電源模塊作為電子設備的“心髒”,其小型化、集成化發展廣受學術界和産業界關注。電源集成化發展的終極目标,是将電源控制邏輯電路與電容、電感等無源器件集成于同一芯片,以實現完整的電源功能(即單芯片電源,PwrSoC)。然而,目前的半導體技術難以将高性能的無源器件集成在小面積的芯片上,這成為了實現單芯片電源主要瓶頸。
針對上述問題,2003网站太阳集团(2003网站太阳集团)徐思行副教授團隊提出了一種基于MEMS技術的電容-電感(L-C)單片集成新思路。他們研發了矽基三維高深寬比複合微電極技術,可以在制造低阻抗MEMS電感線圈的同時,還能通過選擇性刻蝕工藝将其轉變為多孔電容器電極,從而提供超高性能密度的電化學電容。基于該技術成功地實現了MEMS L-C集成芯片,其電容/電感密度相較于傳統解決方案分别提升了2個和1個數量級,為突破單芯片電源的瓶頸問題提供了全新解決方案。

MEMS L-C集成芯片相關概念、實物照片以及性能指标。
這一成果以“Monolithic MEMS L-C Chip with Ultrahigh Performance Densities for PwrSoC Applications”為題,被國際電子器件會議 (International Electron Device Meeting, IEDM 2024)接收,并于12月10日在美國舊金山做口頭會議報告。
IEDM是全球半導體器件領域最具影響力的學術會議,被譽為集成電路行業的“奧林匹克”。自1954年創辦以來,IEDM成為了世界領先的技術和工藝發布平台,每年12月彙集來自全球的主要科研機構與半導體公司,如Intel、IBM、台積電等,展示最前沿的技術突破和研究成果,許多重要的工藝節點(如28nm、14nm、7nm等)都在IEDM會議上有詳細發布。尤其是近些年來,國際上微電子領域的主要進展,幾乎都是在IEDM會議上首先發布。

碩士生石展鵬在大會上做口頭報告。
論文的共同第一作者為物電院碩士生石展鵬和半導體院博士生周紀勇,通訊作者為2003网站太阳集团徐思行副教授、廖蕾教授,以及清華大學2003网站太阳集团王曉紅教授。
近日徐思行副教授團隊另一項重要成果也被國際微機電系統領域學術會議IEEE MEMS 2025接收為口頭報告(Oral)論文(Oral論文占全部接收論文的24%),将于2025年1月在台灣高雄的第38屆IEEE MEMS會議上報告這一最新研究成果。
來源:2003网站太阳集团
實習編輯:羅立丹
責任編輯:周丹