日本的顶尖技术有哪些?
1.半导体制造设备(等离子增强型) 日本在半导体制造设备领域拥有世界级领先水平,尤其是在等离子增强型光刻(PECVD)装备方面,全世界只有美国、日本和中国拥有该项技术!而在国内能够实现该项技术商品化的公司主要就两家,一家是上海微电子装备公司(SMEE),另一家就是东京电子的苏州分公司。当然,这两个公司的业务重心都放在IC制造装备上,而不是OLED或者光子芯片等其他领域。 PECVD是一种用于气体反应的大尺寸沉积设备,可形成厚度为2~5nm的薄膜,适用于氧化物半导体、氮化物半导体以及其它化合物半导体的生长。由于不需要使用化学试剂,因此可以在无源器件及集成电路制造中实现洁净的生产环境并避免有毒物质的排放;另外,通过优化工艺参数,可以大幅度降低对材料本身的损伤,从而提升材料的利用率。在工业界,PECVD已被广泛地应用于制造氮化镓基LED发光器件,并且也是碳量子点(CQD)和量子点(QD)纳米材料合成的重要设备。
目前,我国正在大力发展集成电路产业,而半导体制造装备是其中的重要一环。国家“十大”科技重大专项之一——极大规模集成电路制造装备及成套工艺项目已经实施了数年,其中就包括半导体制造装备中的等关键核心技术。随着项目的推进,我国将有望在半导体制造装备方面取得突破性进展。
2.等离子激元光学器件 等离子激元光学(PDL)是近年发展起来的一种新型光学元件,其原理在于利用电场调控气体等离子体中的自由电子来控制电磁波的能量传输,与基于晶体的光开关及光子晶体光开关相比,具有体积小、重量轻、结构简单、制造容易及成本低等优势。 日本东京大学开发的超小型光开关仅3mm×3mm×0.6mm,且可以在高温高压环境下工作,在通信、传感、光电探测等领域有着广阔的应用前景。
由东芝开发的新一代超小型PDL,体积仅为之前的百分之一,重量仅为一千分之一,具有速度快、损耗低等特点,可在高速率、高密度光通讯等前沿领域发挥作用。
3.超级计算机 在超级计算机TOP500排行榜单上,来自日本的超级计算机一直保持强劲的实力!在前十名中占据三席,在二十名内占六席。 日本新一代超级计算机“富岳”(Fugaku)运行于理研计算科学研究所,于2020年6月上榜TOP500,位列第二。
“富岳”采用了多项先进的系统构造和技术,包括自制的重子交换内存(BES),利用快速脉冲机制实现的超高带宽内存,以及可扩展的自适应软件架构等。这些技术使得“富岳”在数据处理能力、高效性和灵活性等方面达到了新的高度。
“富岳”的应用范围非常广泛,能够在能源和环境、生物医药、材料科学、经济学和复杂网络等各个领域为广大研究人员提供强大的计算力和分析工具支持,有助于加快新药品的研发速度、促进新材料的设计和筛选进程以及加深对于复杂网络的深入研究等等。 “富岳”的问世代表着日本在超级计算机研究领域的又一项重大突破。