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重塑锂电池性能边界，武汉理工大学康健强团队，基于集成学习提出简化电化学模型

编辑：李宝珠，三羊 武汉理工大学康健强团队提出了一种集成学习 + FIE 的简化电化学模型模型，集成学习集成了 DRA、FOM 和 TPM，可以比单个 DRA、FOM、TPM 模型实现更准确的电压预测，...集成学习+FIE，预测固相电极、电解质中的锂离子浓度 研究人员提出了一种集成学习 + FIE 的模型，其中集成学习可用来预测正负极固相颗粒 (particles) 中锂离子浓度，FIE 可用于预测电解质相中锂离子浓度...基于集成学习的simplified electrochemical model结构 蓝色虚框为锂离子在固相颗粒中的迁移；红色虚框为锂离子在电解质中的迁移 集成学习：集成三大模型，预测固相电极锂离子浓度更准确...为进一步提高电极颗粒中锂离子浓度的预测准确性，研究人员采用加权平均法对 DRA、FOM 和 TPM 进行集成，提出了 ELM 模型，其输出方程如下： *ELM 的输出方程；k1、k2 是集成学习模型的加权系数...与 P2D 模型相比，FIE 实现了准确的 △ce,p 预测，RMSE 为 39.136 mol/m3。 综上，研究人提出的集成学习可以对固相电极的锂离子浓度进行精准预测，预测能力优于单个模型。

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等离子刻蚀技术

等离子体刻蚀（也称干法刻蚀）是集成电路制造中的关键工艺之一,其目的是完整地将掩膜图形复制到硅片表面,其范围涵盖前端CMOS栅极（Gate）大小的控制,以及后端金属铝的刻蚀及Via和Trench的刻蚀...在今天没有一个集成电路芯片能在缺乏等离子体刻蚀技术情况下完成。刻蚀设备的投资在整个芯片厂的设备投资中约占10%~12%比重,它的工艺水平将直接影响到最终产品质量及生产技术的先进性。 　　...至今还在集成电路制造中广泛应用的平行电极刻蚀反应室（Reactive Ion Etch-RIE）是在1974年提出的设想。...等离子刻蚀的原理可以概括为以下几个步骤： ● 在低压下,反应气体在射频功率的激发下,产生电离并形成等离子体,等离子体是由带电的电子和离子组成,反应腔体中的气体在电子的撞击下,除了转变成离子外,还能吸收能量并形成大量的活性基团...随着集成电路最小尺寸不断减小、集成度的不断提高以及硅单晶衬底尺寸的扩大,对刻蚀设备的要求也越来越高。

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    离子注入

    今天聊一下半导体工艺的一个知识，离子注入。离子注入是半导体掺杂以及改性常用的一个工艺。...注入机是高压小型加速器中的一种，是由离子源得到所需要的离子，经过加速得到几百千电子伏能量的离子束流，用做半导体材料、大规模集成电路和器件的离子注入，还能用于太阳能电池等的制造。...离子注入机也是集成电路制造前工序中的关键设备，半导体为改变载流子浓度和导电类型需要对半导体表面附近区域进行掺杂，而离子注入与常规热掺杂工艺相比可对注入剂量、注入角度、注入深度、横向扩散等方面进行精确的控制...离子注入机的内部结构示意图如上，等离子体产生之后，经过加速器等控制，打到行星盘上。 在wafer上离子是每一个点一个点的注入打击。 注入机外观： 上两个国产的设备，中科信电子的。...目前，全球离子注入机根据其下游应用不同，可以分为IC离子注入机和光伏离子注入机，IC离子注入机方面，美国的应用材料几乎垄断了市场，占据了70%左右的市场份额，其次为Axcelis（亚克士），占据了近20%

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    中国电科实现国产离子注入机28纳米工艺全覆盖！累计出货百台设备流片2000万片！

    6月29日，据中国电子科技集团有限公司（以下简称“中国电科”）官方消息，该集团旗下中电科电子装备集团有限公司（以下简称“电科装备”）已实现国产离子注入机28纳米工艺制程全覆盖，有力保障我国集成电路制造行业在成熟制程领域的产业安全...离子源是离子注入机的主要部位，作用是把需要注入的元素气态粒子电离成离子，决定要注入离子的种类和束流强度。...其中，高能离子注入机的能量范围需要高达几MeV（百万电子伏特），是离子注入机中技术难度最大的机型。...此次，中国电子科技集团宣布电科装备已实现国产离子注入机28纳米工艺制程全覆盖，将有力保障我国集成电路制造行业在成熟制程领域的产业安全。 当前，28纳米是芯片应用领域中覆盖面最广的成熟制程。...作为国内最早从事离子注入设备研制及产业化的企业，电科装备已具备从产品设计到量产应用的完整研制体系，产品涵盖逻辑器件、存储器件、功率器件、传感器等工艺器件，百台设备广泛应用于国内各大集成电路先进产线，累计流片

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    《量子比特大阅兵：不同类型量子比特在人工智能领域的优劣势剖析》

    超导量子比特 超导量子比特是目前应用较为广泛且研究相对成熟的量子比特类型。它的优势在于可集成性高，能够在芯片上实现大规模的量子比特阵列。这使得量子计算在处理复杂任务时，具备强大的并行处理能力。...在人工智能算法中，这种高集成度有助于快速实现大规模的神经网络训练。例如，在图像识别领域，超导量子比特可以快速处理大量的图像数据，提高识别的准确性和速度。 然而，超导量子比特也存在一些劣势。...离子阱量子比特 离子阱量子比特的优势在于其高精度和高稳定性。它能够精确控制单个离子的状态，实现高度精确的量子计算。...其他量子比特 除了上述几种量子比特外，还有一些新兴的量子比特类型。例如，基于半导体的量子比特，其优势在于易于集成和大规模生产。...超导量子比特在可集成性方面表现突出，离子阱量子比特在精度和稳定性方面具有优势，光量子比特则在速度和通信方面具有独特的优势。

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    改善的器件集成的光刻胶剥离方法及白光干涉仪在光刻图形的测量

    引言在先进半导体器件集成工艺中，光刻胶剥离作为关键环节，直接影响器件性能与良率。传统剥离方法在面对复杂微纳结构和高精度要求时，存在图形损伤、残留等问题。因此，开发改善的光刻胶剥离方法至关重要。...同时，白光干涉仪在光刻图形测量中的应用，为工艺质量监控提供了有效手段。改善的器件集成的光刻胶剥离方法分步剥离法分步剥离法针对不同类型光刻胶和复杂结构器件，分阶段进行剥离。...随后，根据光刻胶特性，选择合适的主剥离液完成剩余光刻胶的去除。该方法有效减少了单次剥离的剧烈反应，降低了对精细图形的损伤风险，尤其适用于高密度集成器件的光刻胶剥离。...等离子体协同剥离法等离子体协同剥离法结合等离子体刻蚀与化学剥离的优势。先利用等离子体对光刻胶表面进行改性，通过等离子体中的活性粒子轰击，降低光刻胶的聚合度，使其更易与化学剥离液发生反应。...这种方法提高了剥离效率，同时减少了单纯等离子体刻蚀可能带来的基片损伤，在三维器件集成等领域展现出良好应用前景。超声辅助剥离法超声辅助剥离法在传统湿法剥离过程中引入超声振动。

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    集成电路掺杂工艺

    集成电路的制造过程中，掺杂是很重要的一步。...掺杂定义：就是用人为的方法，将所需的杂质（如磷、硼等），以一定的方式掺入到半导体基片规定的区域内，并达到规定的数量和符合要求的分布，以达到改变材料电学性质、制作PN结、集成电路的电阻器、互联线的目的。...Ø退火：也叫热处理，集成电路工艺中所有的在氮气等不 活泼气氛中进行的热处理过程都可以称为退火。...Ø1.温度控制：源温、硅片温度、升温降温、测温Ø2.时间：进舟出舟自动化, 试片Ø3.气体流量：流量稳定，可重复性，假片 离子注入 •定义：将掺杂剂通过离子注入机的离化、加速和质量分析，成为一束由所需杂质离子组成的高能离子流而投射入晶片...（俗称靶）内部，并通过逐点扫描完成整块晶片的注入•掺杂深度由注入杂质离子的能量和质量决定•掺杂浓度由注入杂质离子的数目(剂量)决定 。

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    PLC（光分路器）技术以及制作工艺大全

    在光通信技术领域，PLC是平面光路（Planar Lightwave Circuit）的简称，它是基于集成光学技术制备的各种光波导结构，在技术上，可实现的功能性器件有方向耦合器DC、Y分支器、多模干涉耦合器...光分路器(PLC)制作工艺大全 在光通信领域，PLC是平面光路的简称，它是基于集成光学技术制备的各种光波导结构，以实现某种功能性器件。...1) 离子交换 离子交换工艺的原理，是将含有A+离子的玻璃材料浸泡在含有B+离子的溶液中，利用离子会从高浓度区域向低浓度区域扩散的性质，以溶液中的B+离子将玻璃中的A+离子交换出来。...由于含A+离子的玻璃材料比含B+离子的玻璃材料具有更高的折射率，从而在发生离子交换的区域获得高折射率，作为光波导的芯层，未发生离子交换的区域作为光波导的包层，得到所需的光波导结构。...在离子源的腔体中，通过气体放电产生的离子；被离子提取器中的电极导出并进行预加速；磁分析器控制离子束的质量，获得方向性较好的离子束；经后道加速后的离子束，在电子偏转器的控制下，注入腔体中的样品。

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    光学FPGA——可编程的硅基集成光路

    基于锗离子注入的硅波导工艺和激光退火工艺，他们实现了可擦除的定向耦合器，进而实现了可编程的硅基集成光路，也就是所谓的光学FPGA。...Ge离子注入后，硅的晶格发生位移，引起波导有效折射率的改变。Ge离子注入后的波导，结构示意图如下图所示，Ge离子的注入深度约140nm。 ?...（图片来自文献1） 借助于Ge离子注入波导，研究人员提出了两种分光比可调的定向耦合器结构，如下图所示。 ?...研究人员进一步提出了一个较复杂的集成光路结构，通过DC分光比的改变，该光路可分别实现PSM4, WDM4和QAM的发送光路，如下图所示， ?...总体说来，该进展的设计非常巧妙，借助于可擦除DC，实现了可编程的集成光路。这也许是未来集成光路的一个重点发展方向。

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    Fraunhofer IZM的玻璃基板技术

    德国 Fraunhofer IZM研究所全名叫做可靠性和微结构研究所，他们在先进封装技术以及多功能电子系统集成领域表现出色。他们的技术愿景可以用底下这张图来呈现。...玻璃基板封装瞄准规模较大的芯片应用，并非小尺寸部件，一侧可面向集成电路（IC），另一侧面向PCB或主板，甚至可替代PCB发挥作用。...◆ 光波导制造方法 在Fraunhofer IZM有两种集成光波导的方法，一是飞秒激光直写，它是灵活的3D直接写入工艺，可在不同层写入光波导；二是离子交换法，基于光刻技术，是多批次工艺，更稳健...离子交换法原理及效果：类似智能手机显示屏化学强化原理，在熔融盐浴中用钾离子等与钠离子进行离子交换对玻璃施加应力，若用银离子替代钾离子还可增加玻璃表面折射率，通过金属掩模控制离子交换位置来局部增加折射率，...，其模场可与光纤适配以降低损耗，便于集成到标准电路板中。

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    低能离子束芯片编辑技术实现高效设计

    聚焦离子束电路编辑(FIB-CE)是一种通过离子流蚀刻或沉积材料来修改微器件的技术。传统方法需要30keV高能离子束，会损伤芯片结构且需牺牲区域制作定位标记。...某中心实验室近期研究证明，采用5keV低能离子束可实现三大突破：无牺牲区域编辑：直接暴露晶体管鳍片底层结构，对芯片功能影响极小。实验显示，动态环形振荡器在离子束照射后仅出现轻微频率偏移。...透射电镜图像显示，5keV离子束照射后晶体管鳍片保留结构比30keV多85%。电子特性优化：更大的暴露区域增加二次电子数量，改善电路性能。...这项突破性方法为高密度集成电路的后制造修改提供了新范式，特别适用于采用尖端制程技术、电路布局极其紧凑的现代芯片设计。

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    可穿戴生物传感器：女性荷尔蒙监测系统

    该完全集成的系统能够通过离子电渗疗法在静息状态下自主诱导汗液，通过毛细管爆破阀控制精确的微流体汗液采样，实时分析和校准雌二醇，同时收集多变量信息（即温度、pH 值和离子强度），以及信号处理和与用户界面（...多传感器集成： 结合pH传感器、温度传感器和离子强度传感器，实现实时校准。 下面是这个系统的工作原理： 适体识别： 当传感器接触汗液时，雌二醇与适体结合，导致标记有亚甲蓝的ssDNA释放。...IP，离子电渗疗法；GPIO，通用输入和输出；SPI，串行外设接口；Soc，片上系统。 i、具有高机械灵活性的完全集成可穿戴系统的光学图像。比例尺，1 厘米。...FPCB 包含一个用于离子电渗疗法的高顺从电压电流源，可按需提取汗液，以及一个可编程的低功耗蓝牙（BLE）模块，该模块集成了微控制器，用于信号处理和无线通信。...为了执行多路复用传感，该集成系统结合了电化学模拟前端（AFE），该前端能够执行多模电化学测量（包括分别用于雌二醇、pH 和离子强度传感的伏安法、阻抗法和电位法）。

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    探秘景区“空气维生素”监测黑科技：负氧离子监测站如何守护你的呼吸健康

    探秘景区“空气维生素”监测黑科技：负氧离子监测站如何守护你的呼吸健康【WX-FZ5】当你漫步于森林氧吧或瀑布景区时，是否好奇那清新空气背后的“健康密码”？...如今，全彩屏负氧离子监测站正成为景区的“环境管家”，实时揭秘负氧离子浓度这一“空气维生素”的含量，为游客健康与景区管理提供双重保障。一、什么是负氧离子监测站？...负氧离子监测站是集高精度传感、数据实时分析、全彩屏可视化于一体的智能化设备，核心功能是监测空气中负氧离子浓度，并可扩展监测PM2.5、温湿度、噪声等环境参数。...：可集成PM2.5、风速、日照等参数，满足多场景监测需求。...负氧离子监测站不仅是景区的“环境监测仪”，更是连接自然与健康的桥梁。下次游览时，不妨留意身边的监测屏——那跳动的数字，正是大自然赠予人类的“呼吸礼物”。

    20810

    干货 | 数亿个晶体管怎么放进芯片的？

    素材来源：网络 整理：strongerHuang 芯片一般是指集成电路的载体，也是集成电路经过设计、制造、封装、测试后的结果，通常是一个可以立即使用的独立的整体。...3、离子注入：在硅晶圆不同的位置加入不同的杂质, 不同杂质根据浓度/位置的不同就组成了场效应管。 4.1、干蚀刻：之前用光刻出来的形状有许多其实不是我们需要的，而是为了离子注入而蚀刻的。...以上步骤完成后, 场效应管就已经被做出来啦，但是以上步骤一般都不止做一次, 很可能需要反反复复的做，以达到要求。 5、等离子冲洗：用较弱的等离子束轰击整个芯片。...制作方法主要有以下几种(主要在于制作硅-二氧化硅-硅的结构，之后的步骤跟传统工艺基本一致)。 1. 高温氧化退火 在硅表面离子注入一层氧离子层： ? 等氧离子渗入硅层, 形成富氧层： ?...离子注入离子注入： ? 微观图长这样: ? 再次光刻+蚀刻： ? 撤去保护, 中间那个就是Fin撤去保护, 中间那个就是Fin： ? 门部位的多晶硅/高K介质生长门部位的多晶硅/高K介质生长： ?

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    Nat. Mach. Intell. | 字节跳动AI团队开发机器学习力场模型，推动液体电解质研究新进展

    本研究所用的DFT数据集涵盖多种溶剂和盐类，尤其包括锂电池电解质中常见的环状碳酸酯、线性碳酸酯、Li⁺阳离子及FSI⁻、TFSI⁻阴离子等。...研究人员使用这些DFT计算结果训练多个初始参数不同的图神经网络（GNN），并通过集成知识蒸馏方法，将多个GNN融合为一个统一模型，从而降低分子动力学模拟结果的波动性。...集成知识蒸馏与密度对齐 图1f展示了BAMBOO所采用的“集成知识蒸馏”策略，旨在应对机器学习中的随机性对分子动力学（MD）模拟结果带来的波动问题。...这种集成蒸馏方法无需新增DFT标签，便显著降低了模拟中密度预测的波动性，提升了模型稳定性与可靠性，且适用于各种体系。...其次，研究人员在MLFF训练中引入了集成知识蒸馏方法，有效抑制了分子动力学模拟结果的波动。

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    Nature子刊：用于同时记录数千个神经元胞内电活动的纳米电极阵列

    ，PtB）以增加电极位点的粗糙程度；同时，更为重要的是，在这个CMOS芯片上还集成了4096个微型放大器。...PtB修饰的微电极位点和集成的微型放大器相结合，可实现CMOS微电极芯片在伪电流钳（pseudocurrent-clam，pCC）和伪电压钳（pseudovoltage-clamp，pVC）模式之间切换...，从而实现稳定灵敏的胞内阈值下膜电位记录（在pCC模式下）、离子通道电流记录（在pVC模式下）以及在每个电极位点处同时刺激神经元。...在pVC模式下，可以利用CMOS微电极阵列测量神经元的离子电流以及药物对离子电流的影响，如图2g所示为在pVC模式下记录到的离子电流，TTX表示Na离子通道阻断剂，TEA表示K离子通道阻断剂；图2f表示在...-0.65V或-900pA的刺激下所记录到的离子通道电流（pVC模式）。

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    等离子设备处理材料时，工艺气压的选择

    在等离子体表面处理的工艺菜单中，工作气压是一个至关重要却常被忽视的核心参数。它并非一个独立的数值，而是一个决定等离子体放电特性、进而直接影响处理效果均匀性与稳定性的关键杠杆。...更重要的是，由于电极鞘层电场的存在，离子能被定向加速并以较高的能量轰击材料表面。...同时，它省去了昂贵的真空系统，非常适合集成到连续化的卷对卷（Roll-to-Roll）生产线中，实现高效在线处理。...因此，常压等离子体更依赖于高浓度的活性自由基（如·O, ·OH, ·NO）的化学作用，而非高能离子的物理轰击。...*   预算有限，希望避免真空设备的高投入和维护成本。结论气压的选择是等离子体工艺优化的核心环节之一。它深刻影响着等离子体中能量与物质的传递方式，最终决定了处理效果的“质”与“形”。

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    半导体芯片制造工艺过程简介

    芯片种类很多，不单单指手机、电脑等常见集成芯片。按照功能可以分为：集成电路，光电子，分立器件和传感器，而且集成电路占到83%，所以大部分人都把集成电路看成半导体产业。...以下依集成电路为例介绍： 芯片的制造，分为4个阶段：原料制作、单晶生长和晶圆的制造、集成电路晶圆的生产、集成电路的封装。...掺杂 掺杂是将特定量的杂质通过薄膜开口引入晶圆表层的工艺过程（见下图）。 掺杂 它有两种工艺方法：热扩散和离子注入，将后面详细阐述。...气态下的掺杂原子通过扩散化学反应迁移到暴露的晶圆表面，形成一层薄膜。在芯片应用中，热扩散也被称为固态扩散，因为晶圆材料是固态的。 （2）离子注入 离子注入是一个物理反应过程。...晶圆被放在离子注入机的一端，掺杂离子源（通常为气态）在另一端。 在离子源一端，掺杂体原子被离子化（带有一定的电荷），被电场加到超高速，穿过晶圆表层。

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    量子计算硬件发展——不同物理系统的交叉与碰撞 | CQCC专题论坛

    然而，如何进一步增加高保真度离子比特数量、提升系统稳定性和集成度的问题，严重制约着该体系的扩展与规模化。芯片型离子阱是当前解决本系统扩展性问题的一个重要方法。...通过微加工技术，可以标准化地制备复杂、多数目的电极结构，还可以同时片上集成光、电、探测器等多种器件。本次报告中，我们将简要介绍离子阱芯片的发展趋势、技术难点及我们在离子阱芯片方面取得的一些进展。...报告将介绍与分享我们为了实现完全可编程的多比特离子量子计算机，在量子控制研究方向所做的一些努力，包括模块化可搬运多离子实验平台的搭建，全数字集成化实验控制系统的设计与开发，新型量子态操控方案的设计、实现与应用等...报告题目：栅控半导体量子计算 报告摘要：半导体栅控量子点具有良好的可扩展、可集成特性，同时其制备过程与现代半导体工艺兼容，基于半导体栅控量子点的量子计算方案受到各界的重点关注，包括Intel、CEA-Leti...报告题目：可扩展分布式超导量子计算 报告摘要：分布式量子计算通过多个量子芯片互联来扩展超导量子计算机，这种化整为零的方式能够大大降低集成化的难度，但是需要超低损耗的信道连接量子芯片以避免退相干。

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