傳感新品

【巴塞羅那科學技術研究所：研究人員使用石墨烯和量子點設計用于眼動追蹤應用的半透明圖像傳感器】

來自巴塞羅那科學技術研究所（ICFO）和巴塞羅那初創公司Qurv Technologies的一組研究人員設計了靈活的、近乎透明的石墨烯增強圖像傳感器，可以隱藏在明顯的視線中。

基于石墨烯和量子點的傳感器可以直接集成到眼鏡或弧形擋風玻璃上，放置在用戶的眼前。Frank Koppens 表示，這可以使眼動追蹤硬件不那么笨重，提高凝視檢測的準確性，并降低計算復雜性。Frank Koppens是這項研究的共同負責人，并于 2020 年共同創立了 Qurv。

他說道：“在鏡子或商店櫥窗中，可以將智能傳感器和攝像頭集成到玻璃中來感知人類手勢，而使用傳統材料根本不可能將光電探測器集成到玻璃中”。

半透明傳感器可以集成到眼鏡中，而它們的讀出電子設備則放置在框架的側面，透明圖像傳感器可以實現許多其他用途。

眼動追蹤通常涉及從用戶眼睛反射紅外光，并使用圖像處理算法分析反射信號，以測量眼睛位置、運動和瞳孔擴張等。發光二極管和一個或多個紅外攝像頭安裝在遠離視線的地方，例如沿著 VR/AR 眼鏡的透鏡邊框。

為了制造半透明的圖像傳感器，Koppens、Qurv 首席技術官 Stijn Goossens 和他們的同事結合了兩種納米材料的特性。石墨烯是一種優良的導體，也非常擅長將光子轉化為電子和帶正電的空穴，但它吸收的光很少。另一方面，量子點是半導體納米晶體，是優良的光吸收劑。

因此，該團隊將石墨烯沉積在透明的石英基板上，然后涂上一層只有幾十納米厚的超薄量子點層。量子點吸收光子并將其傳遞給石墨烯，石墨烯將它們轉換為電壓。

據說石墨烯-量子點光電探測器的透明度約為 90%。Koppens 表示，它們比傳統的硅光電探測器吸收更少的光，因此它們的整體性能“永遠無法達到同一水平”。但他補充說，它們以約 60% 的效率將吸收的光轉換為電信號，這“相當高，與傳統的硅光電探測器相當，足以用于眼動追蹤”。

Koppens 及其同事在十年前首次報道了這種基本的光電探測器，自那時以來，效率和可擴展性都取得了長足的進步。他們現在使用常見的氣相沉積技術在 300 納米晶圓上生長石墨烯來制造光電探測器。

作為演示，研究人員制作了一個 8x8 的石墨烯量子點光電探測器像素陣列，每個像素的大小為 60x140 微米。像素通過由銦錫（一種常用的透明電極材料）制成的導線連接到信號處理電子設備。研究人員將像素化的黑白圖像投射到陣列上，并通過讀取來自每個光電探測器的信號來重建它們。大多數模式都可以由陣列重建，但它們并不完美。

Koppens 表示提高績效還需要做更多的工作，Qurv 的研究人員現在計劃進一步提高圖像傳感器的分辨率和速度，并開發方法以可靠地大規模生產它們。

傳感動態

【光學微納3D傳感器企業「楚光三維」完成近千萬天使輪融資，峰瑞資本獨家領投】

光學微納3D傳感器制造企業「楚光三維」完成近千萬元人民幣天使輪融資，該輪融資由峰瑞資本獨家領投。

據了解，該輪融資將被用于下一代精密光學三維成像技術平臺的研發投入、早期團隊建設以及新產品開發。公司以光譜共焦成像技術切入，致力于打造下一代精密光學三維成像技術平臺，立志成為全球領先的微納米級光學三維感知和量測檢測儀器提供商。

對于本輪融資，峰瑞資本（FreeS Fund）早期項目負責人李罡表示，隨著由下而上的先進制造工藝能力及其應用推動的相關行業不斷快速的發展，高精度成像，特別是微納三維成像的需求也將快速增加。“楚光團隊憑借多年的行業經驗和科研積累，依托光譜共聚焦，編碼成像等技術成果基礎，能夠快速地為微納三維結構的高速高精度測量提供解決方案。相信在相關產業升級和先進制造的浪潮下，楚光能成為領先的精密量測平臺企業。”

長期以來，受限于環境、效率要求，高水平制造質量檢測往往難以應用于批量生產現場。然而，以半導體、新能源、面板顯示等為代表的先進制造領域，制造工藝的復雜、快速、高精度和良率高要求，提出了對批量生產現場復雜工藝過程的微納檢測挑戰。微納三維結構的高效穩定量測檢測方法、技術和設備將隨著相關產業的蓬勃發展，面臨龐大的不斷增長的剛性市場空間。

在楚光三維看來，正是由于微納米制造領域精度、效率的高要求，國內99.9%的視覺檢測儀生產制造企業尚停留于傳統視覺路線，涉足在外圍低精度檢測需求，極少數進軍微納制造工藝過程中的微納三維成像領域。截至目前，微納三維成像行業的競爭格局是技術壁壘高，玩家少，增長潛力巨大。

據愛企查，成立于2022年11月，湖北楚光三維傳感技術有限公司總部設立于湖北武漢光谷，是一家依托華中科技大學儀器科學與技術系，在光學微納三維感知和量測領域有二十余年科研及項目開發經驗，擁有多項核心專利的光學微納3D傳感器技術研發企業。

楚光三維兩款核心產品的光譜共焦技術原理

楚光三維第一款產品“線光譜共焦3D傳感器”工程樣機已準備完成，是國內首批進入量產的線光譜共焦類產品，第二款產品 “面共焦3D顯微傳感器”原型機已打磨完成，是全球首款“面陣光+共焦成像”技術商業化產品，可實現微納三維高效高分辨率量測檢測。

線光譜共焦3D傳感器原理是，利用色散光學，經過高精度雙軸共焦與成像系統，將樣品高度信息編碼到波長，相機捕獲波長編碼和強度信息，形成樣品的高度輪廓線。沿水平方向掃描樣品，對掃描區域逐行生成高度輪廓線并分析和處理，即可生成樣品亞微米級精度的3D形貌、 3D多層形貌。

楚光三維另一款產品“面共焦3D顯微傳感器”，可實現“快照式”微納3D顯微成像。其原理是，基于高精度同軸共焦成像方法和主動顯微照明技術，將寬頻率范圍的結構光投射到被測樣品表面，進而通過顯微鏡抓取表面結構光成像并層析分析，重建表面形貌，即可獲得被測表面結構微納3D形貌、 3D多層形貌。

團隊構成上，楚光三維具備華中科技大學儀器科學與技術系的專家科研團隊，以及10余年三維成像市場化從業經歷的的工程化運營團隊。其中，楚光三維首席科學家劉曉軍教授，長期從事微納米3D測量技術攻關，完成多項國家級重點項目， 在光學微納3D感知與量測領域具有大量技術積累。楚光三維創始人兼CEO李敏是一名連續創業者，先后在半導體、3D視覺初創公司擔任聯合創始人和業務負責人。

商業化上，楚光三維的第一款產品“線光譜共焦3D傳感器”去年已經完成了工程樣機，并完成了多次工程機的迭代，計劃今年完成量產。此外，盡管產品還在測試中，該樣機已經有意向訂單。

【MEMS慣性傳感器成為感知的基礎和核心 有望在機器人領域釋放潛力】

機構指出，GNSS/IMU的組合導航系統，可充分發揮GNSS長期高精度性能和IMU短期高精度性能的優勢，為自動駕駛汽車提供連續、高精度和高可靠的位置信息。MEMS IMU作為一個重要的傳感器應用領域，隨著智能化、自動化等領域的不斷拓展和應用，其市場前景十分廣闊。

MEMS慣性傳感器指采用MEMS工藝制備的慣性傳感器，與傳統工藝制造的慣性傳感器相比，MEMS器件具有體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高、適于批量化生產、易于集成和智能化等特點，被廣泛應用于航空航天、石油化工、汽車、船舶、消費電子、醫療等領域。高性能MEMS慣性傳感器，包括MEMS陀螺儀、MEMS加速度計和MEMS慣性測量單元（IMU），均包含一顆微機械（MEMS）芯片和一顆專用控制電路（ASIC）芯片，并通過慣性技術實現物體運動姿態和運動軌跡的感知。

MEMS傳感器無處不在，MEMS器件現在已經占據全球傳感器總出貨量的54%。此外，智能機器人將具備計算機視覺、自然語言處理、動作規劃和控制功能，并且擁有語音交互、行走和執行復雜任務等與物理世界互動能力，而實現一切感知的基礎和核心就是傳感器。華安證券表示，重視MEMS傳感器在機器人領域的無限潛力。

據財聯社主題庫顯示，相關上市公司中：

芯動聯科主要產品MEMS慣性器件是慣性導航系統的主要元器件之一，人形機器人需要慣性測量單元，以實現姿態測量和導航定位，公司產品可應用于人形機器人。

星網宇達長期立足于慣性導航技術的開發和運用，是國內少數具備慣性器件及慣導系統制造能力的民營企業之一，技術水平居于行業領先地位。

【在美建廠不順，臺積電轉向德國：豪擲 700 多億，芯片人才培養計劃曝光】

芯片制造巨頭臺積電在美國設廠進展不順，投資高達 400 億美元的亞利桑那州芯片工廠推遲投產。現在，臺積電又把目光對準了德國，不但同意投資 110 億美元建廠，還愿意為德國培養芯片人才。

據報道，臺積電正和德國薩克森州合作制定一個交流項目，將薩克森州首府德累斯頓的學生帶到中國臺灣實習，以培養德國的芯片人才。德累斯頓工業大學校長厄休拉?施塔丁格 (Ursula Staudinger) 周二表示，德累斯頓工業大學將從 2024 年春季開始，每年派出大約 50 名交換生到中國臺灣的大學學習三個月，然后再在臺積電實習三個月以獲得實踐經驗。施塔丁格稱，中國臺大將是臺灣地區第一所參與這一交流計劃的大學。

德國薩克森州在培養新人才方面擁有緊迫感。德國經濟研究所 (IW) 的一項研究顯示，在德國半導體行業，大約 28% 的電氣工程專家和 33% 的工程主管將在未來 10 年至 12 年內達到退休年齡。2021 年 6 月至 2022 年 6 月，整個德國半導體行業的員工缺口達到 6.2 萬。德國勞工部發言人此前表示，隨著德國人口老齡化和勞動力越來越少，德國“對外國熟練勞動力的需求仍然很大”。

今年 8 月，臺積電宣布聯手英飛凌、恩智浦和博世在德國東部城市德累斯頓建廠，該工廠造價 100 億歐元 (約合 769 億元人民幣)。其中，臺積電持股 70%，英飛凌、恩智浦和博世分別持股 10%。該工廠將在 2027 年底開始生產，為汽車和工業領域提供芯片。

其實，臺積電的海外設廠計劃進展地并不順利。它曾高調宣布在美國亞利桑那州投資 120 億美元建廠，隨后又將投資規模擴大到 400 億美元，并吸引美國總統拜登到廠參觀。然而，臺積電在美國的建廠計劃遭遇“水土不服”。由于缺乏熟練工人，臺積電將亞利桑那州工廠投產時間推遲一年至 2025 年。但是，亞利桑那州當地工人則表示，臺積電工廠推遲是因為該公司管理不善，并非缺乏熟練工人，該公司想使用更便宜的臺灣工人。亞利桑那州當地工會反對美國為臺灣工人發放簽證。

【英特爾推出玻璃基板計劃：重新定義芯片封裝，推動摩爾定律進步】

當地時間9月18日，芯片制造商英特爾公司宣布，在用于下一代先進封裝的玻璃基板開發方面取得重大突破。

在本周于美國加利福尼亞州圣何塞舉行的英特爾2023年創新大會之前，英特爾宣布了這一“程碑式的成就”，并稱這將重新定義芯片封裝的邊界，能夠為數據中心、人工智能和圖形構建提供改變游戲規則的解決方案，推動摩爾定律進步。該公司表示，將于本十年晚些時候使用玻璃基板進行先進封裝。

1971年，英特爾的第一款微處理器擁有2300個晶體管，現在該公司的旗艦芯片擁有超過1000億個晶體管，但這種進步大部分來自于芯片電路之間寬度的微型化。如今這種進步已經放緩。由英特爾創始人戈登·摩爾發明的“摩爾定律”（半導體芯片的晶體管密度每24個月翻一番）甚至被認為已經失效。因此，英特爾一直在尋找其他方法來讓芯片技術繼續遵循摩爾定律。

在談論芯片設計的下一步發展時，人們關注的焦點包括填充更多內核、提高時鐘速度、縮小晶體管和3D堆疊等，很少考慮承載和連接這些組件的封裝基板。

基板是芯片封裝體的重要組成材料，主要起承載保護芯片與連接上層芯片和下層電路板的作用。它們為芯片提供了結構穩定性（硅芯片非常脆弱），也是傳輸信號的手段。自上世紀70年代以來，基板設計發生了多次演變，金屬框架在90年代被陶瓷所取代，然后在世紀之交被有機封裝所取代。當前的處理器廣泛使用有機基板。

英特爾認為，有機基板將在未來幾年達到其能力的極限，因為該公司將生產面向數據中心的系統級封裝（SiP），具有數十個小瓦片（tile），功耗可能高達數千瓦。此類SiP需要小芯片（chiplet）之間非常密集的互連，同時確保整個封裝在生產過程中或使用過程中不會因熱量而彎曲。

英特爾預計，玻璃基板具有卓越的機械、物理和光學特性，使該公司能夠構建更高性能的多芯片SiP，在芯片上多放置50%的裸片（die）。特別是，英特爾預計玻璃基板能夠實現容納多片硅的超大型24×24cm SiP。

玻璃基板是指用玻璃取代有機封裝中的有機材料，并不意味著用玻璃取代整個基板。因此，英特爾不會將芯片安裝在純玻璃上，而是基板核心的材料將由玻璃制成。

有機基板和玻璃基板的對比。圖片來源：英特爾

與傳統有機基材相比，玻璃具有一系列優點。其突出特點之一是超低平坦度，可改善光刻的焦深，以及互連的良好尺寸穩定性，這對于下一代SiP來說非常重要。此類基板還提供良好的熱穩定性和機械穩定性，使其能夠承受更高的溫度，從而在數據中心應用中更具彈性。

此外，英特爾表示，玻璃基板可實現更高的互連密度（即更緊密的間距），使互連密度增加十倍成為可能，這對于下一代SiP的電力和信號傳輸至關重要。玻璃基板還可將圖案變形減少50%，從而提高光刻的焦深并確保半導體制造更加精密和準確。

英特爾稱，玻璃基板可能為未來十年內在單個封裝上實現驚人的1萬億個晶體管奠定基礎。

為了證明該技術的有效性，英特爾發布了一款用于客戶端的全功能測試芯片。這項技術最初將用于構建面向數據中心的處理器，但當技術變得更加成熟后，將用于客戶端計算應用程序。英特爾提到，圖形處理器（GPU）是該技術的可能應用之一，很可能會受益于互連密度的增加和玻璃基板剛性的提高。

組裝測試芯片基板。

英特爾已在玻璃基板技術上投入了大約十年時間，目前在美國亞利桑那州擁有一條完全集成的玻璃研發線。該公司表示，這條生產線的成本超過10億美元，為了使其正常運行，需要與設備和材料合作伙伴合作，建立一個完整的生態系統。業內只有少數公司能夠負擔得起此類投資，而英特爾似乎是迄今為止唯一一家開發出玻璃基板的公司。

與任何新技術一樣，玻璃基板的生產和封裝成本將比經過驗證的有機基板更昂貴。英特爾目前還沒有談論產量。如果產品開發按計劃進行，該公司打算在本十年晚些時候開始出貨。第一批獲得玻璃基板處理的產品將是其規模最大、利潤最高的產品，例如高端HPC（高性能計算）和AI芯片，隨后逐步推廣到更小的芯片中，直到該技術可用于英特爾的普通消費芯片。

【國產***工廠落地雄安？中國電子院澄清：這是北京高能同步輻射光源】

近期，各大視頻平臺瘋傳一條消息，稱清華大學EUV項目把ASML的***巨大化，實現了***國產化，并表示這個項目已經在雄安新區落地。還在視頻中配了這樣一張圖，表示圖片中的項目就是光刻廠。

該項目是國產***工廠？NO！這是北京高能同步輻射光源項目（HEPS）！

關于北京高能同步輻射光源HEPS坐落于北京懷柔雁棲湖畔，是國家“十三五”重大科技基礎設施。它是我國第一臺高能量同步輻射光源，也是世界上亮度最高的第四代同步輻射光源之一。早在2019年就開始建設，將于2025年底投入使用。

北京高能同步輻射光源項目實拍圖

HEPS是干嘛用的呢？它的作用是通過加速器將電子束加速到6GeV，然后注入周長1360米的儲存環，用接近光速的速度保持運轉。電子束在儲存環的不同位置通過彎轉磁鐵或者各種插入件時，就會沿著偏轉軌道切線的方向釋放出穩定、高能量、高亮度的光，也就是同步輻射光。

簡單的說，HEPS可以看成是一個超精密、超高速、具有強大穿透力的巨型X光機，它產生的小光束可以穿透物質、深入內部進行立體掃描，從分子、原子的尺度多維度地觀察微觀世界。HEPS是進行科學實驗的大科學裝置，并不是網傳的***工廠。

該項目由全國勘察設計大師、國投集團首席科學家婁宇帶隊、中國電子院多個技術科研和設計團隊協同合作，從項目可研立項到項目落地。中國電子院攻克了多項技術和工藝難關，解決了項目不均勻沉降、微振動控制、超長結構設計、光伏板設計、精密溫度控制、工藝循環冷卻水系統、超復雜工藝系統等七大技術難題，實現了重大技術突破，指標控制達到了國際先進水平。

目前高能同步輻射光源配套工程已全面完工，向產生世界最“亮”的光又更近了一步。