ARM联合高校共同研发基于机器学习的塑料柔性传感器 用于检测气味

• 洪前进 2023年11月3日 来源：互联网 624 36
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位于韩国器兴的三星电子半导体业务部，由三个主要业务部门组成：记忆体、系统LSI以及储存系统。公司在目前广泛用于手机、台式机，以及其他数码消耗电子产品等领域，其芯片技术拥有众多的优势。

维也纳技术大学研究者在《自然》上发表论文称，发现二硫化钼是一种类似于石墨烯的二维材料，研究者进一步使用二硫化钼研制柔性微处理器。

研究者制造了一种由二维材料二硫化钼组成的晶体管，并将115个这样的晶体管构成一种新型微处理器。这种微处理器能够进行一比特的逻辑运算，而未来有望拓展至多比特运算。

中研研究院《2023-2028年国内芯片行业发展趋势及发展策略研究报告》分析

光子学研究所的StefanWachter、DmitryPolyushkin和ThomasMueller和维也纳固态电子学研究所的OleBethge共同合作，用二硫化钼制造微处理器。他们用自制电路对硅制基片蚀刻，用氧化铝层进行分层，再将两层分子厚度的二硫化钼置于硅制基片上方。

“基片只起到介质载体的作用，因此能用玻璃或是包括柔性基质在内的其他材料替换。”研究人员写道。

硅制薄片很容易折断，但维也纳技术大学研究者使用的过渡金属硫化物像2D材料，由一层原子或分子厚度的晶体制作而成，可折曲自如。“2D半导体微处理器”是柔性芯片的另一思路。

图表：2021-2023年中国柔性芯片行业的市场规模

数据来源：中研普华研究院

根据中研研究院《2023-2028年国内芯片行业发展趋势及发展策略研究报告》分析得知，目前柔性芯片行业处于应用阶段，技术表现还不成熟，但行业的增长速度较快，2023年中国柔性芯片行业的市场规模达到29.27亿元，市场景良好。

图表：三星半导体发展现状

类别	概述
企业概况	三星电子是世界一流的电子公司，《财富》世界500强排名13位（2015年）。在全球79个国家拥有217个分支机构，全球员工总数27万人。三星(中国)半导体有限公司是三星电子的全资子公司，将成为在半导体存储芯片领域非常重要的基地。公司成立于2012年9月，一期投资金额75亿美元，位于陕西省西安市高新区综合保税区，拥有半导体芯片制造及封装测试生产线。是三星在海外规模最大的一笔单项投资，园区总占地面积114万平方米。公司采用最领先的半导体技术，生产世界先进水平的3D V-NAND存储芯片。
企业行业地位	三星(中国)半导体有限公司 位于韩国器兴的三星电子半导体业务部，由三个主要业务部门组成：记忆体、系统LSI以及储存系统。公司在目前广泛用于手机、台式机，以及其他数码消耗电子产品等领域，其芯片技术拥有众多的优势。
企业产品	位于韩国器兴的三星电子半导体业务部，由三个主要业务部门组成：记忆体、系统LSI以及储存系统。公司在目前广泛用于手机、台式机，以及其他数码消耗电子产品等领域，其芯片技术拥有众多的优势。
企业经营状况	三星电子在虚拟助理服务、高级音响产品、半导体材料、半导体设备、半导体封装等领域频繁开展股权交易，以布局并拓展芯片产业链，同时强化在众多环节的竞争优势。三星电子构建了完全交互的物联网生态系统，并逐渐将Bixby应用到智能手机、智能音箱、智能电视等各类终端产品上，不仅加强了相关产品的竞争优势，还带动了其他芯片产品的制造与销售。从业务结构看，三星电子运营中心数量减量主要发生在生产领域，增量则主要发生在研发与设计、销售与服务领域。三星电子还在产业链下游智能终端环节频频发力。如依托芯片先进制程工艺技术，结合柔性显示技术，三星电子于2019年发布Galaxy Fold折叠屏智能手机，创造出了全新的智能手机产品种类，随后推出的Galaxy Z Flip、Galaxy Z Fold等系列产品也使其迅速成为该细分市场的领导者。
企业发展战略	三星电子在芯片产业的上、中、下游环节多点发力，迅速成为全球芯片领域的创新引领者。近年来，为巩固自身竞争优势，三星电子主要在技术、业务、布局等层面加快了战略调整的步伐。
财务指标	2022年营业总收入302.23万亿韩元，营业利润为43.38万亿韩元

数据来源：英特尔

ARM联合高校共同研发基于机器学习的塑料柔性传感器，用于检测气味，旨在简化设计、将柔性传感器成本降至最低，最终用于食品、服装等消费品的气味检测。

塑料芯片将拥有传感器阵列、定制的机器学习处理器、以及端口，所有这些组件都将集成在一张薄薄的塑料膜上。虽然塑料电子有望比硅便宜得多，但它们能容纳的晶体管数量有限，因为这类晶体管要大得多。

复旦大学材料科学系教授梅永丰课题组提出了将信号检测和分析功能集成于同一个芯片器件中的全新概念。作为演示，研究团队将单晶硅薄膜柔性光电晶体管与智能薄膜材料相结合和组装，构造了对不同环境变量进行检测和分析的柔性硅芯片传感器及其系统。这一思路不仅具有优异的可扩展性，还可与当前集成电路先进制造工艺相兼容。

2020年5月2日，相关研究结果以《面向智能数字灰尘的硅纳米薄膜光电晶体管多功能集成传感器研究》为题发表在《科学进展》(ScienceAdvances)上。研究团队从器件的传感机理入手，利用柔性薄膜组装集成芯片传感器，实现了多种环境参数探测功能的集成。

智能材料在环境刺激中可以发生折射率、颜色、晶体结构等方面的光学性质变化，但一般需要光谱设备或比色卡才能进行比对。而翻转的硅薄膜光电晶体管由于没有栅极金属阻挡功能区域的光信号吸收，可以更容易获得高灵敏的传感特性。利用这一点，研究团队将多种智能薄膜材料贴合在器件功能区，智能材料内部物理性质变化引起了微小光学性能改变，从而表现在输出的光电流上，因此可以在同一个芯片上实现对多种不同信号的同时检测。

研究团队开发了将智能材料与光电传感结合的新颖传感机制，并将传感模块与后续信号处理等模块集成在一起，展示了其在气体浓度、湿度、温度等多种环境参数检测方面的能力，已初步具备了未来“智能数字灰尘”的雏形。该策略也可应用于其他的数字传感系统，在后摩尔时代中将有巨大的应用潜力。论文主要由李恭谨博士、博士研究生马喆和尤淳瑜合作完成，并获得韩国延世大学TaeyoonLee教授和中科院微系统所狄增峰研究员的合作支持。该工作得到国家自然科学基金委、上海市科委、复旦大学和专用集成电路与系统国家重点实验室等大力支持。

中研研究院《2023-2028年国内芯片行业发展趋势及发展策略研究报告》分析

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  2023-2028年国内芯片行业发展趋势及发展策略研究报告

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