康奈尔大学 | 康奈尔大学领导新的半导体研究中心

康奈尔工程学院材料科学与工程、电气与计算机工程 William L. Quackenbush 工程学教授 Huili Grace Xing 将担任该中心的主任。微系统技术实验室主任、麻省理工学院电气工程和计算机科学教授 Tomás Palacios 将担任该中心的副主任。该中心的总经理将是 Thomas Dienel，他是一位凝聚态物理学家，一直在康奈尔大学界面材料加速实现、分析和发现平台 (PARADIM) 上运行用户程序。

“我们的中心将专注于材料科学、新设备架构以及它们如何相互作用。”邢说，他自己的开创性研究包括支持单极或双极传输的材料，如二维材料、超宽带隙半导体，以及具有揭示基本限制的创纪录性能的设备。

“我们不是在设计一种特定的方法。”她说。 “我们实际上正在深入到物质基因组水平。如果我们深入构建模块并建立连接，那么我们就可以以所需的能源效率为逻辑、内存、计算、传感和通信等领域提供非常广泛的应用空间。”

该中心的研究人员将探索新的基础科学和新的工程技术，旨在推动未来 3 至 15 年的半导体行业发展，同时培训下一代跨学科的科学家和工程师。

该中心的四个主要目标是：

组建由材料科学家、设备工程师、化学家和物理学家组成的跨学科团队，开发能够为关键应用带来至少10倍系统级性能提升的新材料、新技术和新设备；

加快微电子学的发现和“实验室到工厂”转变的步伐，在康奈尔大学和合作机构的纳米制造设施中创建原型设备；

与其他六个中心保持密切合作，这些中心是联合大学微电子计划 (JUMP) 的最新迭代的一部分——一个由行业研究参与者和美国国防高级研究计划局 (DARPA) 组成的联盟，由 SRC 管理——与 SUPREME 开发和展示可用于 JUMP 2.0 中其他中心构建的原型芯片和系统的新材料和技术；和确保多样化和广泛的劳动力发展。

“一段时间以来，我们就知道康奈尔大学的工程学院正在从事半导体材料科学与工程前沿的研究。”Joseph Silbert 工程学院院长 Lynden Archer 说。 “通过这个新的多机构研究中心，我们着眼于未来，并提供在多个领域转化为国家影响的领导力，包括自主系统和机器人、能源系统、医学和太空探索——所有需要半导体进步的领域消耗更少能源的材料和新设备架构。”

SUPREME 围绕四个跨学科的子主题或主旨组织：数字和模拟；内存和应用程序；互连和计量；以及材料的发现和加工。

第一个目标是利用二维材料、宽和超宽带隙半导体、先进的铁电体、自旋和分子材料的独特特性来开发新一代数字和模拟设备。

第二个重点将提出嵌入式和神经形态内存和存储技术的新方法——例如铁电、自旋电子和电化学设备——这将支持未来的计算工作量。

第三个重点将集中在电子传输的新物理学上端口和新材料——例如各向异性导体和拓扑半金属——以设计更好的器件与器件、芯片与芯片的互连。这一推动力还将发展先进的计量学来表征新材料，并通过高通量实验加速材料发现。

第四个重点将开发前三个以设备为中心的重点所需的新材料和加工技术，重点是几大类材料：用于逻辑和模拟计算的二维和宽带隙材料；用于低功率互补架构的金属氧化物半导体；用于新存储/计算架构的铁电体和电化学材料，以及用于互连的强非线性光学材料。

该中心的 25 位首席研究员 (PI) 中有 7 位康奈尔教员，包括：邢； Debdeep Jena，电气与计算机工程学院和材料科学与工程系的 David E. Burr 工程学教授；詹姆斯·黄，M.S. '76，博士 '78，材料科学与工程研究教授；丹·拉尔夫博士 '93，F.R. 文理学院纽曼物理学教授； Farhan Rana，Joseph P. Ripley 电气和计算机工程教授；朱迪查博士 '09，材料科学与工程教授； Darrell Schlom，材料科学与工程领域的 Herbert Fisk Johnson 工业化学教授。

Xing 表示，PI 还将与行业领导者密切合作，最大限度地发挥他们工作的影响力和相关性，这不仅会带来更多能效技术，而且最终会促进平等。

“我们希望技术能够使用尽可能少的能源，但提供尽可能多的功能。如果我们想宣传平等，那是必不可少的，”邢说。 “如果我们能够降低我们希望在现代生活中拥有的所有这些基本手段的能源消耗，我们就可以降低每个人获取信息、接受教育和获得机会的障碍 ”