容器中的8个两个状态电荷的序列。字节是8位的序列。在现代计算机中，一个字节是可以具有不同地址的最小存储单元。因此，几乎所有形式的计算机存储都在字节中测量。计算机存储通常在很长一段时间内“记住”数据的意义上称为内存。字节是多少？询问的另一种方法是1字节代表多少不同的东西？回答该问题的最难方法就是开始写下所有不同的字节：00000001，00000010，00000100，…，10000000，00000011，00000101，…。如果您这样做，并且非常小心不要遗漏任何东西，则将计算256个不同的字节。在下雨天可能很有趣，但是有更好的方法。例如，由于一个字节中有8个数字，并且每个数字有2个可能性，因此乘法原理表明有2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 = 2 8 = 256不同的可能性。
适用于模拟金星环境的高温电子封装
摘要 — 开发了一种电子封装技术，该技术可在二氧化碳 (CO 2 ) 和氮气环境中承受模拟的金星表面温度 465°C 和 96 bar 压力，且不含腐蚀性微量气体。对氧化铝陶瓷基板和氧化铝上的金导体的电气和机械性能进行了评估。最有前途的芯片粘接材料是厚膜金和氧化铝基陶瓷浆料。使用这些芯片粘接材料将氧化铝、蓝宝石、硅和碳化硅芯片粘接到氧化铝基板上，并在 465°C 的 CO 2 环境中暴露于 96 bar 压力下 244 小时。陶瓷芯片粘接材料在测试前后表现出一致的剪切强度。还评估了氧化铝陶瓷封装材料的热机械稳定性。封装基板上的器件采用陶瓷封装，在 Venusian 模拟器测试后，裂纹和空隙没有明显增加。对金键合线进行了线拉力强度测试，以评估 Venusian 模拟器暴露之前和之后的机械耐久性。暴露前后的平均金键合线拉力强度分别为 5.78 gF 和 4 gF（1 mil 金键合线），符合最低 MIL-STD-885 2011.9 标准。Venus 模拟器测试后，整体键合线菊花链电阻变化为 0.47%，表明键合线完整性良好。制作了钛封装来容纳陶瓷封装基板，并制作了双层金属化馈通来为封装提供电气接口。
一种有条不紊的方法设计绝热波导耦合器，用于异质综合光子学
硅光子学在过去十年中已成为未来应用的有前途的解决方案，例如5G Fronthaul，工业自动化，自动驾驶汽车，数据中心，计算机记忆分解和超越[1]的高速光学互连。通过利用互补的金属 - 氧化物 - 塞体导体（CMOS）制造技术先前是为电子工业开发的，已经开发了各种高速主动的光学组件，例如调制器和光电遗传学器[2，3]。此外，在各种FAB中，已优化了被动光学组件（例如光栅耦合器[4]和波导[5]）的生产方法。为了进一步增强从/到光子积分电路（PIC）的被动组件和活动组件之间的光学连接，互连波导的正确设计和形状起着至关重要的作用。随着新的光子构建块的引入，例如硅芯片上III – V光源的异质整合，需要连续改进。有三种通用方法可以在两个波导之间实现光耦合：对接耦合，方向耦合和绝热耦合。对接耦合方法是指直接连接的两个波导的模式曲线匹配。通过最大化模式字段重叠来优化其耦合效率。因此，对于异质整合，在彼此之间需要在不同的组件之间耦合光，对接耦合不是首选选项。此外，定向耦合器的带宽有限，因为节拍长度取决于波长。在定向耦合方法中，当输入波导处的模式耦合到耦合区域的超级模型的叠加时，光耦合在两个平行波导之间。该模式以半节拍的长度从一个波导到另一个波导完全耦合，而节拍长度可以设计为短[6]。但是，在实践中很难精确确定确切的节拍长度，从而使功率传输效率和设备性能不确定。在绝热耦合方法中，
柔性基板上薄硅片的倒装芯片组装
减薄硅芯片在柔性基板上的倒装芯片组装 Tan Zhang、Zhenwei Hou 和 R. Wayne Johnson 奥本大学 阿拉巴马州奥本 Alina Moussessian 和 Linda Del Castillo 喷气推进实验室 加利福尼亚州帕萨迪纳 Charles Banda 物理科学实验室 摘要 将减薄硅芯片（25-100 µ m）组装到柔性基板上为从智能卡到太空雷达等各种应用提供了超薄柔性电子产品的选择。对于高密度应用，可以通过堆叠和层压预组装和测试的柔性层然后处理垂直互连来制造 3-D 模块。本文介绍了将减薄芯片倒装芯片组装到聚酰亚胺和液晶聚合物 (LCP) 柔性基板上的工艺。已经开发出两种用于聚酰亚胺和 LCP 柔性基板的组装方法。在第一种方法中，将焊料凸块芯片回流焊接到图案化柔性基板上。需要使用夹具在回流期间保持柔性基板平整。回流之后是底部填充分配和固化。底部填充分配工艺对于避免底部填充流到薄硅片顶部至关重要，我们将在下文中讨论这一工艺。在第二种方法中，通孔通过聚酰亚胺或 LCP 蚀刻，露出接触垫的底面。将焊膏挤入通孔，回流并清洗，在通孔中形成焊料“凸块”。对浸焊产生的具有低轮廓焊料凸块的芯片进行焊剂处理、放置和回流。然后对芯片进行底部填充。这种方法可降低总组装厚度。简介为了满足单芯片和堆叠芯片封装中不断降低的轮廓要求，正在开发薄芯片的组装工艺。1-4 柔性基板（25-50 µ m）提供了一种进一步减小封装厚度的方法。减薄的 Si-on-flex 结构也有利于太空应用。减薄的 Si 虽然易碎，但也很灵活。减薄的 Si-on-flex 可以卷成管状进行发射，并在太空中展开，从而形成带有集成电子设备的大面积天线。组装减薄的 Si-on-flex 必须解决的问题包括：基板设计和制造、减薄后的凸块、芯片处理、回流期间的基板平整度和底部填充分配。这些将在以下章节中讨论。基板本工作中使用了两种柔性基板材料：聚酰亚胺和液晶聚合物 (LCP)。LCP 特性包括 100GHz 下的良好介电性能、低吸湿性和极低的透湿性。5-13 LCP 的热膨胀系数 (CTE) 可以在 LCP 薄膜的双轴挤出过程中控制。市售薄膜的 CTE 为 8 和 17ppm/o C。在本工作中使用 8ppm/o C LCP 薄膜。在用于倒装芯片组装的传统柔性基板设计中，铜芯片连接点的图案化位置与芯片组装位置在柔性薄膜的同一侧（图 1）。阻焊层用于定义可焊焊盘区域（顶面设计）。另一种方法是蚀刻聚酰亚胺或 LCP 通孔，露出铜焊盘的底面（背面设计）。通孔通过激光钻孔或反应离子蚀刻 (RIE) 制成。倒装芯片从铜图案的对面组装（图 2），从而无需阻焊层并减小了总厚度。这种方法的另一个优点（低轮廓凸块）将在后面介绍。顶面聚酰亚胺基板由约翰霍普金斯大学应用物理实验室制造，而激光钻孔背面 LCP 设计由 STS ATL 公司制造。背面 (RIE) LCP 和聚酰亚胺基板由奥本大学制造。只需一层金属即可布线菊花链芯片互连图案。