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中科院微系统所_Engineer Intern Needs 2019

中科院微系统与信息技术研究所实习课题 

一、中科院微系统所简介http://www.sim.cas.cn/sy2016/

      中国科学院上海微系统与信息技术研究所原名中国科学院上海冶金研究所,前身是成立于1928年的国立中央研究院工程研究所,是我国最早的工学研究机构之一。

     上海微系统所现有传感技术、信息功能材料、微系统技术三个国家级重点实验室,有无线传感网与通信、太赫兹固态技术两个中科院重点实验室,并依托上海微系统所成立了中国科学院超导电子学卓越创新中心。 设有传感技术、信息功能材料、太赫兹固态技术、微系统技术、宽带无线、新能源、超导、仿生视觉等八个研究室,在上海、南京、杭州、嘉兴、南通与地方合作共建了六个分支机构,与德国亥姆霍兹联合会于利希研究中心共建了超导与生物电子学联合实验室,与中科院微小卫星创新研究院共建了高可靠器件协同创新设计中心,与中国科技大学共建了超导量子器件与量子信息联合实验室等。自建国以来,上海微系统所获得国家级科技奖项46项、部省级347项,其中“甲种分离膜”技术获国家科技进步特等奖,“高速、超高速双极型数字集成电路”、“高端硅基SOI材料研发和产业化”获国家科技进步一等奖。

 

二、   实习课题

1. 课题名称:高可靠CMOS器件研究

导师:董业民

课题简介:

近年来,高可靠集成电路发展的滞后日趋成为严重制约我国航天事业等多领域发展的瓶颈之一,突破和发展我国自主可控的高可靠集成电路技术具有重大的战略意义、学术意义和应用价值。本课题重点研究在抗辐射、极低温等极端应用环境下,CMOS器件的性能变化、工作机理,并据此开发具备更高可靠性的新型CMOS器件。

 

2. 课题名称:高可靠CMOS集成电路设计

导师:董业民

课题简介:

高可靠集成电路发展的滞后日趋成为严重制约我国航天事业等多领域发展的瓶颈之一,突破和发展我国自主可控的高可靠集成电路技术具有重大的战略意义、学术意义和应用价值。本课题将依托于成熟的CMOSSOI商用工艺平台,设计和开发多种类、高可靠的数字IP和模拟IP,重点关注其抗辐射以及极低温应用环境下的工作性能,为高可靠大规模SOC集成电路的设计打下坚实的基础。

 

3. 课题名称:后摩尔时代异质集成材料与器件技术

导师: 欧欣、游天桂

课题简介:

本项目针对“突破异质集成中多种物理失配限制的新材料和器件技术”的指南开展,为突破硅基异质集成中存在的难以克服的晶格失配、晶型失配等物理失配问题,集合国内优势单位,研究独立于传统薄膜生长方法之外的一种更为灵活的单晶薄膜制备与异质集成技术——智能剥离与转移技术。研究智能剥离半导体单晶薄膜的晶格“断键”与晶圆键合实现单晶薄膜与硅衬底集成的“成键”的物理过程,阐明异质晶格在原子层面上剥离的机制及异质界面键合的热应力释放机制,结合实验和理论模拟建立异质集成统一的物理模型和工艺方法。在此基础上,发展大尺寸、晶圆级、低应力异质集成衬底制备技术,拟解决硅基III/V、硅基宽禁带、硅基功能薄膜等的典型单晶薄膜的晶圆级制备及硅基异质集成,验证该技术的通用性,并进行硅基异质集成高迁移率、功率及存储器件的验证。本项目将为后摩尔时代异质集成技术的发展提供解决方案。

 

4. 课题名称:超导高速ADC研究

导师:任洁

课题简介:

模数转换器(ADC)在雷达、通信、传感器等广泛领域均有着重要作用。实现更高性能ADC:高速、高带宽、高灵敏度的研究具有极大的技术挑战性。

本课题利用超导约瑟夫森结的超高速和低功耗特点,以及超导数字电路高线性的技术特点,开展超导高速ADC的设计研究工作。目标实现10GSPS的超导高速ADC设计。

 

5. 课题名称:利用超导数字电路的人工神经网络研究

导师:任洁

课题简介:

人工神经网络算法在人工智能等领域具有独特的优势,而以现有CMOS集成电路为基础的计算芯片来实现其所需大量的迭代计算,功耗的巨大消耗成为其发展的瓶颈。

本课题利用超导数字电路低功耗和超高速的天然优势,开展利用超导数字电路实现人工神经网络的前沿研究。目标利用超导SFQ数字电路实现计算主频10GHz的卷积算法等人工神经网络的核心计算部件的设计。

 

6. 课题名称:二维材料/SOI集成的光探测器件研究

导师:黄亚敏

课题简介:

硅基光子学和光电子学技术被寄希望于能够实现未来的超大数据存取和超高速通讯。硅材料具有光子学与电子学单片集成的优势,各种硅基的被动光子学器件,如光探测器等集成光子回路基本单元的研究已取得长足发展。尤其是高端硅基材料中SOI材料已经成为集成电路制造业的基石之一,具有高速、低功耗、抗辐射等优点,在先进硅基光电子、传感器、逻辑电路、航空航天等领域有着广泛应用。然而,由于硅基材料本身的缺陷,单纯依赖这一种材料并不能满足宽带数据通讯的巨大需求。硅并非宽波段材料且具有间接带隙,电光系数和发光效率都较低,尽管可以通过掺杂来调节其吸收带边,硅光电子器件目前仍面临着工作波谱范围有限等缺陷,从而阻碍了其在高速、宽带数据计算和传输领域应用中发展的速度。然而,当前硅基光电子产业亦是发展最为成熟,尚无其他半导体材料可以独当一面。鉴于此,开发出新型宽波段光子学材料,与SOI材料进行集成,以发挥协同光电效应,是发展未来光电子器件的一种重要途径。

 

7. 课题名称:Numerical simulation and design of 3D superconducting transmon qubits

导师:林志荣

课题简介:

Superconducting circuits are demonstrated to be a very promising platform for constructing large scale quantum processor. In superconducting quantum computing, a transmon, the most popular type of superconducting qubit, was designed to be insensitive to charge noise. In this project, the internship will have opportunities to study how to design 3D superconducting transmon qubits using the finite element simulation.

 

8. 课题名称:类脑群体智能系统

导师:陈南希

课题简介:

本项目将结合认知神经学的最新研究成果,构建符合人脑知识存储特点的大规模知识库,开发类脑群体智能系统,实现对知识记忆模型进行有效的语义信息存储和知识提取,从而完成对群体海量信息的宏观分析、决策与命令下达,实现机器人、无人机等智能集群间的协同工作,促进类脑智能群体在工业制造、公共安全、智能运输等领域的全面应用。

 

9. 课题名称:基于vSLAMAGV控制系统

导师:黄敏

课题简介:

随着中国制造产业的升级,自动搬运叉车(AGV)的需求与日俱增。目前激光导航的的AGV成本高、安装调试周期长,不符合产业应用需求。而基于视觉SLAMvSlAM)的AGV不仅成本低、安装调试周期短,而且能基于视觉提供丰富的信息,完成避障、语义分割、实例分割、显著性识别等智能化的操作,当前已成为智能制造的大势所趋。

本课题基于双目视觉传感器,实现基于视觉的AGV的运动控制系统,将广泛应用于智能制造、智能物流的方方面面。

 

10. 课题名称:激光雷达用大转向角MEMS激光扫描芯片

导师:武震宇

课题简介:

激光雷达使用激光作为信号源感知三维环境和物体形状,是实现自动驾驶、智能机器人、手势识别等功能的关键器件,也是人工智能的感知层的重要组成部分。根据预测,随着著名车厂相继发布各自首款自动驾驶车型的时间表,在未来几年,汽车市场将会对高性能、低成本的激光雷达产生巨大的需求。但目前传统的机械旋转式激光雷达的成本极高,无法普及应用,而且一些核心技术参数还不能满足商用的要求。

本课题将基于MEMS微镜技术研制车用激光雷达系统,采用新型的结构设计和先进的压电驱动材料,在探测距离、分辨率、探测角度等关键技术指标上达到车用的需求。通过技术迭代,提高技术成熟度,推动MEMS LiDAR的产业化,并拓展到其他创新应用,例如手势识别、面部识别、三维扫描仪、智能机器人等方面。