报告摘要： 神经形态器件近年来受到广泛关注，其中基于二维材料的神经形态器件具有高集成度、多功能的潜力，本报告将主要介绍基于二维材料的新型神经形态器件，包括石墨烯层插低功耗RRAM、可塑性可调的石墨烯突触、各向异性黑磷突触、2D异质结突触、结合2D钙钛矿的光突触 单器件集成马尔可夫链、栅极可调RRAM，以及从模型方面 分析实现高线性度、高识别率的策略。二维材料晶体管具有 抑制短沟道效应的特点，还将介绍一种不依赖光刻精度的10 nm超短沟道MoS2晶体管。最后还会介绍国际近期一些亮点 工作，以及未来研究的方向思考。

报告摘要： 科技的进步与材料的创新发展密不可分。设计并制备具有优异电学特性的新型低维半导体材料及新型纳米结构是构建高性能芯片的重要基础。近年来，低维纳米材料作为研究原子级材料结构的理想平台引起了广泛地关注。人们对材料的化学组分调控，物理结构设计，物料沉积方法开发和图案化的空间精度控制开展了大量深入地研究。报告人将主要围绕“低维材料在原子尺度的可控结构设计和精准操纵”方面的研究进展，从“单层二维半导体材料纳米结构的增材制造”，“超顺排一维纳米电极的组 装及应用”和“人工非对称二维半导体及异质结构的设 计”三方面展开

报告摘要： 单像素成像（鬼成像）最初提出时被冠以“量子成像”，但之后研究发现单像素成像可由经典的光场二阶关联或空间采样来解释，“量子”性并非其必要条件。单像素成像采用空间光调制器对场景进行结构光照明，单像素探测器收集从场景散射的光强，并与照明结构光信息一起通过重建算法获取场景图像。虽然其系统性能与技术成熟、大规模商业化的数字相机还存在较大差距，但其在特殊 谱段成像、三维测量和自适应成像等非常规成像领域能 实现高性能应用。与此同时，探测器件的进步使单光子 的探测成为现实，虽然尚未达到利用纠缠特性进行量子 成像，但仍有着巨大的应用潜力。本报告主要从单像与 单光子成像两个方面，向大家汇报北航近年在相关领域 的工作，与大家共同讨论其技术优劣和未来发展潜力。

报告摘要： 随着集成电路新工艺节点的不断推进，硅基CMOS器件的Scaling遇到了两大挑战：一是随着晶体管尺寸的不断减少，硅基场效应晶体管出现不可避免的短沟道效应和源漏隧穿效应，已无法顺应摩尔定律的发展；二是传统MOS晶体管中亚阈值摆幅的热激发限制导致集成电路的工作电压无法继续缩减，进而造成了随着物理尺寸的缩小单位面积的功耗持续增加。因此如何利用新材 料、新结构和新原理来解决和优化传统半导体器件中的 尺寸微缩和能耗等问题，是后摩尔时代半导体技术发展 的重点。

报告摘要： 新材料的出现给薄膜晶体管的基本理论和器件机制带来新的重要问题。揭示新材料的内秉电学特性，对新材料、新器件的基础研究和应用研究都非常重要。许多新开发的纳米线、二维纳米片、有机小分子或聚合物等半导体，都用来制备场效应晶体管FET或薄膜晶体管TFT。然而，由于电极功函数失配、界面缺陷态、热损伤、各向异性输运、界面俘获等因素，大量器件都偏离理想晶体管的特性，这给深入研究这些半导体的输运性质、器件的工作状态，都带来很大的困难。有机半导体和氧化物半导体的优势是很明显的，即可通过较低温度甚至是溶液法制备薄膜器件， 且具有耐弯折性。但二者也有共同的缺点，即晶体结构的无 序性导致大量缺陷态的出现。这导致薄膜晶体管的电荷注入 和电荷传输的机制，都与共价键硅基半导体器件有显著的区 别。本报告将从理论和实验两方面，简要探讨在薄膜晶体管 和理论和分析方法的进展，以及在器件结构和设计方面的新 思路。

报告摘要： 1) 22纳米技术节点以后，为了准确计算复杂物理效应下极小尺度器件特性，支撑path-finding探索和器件优化研究，需要应用从半经典到量子物理的多物理跨尺度TCAD仿真。具体汇报微电子所在先进工艺节点多栅器件FinFET 、Nanowire FET的TCAD仿真研发工作。2) 应用 上述跨尺度物理模型，建立Physics-based材料-器 件-单元电路联动TCAD仿真闭环，开展低功耗器 件的path-finding探索研究。

报告摘要： 低维半导体是发展新一代微纳电子和光电子器件的重要技术路径。从微观层面操控低维半导体载流子及载流子激发态的基本性质（如迁移率、寿命、弛豫通道、极化率等），是提升器件宏观性能并发展新原理光电器件的关键。近年来，申请人聚焦二维半导体、碳基材料及其异质结构，深入开展限域体系载流子弛豫机制和新型光电器件研究，主要代表成果：（1）提出系列具有普适性的载流子动力学调控策略实现了两类重要体系载流子寿命宽谱、大范围调制，一项成果入选 “2017中国光学十大进展”。（2）首创全碳异质薄膜光探测器结构， 解决光电导增益和响应速度协同优化难题，率先实现“光学神经元 ”新概念器件。（3）发展了低维半导体超快光开关技术，突破宽 波段覆盖和参数精控两大实用化技术瓶颈，多项指标保持世界纪录。

报告摘要： 高效节能光电器件是实现低能耗计算和信息传输的关键技术。而二维材料以其超薄的原子层，稳定 的化学性能及优秀的可调节性，成为新型光电 器件的重要研究平台。而理解其结构-性能的关 系及可调节性，对于发现隐藏的结构和物理性 质并将其转化成新的电子器件至关重要。

报告摘要： 当半导体材料尺寸达到纳米级别时，材料会表现出很多不同于宏观材料的独特性能，例如超高特异性表面，量子限域效应和强的光-物质相互作用。在低维结构中，二维半导体由于其与传统的微制造技术的兼容性及其在柔性 衬底上应用，在电子器件及其交叉学科中展示出 重要的科学研究价值。在这次报告中，将介绍以 下几个方面的研究：1. 二维层状半导体材料可控 生长;2.其电子、光电子和铁电器件的设计与制造

报告摘要： 忆阻器是天然的突触器件，基于它可以设计存算一体甚至感算一体的神经网络，极大提升类脑智能的硬件执行效率。本报告介绍近年来基于忆阻器的类脑计算研究进展，以及本课题组一些相关的特色工作

报告摘要： 嵌入式非易失性存储器（eNVM）在消费电子、自动驾驶汽车、工业控制和物联网边缘设备等领域的SOC芯片中需求非常大，尽管当前嵌入式NOR闪存仍然是主流，但其具有工艺复杂，集成成本高，难以扩展到28nm以下节点等问题。阻变存储器（RRAM）以其良好的可微缩性、低功耗和与逻辑工艺良好的兼容性而成为一种很有前途的先进工艺节点下嵌入式非易失存储器。同时RRAM的诸多特性使其在新一代硬件安全、新型计算等领域具有重要的应用潜力。本报告将主要探讨 RRAM的电路设计技术及其在新型应用领域的研究进展和 发展趋势，重点介绍RRAM在嵌入式存储、存内计算和硬 件安全芯片领域的最新成果。

报告摘要： 低维材料的量子效应可应用于设计新型的微纳器件，这需要在原子尺度上对量子态进行操控，其中涉及了材料科学，凝聚态物理，器件工程，量子信息等学科的交叉， 也是第二次量子科技革命中重要的研究内容。这里主要讲一些低维材料的新物理现象，包括电场，磁场，应力场等外场作用下原子核和电子响应的微观机制，从而获取低维材料的光电，光磁，电 磁耦合等信息来更好的设计能源和量子信息相关的 材料与器件。具体内容包括低维的铁电、铁磁、多 铁，拓扑，超导相关的非线性光学响应等。

报告摘要： WITec共聚焦拉曼光谱系统是一个多功能强大光谱/成像分析研究平台，可快速无损表征样品的内部应力、化学成分与发光特性等，也可以获得其高分辨率二维/三维空间拉曼/荧光成像(≤350 nm)；可以提供微区白光反射光谱及成像、原位AFM/SNOM/SEM联用、原位FLIM成像、原位SHG分析、原位高低温 或低温强磁场拉曼成像等多场关联分析功能。光电 流扫描成像可获得光电半导体器件的光电流成像， 探测微纳米器件的非平衡态载流子，掺杂浓度分布 及材料内局域电场强度等电学性质。

报告摘要： 随着人工智能、物联网、脑机接口等新一代信息技术的兴起，数据量呈现爆炸式增长的趋势，从而导致对高算力系统的需求越来越强烈。受限于存储与计算分离的架构，传统计算芯片的算力提升遭遇了瓶颈。基于忆阻器的存算一体芯片，将数据的存储和计算融合在同一个器件中，利用器件、架构和计算范式的联合创新，有效的避免了数据反复搬移带来的时间和能量开销，以更小的功耗和更低的硬件成本大幅提升了计算设备的算力。本报告将介绍忆阻器存算一体芯片在器件、工艺、电路、架构等不同层面的 研究进展，重点介绍系统-工艺协同设计的技术趋势，以及基于 三维单片集成技术的忆阻器制造工艺，和基于多种忆阻器异质 集成技术构建的类脑计算系统。最后通过芯片实测结果展示存 算一体芯片在算力和能效方面的性能优势，并对未来的研究挑 战做展望。