【重磅】格芯向中国发改委举报台积电垄断行为

2018-03-09 14:01:54 来源: 老杳吧
1.格芯向中国发改委举报台积电垄断行为;
2.紫光展锐携手KaiOS助力全球功能手机市场发展;
3.福建“首富县”:晋江的两岸产业对接新风向;
4.安徽:聚力创新追赶“创芯”梦;
5.浦东张江集成电路产业能级再提升;
6.物理所发现基于磁性绝缘体的新型磁子阀效应
1.格芯向中国发改委举报台积电垄断行为;
日经披露格芯(Globalfoundries)正要求中国监管部门调查台积电垄断行为。在欧盟调查中,该台湾公司正被指控不公平竞争。
据两位业内消息人士透露,全球第二大晶圆代工企业格芯近日要求中国监管机构调查晶圆代工龙头企业台积电的垄断行为。
消息人士表示,格芯向中国发改委举报台积电采取不公平行为阻止其客户向其他供应商下单。格芯抱怨,这种举动对其业务和整个行业产生了负面影响。
台积电高级副总裁首席财务官何丽梅周三在给日经亚洲评论的电子邮件中写道:“投诉人向主要市场上的各种反垄断机构提出反垄断审查请求是常见做法。如果有任何调查或监管机构的询问或要求,我们将全力配合。”
她写道,客户和整个行业已经从市场的竞争激烈中受益,并且“台积电追求技术革新、进行合法的激烈竞争,因此公司认为在这样一个竞争激烈的行业中没有任何违反竞争的行为。”
格芯告诉日经说,它不能直接评论监管行动,但一位发言人在一封电子邮件中写道:“如果竞争对手(如台积电)继续参与我们认为损害到竞争的非法行为,我们会让相应的监管部门知道。”
发改委未立即发表评论。
台积电是全球最大的合约芯片制造商,占据市场55.9%的份额。该公司为苹果、高通和Nvidia等公司生产芯片,这些芯片设计厂商本身并不具备造价和运营费用昂贵的晶圆厂。
美国的格芯、台湾的联电和中国大陆的中芯国际是晶圆代工市场除台积电之外的主要厂商,他们分别占据了9.4%、8.5%和5.4%的市场份额。
随着大型IDM企业如三星电子与英特尔,也开始接手代工生意,尝试拓展收入来源,以提升公司成长,格芯在竞争日渐加剧的产业里挣扎着站稳脚步。
三星已经是全球最大的存储芯片供应商,最近该公司的目标是取代格芯成为合同芯片制造领域的第二大玩家,下一步是挑战台积电。
在欧盟调查中,台积电现在已被指控不公平竞争
一位消息人士称,台积电已经派一位与北京方面交好的人士联系发改委,以了解更多关于此次诉讼的信息。该消息人士称,目前尚不清楚发改委是否会对此次指控立案。
发改委是中国最大的经济规划部门,同时也负责确保产品定价方面的公平竞争环境。国家工商行政管理总局负责制止其他领域的垄断行为,而商务部负责监督并购中的反垄断审查。
这已经不是格芯第一次向政府机构投诉竞争对手了。路透社在去年9月率先披露了格芯在2017年下半年,曾向欧盟委员会提出了类似的投诉,指控台积电不公平地使用回扣甚至处罚来阻止客户转向其他供应商。
台积电去年10月告诉记者,欧盟确实曾与台积电联系以了解更多信息,公司也正在全力合作。“我们认为,此前的指控还处于初步阶段,因此,评论或预测案件将如何发展还为时过早。”何丽梅当时说。
中国是芯片制造增长最快的市场。 台积电在南京建造的首个12英寸先进工艺代工厂将于今年5月投产,耗资30亿美元。而该公司的大部分制造基地在台湾。2017年台积电营收达9774.5亿新台币(约合321.1亿美元),其中11%来自中国,高于2016年的9%。
格芯也从成都地方政府那里筹措资金来建造当地的晶圆厂,并计划于今年年底开始投产。该公司在新加坡,美国的纽约州和德国的德累斯顿都有制造基地。这家私营企业由阿布扎比国有基金Mubadala投资控股。
台积电的主要客户还包括恩智浦、博通、高通、AMD、联发科和赛灵思等全球450多家厂商。格芯则主要依赖AMD,也包括一些台积电的客户,但不包括苹果和Nvidia。
全球最大的移动芯片供应商高通因其违反反垄断法的专利授权业务模式,在2015年被中国发改委处以9.75亿美元罚款。此外,三星去年也因DRAM连续涨价问题被发改委调查。
在欧盟,如果违反该地区反垄断法,公司可能将被处以其全球营收10%的巨额罚款。例如谷歌去年被处以24.2亿欧元(30亿美元)的罚款,因为它在搜索引擎和自己的智能手机操作系统中内置自己的购物服务。今年1月,高通公司也被罚款9.97亿欧元,因其被指控“滥用霸主地位,以保证苹果独家供应商5年的地位。”(校对/范蓉)
2.紫光展锐携手KaiOS助力全球功能手机市场发展;
紫光集团旗下核心企业紫光展锐,作为全球领先的移动通信及物联网核心芯片供应商之一,携手功能手机及关联设备的轻量型操作系统研发商KaiOS Technologies于今日正式宣布,KaiOS移动操作系统现已全面支持展讯高性能LTE芯片平台SC9820A,并已运行在JioPhone。此外,本季度后期,KaiOS最新移动操作系统KaiOS 2.5也即将支持展讯芯片平台SC9820E和3G智能解决方案SC7731E。两大厂商携手发力,推出更多支持先进移动功能的轻量型功能手机,造福广大消费者。
紫光展锐的高集成、高性能芯片平台能够为智能手机、功能手机和平板电脑等多种移动设备提供强劲支持。搭载紫光展锐芯片的功能手机可流畅运行主流App和移动通讯,无疑是新兴市场的一大福音。
“紫光展锐始终致力于成为移动创新的引导者,产品线覆盖高效能的智能手机和价格亲民的功能手机。”紫光集团全球执行副总裁、紫光展锐首席执行官曾学忠先生表示,“通过与KaiOS Technologies开展合作,我们能够在坚守卓越品质的同时实现软硬件的有机整合,将全球用户有效连接起来。此次合作也将进一步强化展讯在全球功能手机市场的布局。”
KaiOS系统为内存有限的功能手机带来丰富的用户体验。该系统是全球少数支持在手机上安装热门第三方App的操作系统之一,更是唯一能够在功能手机上实现这一点的操作系统,当中包括社交媒体、即时通讯、游戏、串流娱乐、语音导航。此外,该系统可以在功能手机上实现多种与智能手机类似的功能且仅占用少量内存。KaiOS2.5可在紫光展锐最新推出的芯片平台上实现流畅运行,仅需256MB或512MB运行内存。
“KaiOS始终致力于为用户提供极具性价比、功能丰富的移动设备。我们的发展离不开与紫光展锐这样强大合作伙伴的紧密合作,” KaiOS Technologies首席执行官Sebastien Codeville表示,“得益于紫光展锐在先进芯片平台上的鼎力支持,我们成功推出新一代高性价比设备。接下来我们将进一步夯实与紫光展锐的合作,在3G和4G市场推出更加丰富的产品。”
全球市场调研机构Counterpoint Research 2017年的研究结果显示,目前使用中的功能手机数量超过13亿部,亚非市场占绝大多数,中东欧地区的使用数量也在不断攀升。研究还显示上述市场正面临显著的技术和经济两极化。KaiOS的移动操作系统和紫光展锐等企业生产的质优价廉的硬件设备,正有效弥合这一技术鸿沟。
3.福建“首富县”:晋江的两岸产业对接新风向;
作为中国重要的休闲食品生产基地,晋江拥有涵盖10余个门类数百个品种、产值超过500亿元人民币的食品饮料产业集群。还有一个汇聚两岸资源、技术、人才,产值千亿元(人民币,下同)的集成电路产业,也正悄然兴起。

2017年7月27日,第一届海峡两岸食品交易会暨第四届闽台(泉州)食品交易会在福建晋江开幕。
2017年7月27日,第一届海峡两岸食品交易会暨第四届闽台(泉州)食品交易会在福建晋江开幕。

在与台湾一水之隔的福建“首富县”晋江,一个汇聚两岸资源、技术、人才,产值千亿元(人民币,下同)的集成电路产业正悄然兴起。

2017年7月,引进欧美、台湾先进教学资源和师资力量的芯华集成电路培训中心在晋江揭牌成立,卡夫曼奖获得者、台湾“清华大学”前校长刘炯朗受聘为该培训中心校长。

刘炯朗表示,两岸集成电路产业完全可以发挥互补优势,共同拓展国际市场,实现双赢。

携手打造千亿集成电路产业

台湾是全球集成电路人才的重要聚集地。与之隔海相望的晋江,也在全力发展集成电路产业,努力成为全球重要的内存产业生产基地、集成电路全产业链生产基地,以及两岸集成电路产业合作示范中心。

目前,2016年落户晋江的晋华存储器集成电路项目正在紧张建设中,主厂房将于近期封顶。该项目预计在2018年9月投产,将打造成为大陆第一个自主技术的内存制造项目。

不同于其他企业走技术授权的合作路径,晋华项目首创高科技领域的技术共享模式,与台湾方面合作设立联合科研中心,进行产品的技术研发。待项目落地投产后,产品关键技术的研发将从台湾转到晋江,开启两岸高科技领域深度技术合作的先河。

刘炯朗认为,台湾集成电路产业起步早,企业数量多,在设计、制造和封测等各个环节均位居世界的前列;大陆具有快速成长的广阔市场,完善的产业链配套和持续优化的营商环境,两岸产业合作具有非常强的互补优势。

“晋江在发展集成电路产业上还具有天然的区位优势,能更好承接台湾在集成电路产业领域的一些产业链条、企业、人才和技术,助推自身产业的发展。”刘炯朗告诉记者,“即使晋江在集成电路产业领域是从零开始,但在这个技术日新月异、高速发展的产业里,没有基础同时也意味着没有包袱。”

一年来,晋江积极培育设计、制造、封装测试、装备材料和终端应用的集成电路全产业链,现该产业链总投资近600亿元,全产业链生态圈雏形初具。

在刘炯朗眼中,“项目建设、人才引进、产业招商”齐头并进的晋江是这片蓝海市场中的佼佼者。

“发展集成电路产业,人才是核心要素。”晋江市长张文贤指出,谁掌握人才,谁就能占据集成电路产业“金字塔”的顶端。为此,晋江编制实施了集成电路人才战略规划纲要,并出台了大陆首份集成电路优秀人才认定标准。

为加强两岸半导体人才进一步交流,晋江还举办了第一届海峡两岸(晋江)半导体人才交流合作峰会,邀请两岸知名高校、人力资源机构、集成电路企业代表,探讨两岸半导体人才发展面临的问题、挑战,以及人才交流、产学研、服务创新等合作前景。

“我们希望两岸学者专家、企业深入交流,吸引更多台湾半导体领域顶尖人才到晋江,携手打造千亿集成电路产业。”张文贤说。

食品休闲化:共拓国际市场

在晋江,有着两岸对接合作、共拓国际市场意愿的,不只是集成电路产业。

在台湾食品发展协会副理事长石资泽眼里,人潮涌动的首届海峡两岸食品交易会意义重大,不仅促进两岸交流合作,也让两岸食品互相竞争和鞭策。“台湾食品要与大陆优势互补,一同进步,角逐更广的国际市场。”

为期3天的首届海峡两岸食品交易会暨第四届闽台(泉州)食品交易会(简称两岸“食交会”),2017年7月底在晋江举行,为来自世界各地尤其是海峡两岸的客商提供了国际性、专业化食品产业对接平台。

石资泽带领的台湾食品参展团此次带来了较有代表性的台湾传统食品。与往常不同的是,鸡汤、鱼松、花生等传统食品,开始蜕变成“休闲食品”。

谢清银是台湾味一食品有限公司的董事长,每年多次往来于大陆和台湾之间。首次来到两岸“食交会”,他带来的产品是鱼松。

“鱼松是台湾非常传统的一种食品,我们力求用传统古法技艺、现代化科技来生产鱼松,让鱼松不断向休闲化食品转移。”谢清银认为,传统食品具有深层次的文化力量和情感沉淀,休闲化生产可以突破区域限制,助推其国际化发展。

谢清银的鱼松现已销往欧洲、美洲、日本、东南亚等地,2010年开始涉足大陆市场,由于两岸文化和口味相近,市场反响不错。“此次参加两岸‘食交会’,希望借助这个国际化食品行业舞台,和大陆同业切磋技艺,共同进步;也希望寻找优秀代理商,打开更广阔的市场大门。”

同样,台湾宝岛鲜有限公司带来参展的宝岛鲜鸡汤也借助现代化技术实现了食品休闲化。该公司负责人黄文贵认为,传统食品休闲化是食品发展一种趋势,两岸携手开拓国际市场,传统食品休闲化具备了特色、技术和人文等优势。

瞧准传统食品休闲化的不仅是台湾企业,还有晋江食品企业。作为晋江紫菜行业的龙头企业,阿一波食品有限公司也把研发的紫菜休闲化新品“厚浪”搬到“食交会”。

“传统饭桌上的紫菜休闲化,一直是我们寻求的突破口。”阿一波食品有限公司总经理李志江两年前奔走在日本、韩国和东南亚各地,研发如何让休闲化的坛紫菜口感更具充实感。他认为,快速、方便和健康是传统食品休闲化不断努力的方向。

“我们也一直向台湾食品企业学习,无论是在产品技术还是设计方面,都有紧密合作。”李志江称,两岸食品休闲化深度合作,优势互补,将加速国际市场布局。

晋江作为中国重要的休闲食品生产基地,拥有涵盖10余个门类数百个品种、产值超过500亿元人民币的食品饮料产业集群。

紧扣休闲食品制造全产业链,本届食品交易会集聚休闲食品成品、食品加工包装机械、食品工艺技术、食品原辅材料及添加剂、动漫品牌授权及包装设计五大类别的名优特新产品,集中展示食品行业最新动态、最新技术、最新潮流,成为引领休闲食品行业发展的“方向标”。

“不管是两岸市场还是整个国际市场,两岸食品业界都有携手共进的理由。”台湾九次方生物科技有限公司总经理洪昕受访时认为,台湾和大陆在食品业都有各自的强项,整合台湾的创意软实力和大陆的生产实力,对进军全球市场非常有帮助。

在洪昕看来,两岸食品业者携手布局全球市场,让中华美食展现在世界各国的面前,这对于两岸来说都是很好的契机。

晋江市委书记刘文儒表示,顺应两岸食品产业的发展需求,两岸“食交会”应运而生,为两岸食品业界交流合作、互利共赢提供了一个新的契机。

组委会公布的统计数据显示,本届食品交易会吸引客商6.92万人参会,累计达成交易额88.65亿元人民币。 中国新闻网
4.安徽:聚力创新追赶“创芯”梦;
《安徽省半导体产业发展规划(2018—2021年)》近日出台,抢抓半导体产业发展重大机遇,培育和发展新兴产业。

到2021年半导体产业规模力争达千亿元

在毫厘间展示尖端科技,于方寸间蕴含无穷智慧,以芯片为代表的集成电路产业,被誉为国家的“工业粮食”,当前在国民经济中的地位愈加重要。“半导体产业是现代信息社会的基石,是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。”省发改委高技术处相关负责人表示,随着人工智能、物联网、5G、智能驾驶等新应用爆发,将驱使全球半导体产业持续增长。

近年来,我省紧紧抓住半导体产业发展的战略机遇,大力发展与主导产业相融合、有巨大市场需求的驱动芯片、存储芯片、家电芯片等特色芯片,半导体产业实现了“从无到有、从有到多”的跨越发展。半导体企业由2013年的数十家增至目前的近150家,产业规模从不足20亿元发展到260多亿元,增速居全国前列,初步形成了从设计、制造、封装测试、材料和设备较为完整的产业链,主要产品涉及存储、显示驱动、汽车电子、视频监控、微处理器等领域。 “半导体产业规模快速壮大,龙头企业不断集聚,产业环境不断优化,全产业链推进模式影响深远。”省发改委高技术处相关负责人说,但也应看到,我省半导体产业规模偏小、芯片设计产品方向分散、产业链上下游关联不紧密、人才供给不足等主要问题亟待解决。

为抢抓半导体产业发展重大机遇,省政府办公厅近日印发《安徽省半导体产业发展规划(2018—2021年)》,坚持市场导向与政策引导、特色发展与重点突破、重点引进与自主培育相结合,着力扩大产业规模,培育壮大骨干企业,构建具有安徽特色的半导体产业链,增强产业国际竞争力,为现代化五大发展美好安徽建设提供强大支撑。 《规划》明确,到2021年,我省半导体产业规模力争达到1000亿元,半导体产业链相关企业达到300家,芯片设计、制造、封装和测试、装备和材料龙头企业分别达到2~3家。

构建“一核一弧”的半导体产业空间分布

近年来,全球第六大晶圆代工企业力晶科技,国内封装企业龙头通富微电,设计业龙头企业联发科技、兆易创新、群联电子、敦泰科技、君正科技等先后落户安徽。联发科技在合肥设立全球第二大研发中心,芯片设计能力达到12纳米。易芯半导体公司自主研发12英寸芯片级单晶硅片,填补国内空白。

《规划》明确提出,坚持立足优势、统筹规划、突出重点、集聚发展的原则,打造以合肥为核心,以蚌埠、滁州、芜湖、铜陵、池州等城市为主体的半导体产业发展弧,构建“一核一弧”的半导体产业空间分布格局。

“核心布局即是合肥市要发挥现有产业基础优势,以重大项目为引领,积极推进面板驱动芯片、家电核心芯片、汽车电子芯片模块国产化,打造集成电路设计、制造、封装测试、装备和材料全产业链,完善产业配套,辐射带动全省半导体产业发展。 ”省发改委高技术处相关负责人表示。 据介绍,弧形布局意味着:蚌埠市要把握军民融合大趋势,拓展微机电系统(MEMS)等产品的研发与制造空间,推进在工业、汽车电子、通信电子、消费电子等领域的应用;滁州市要依托区位优势,重点发展半导体封装测试产业和半导体材料产业;芜湖市要以化合物半导体为突破口,积极推进在汽车、家电等领域的应用;铜陵市要利用引线框架、封装测试设备的研发与制造基础,探索发展高纯金属靶材、键合金属丝(铜丝为主),积极创建半导体设备研发中心及国家半导体设备研发生产基地;池州市要持续推动半导体分立器件的制造、封装测试等,实现产值突破,形成产业规模;省内其他城市要结合产业基础,支持配套产业发展,拓展应用领域,逐渐融入“一核一弧”半导体产业链条。

逐步形成芯片设计制造和应用的联动发展

“集成电路产业的显著特征可以概括为‘两性三高’,即基础性、市场竞争性,以及高技术、高门槛和高人才。”合肥市发改委相关负责人说。

近年来,中国科学技术大学、合肥工业大学国家微电子学院加快建设,在皖高校每年培育微电子相关专业学生8000多人。合肥市集成电路设计分析验证公共服务平台投入运营。国际学校、医院、高管公寓等配套设施逐步完善,去往欧、日、韩、新加坡等航班相继开通。

《规划》提出壮大芯片设计业规模、增强芯片制造业能力、提升封装测试业层次、大力发展相关配套产业、推动重点领域应用等5个方面的重点任务。 《规划》提出,加强芯片设计能力的塑造提升,大力发展面板显示及触控驱动芯片、汽车电子芯片、家电芯片、MEMS传感器、高端电力电子功率器件等专用芯片设计,引导芯片设计企业与整机制造企业协同开发,推进产业化,以整机升级带动芯片设计研发,以芯片设计创新提升整机系统竞争力。

《规划》明确,坚持应用引领,以设计为核心,实施重点芯片国产化工程,促进集成电路系统应用。在汽车电子、计算机、通信、物联网、可穿戴设备等领域,推动产学研用结合,逐步形成芯片设计制造和应用的联动发展。 人才是产业发展的关键支撑。 《规划》提出,加快引进和培育一批半导体专业高层次人才和专业技术人才,按照相关政策,给予住房、子女就学、居留便利、个税优惠、知识价值激励、职称绿色通道等方面待遇。加快建设中国科学技术大学、合肥工业大学示范性微电子学院。鼓励半导体企业与微电子学院合作建立人才实训基地,支持人才实训基地结合企业实际开展工程实习、实训、实践等培训工作。 安徽日报
5.浦东张江集成电路产业能级再提升;
近日,一批张江科学城建设重点项目备受关注,其中包括华力二期、中芯国际新产线等。

随着华力微电子12英寸先进生产线等科学城集成电路重点项目的加快建设,张江集成电路产业能级正在不断提升,进一步巩固上海市在集成电路领域的龙头地位。

月产3.5万片生产线涵盖全“芯”

中芯国际作为国内规模最大、技术最先进的集成电路制造企业之一,在中国北京、上海、深圳、天津和意大利拥有生产8英寸和12英寸的晶圆厂,且在过去数年业绩屡创新高。随着国内集成电路产业环境的提升,中芯国际率先进行14纳米高端工艺技术的研发。

记者了解到,中芯国际与国家“大基金”(国家集成电路产业投资基金)以及上海市“地方基金”(上海市集成电路产业投资基金)以合资的方式成立中芯南方集成电路制造有限公司,计划总投资102.4亿美元,在中芯国际上海厂区保留地块上,建设两条月产能均为3.5万片芯片的集成电路生产线(即SN1和SN2),生产技术水平以12英寸14纳米为主,产品主要面向下一代移动通讯和智能终端。

本次新建项目全部达产后,中芯上海厂区有望形成9.2万片/月12英寸产能,11万片/月8英寸产能,技术涵盖0.35微米—14纳米,将成为国内技术最先进、最具规模效益的先进产能芯片研发制造基地之一。

据悉,该项目自2016年10月正式开始打桩施工,目前正按计划推进,计划2018年底完成建设,2019年开始设备搬入和启动14纳米风险量产。

龙头领军产业营商环境不断完善

据最新统计显示:张江已经聚集了国内外知名集成电路企业200余家,形成了目前国内最完善、最齐全的产业链布局。

随着集成电路先进生产线不断投入建设、张江集成电路产业形成创新发展、快速发展的良好态势。去年以来,政策服务体系也在加快完善。

如上海科创中心建设的“四梁八柱”之一——首批规划的18个研发与转化功能型平台正式确定。其中就包括集成电路产业和创新服务功能型平台等。

张江国家实验室的建设方案也已初步形成,将聚焦“1+2+1”。其中“2”指的是集成电路和生命科学。

经过20多年的发展,张江的集成电路技术和产业在国内处于领先地位,形成了集设计、制造、测试、封装、材料、技术服务等于一体的完整产业链。而不少企业已经从最初的“幼苗”成长为国际领先企业。

在盛美上海成立10周年之际,这家国内创新半导体设备制造企业定下了一个新目标:十年后步入全球半导体清洗设备公司前列。

盛美半导体设备(上海)有限公司创始人、首席执行官王晖说,中国已成为下一个半导体公司的成长地,相信今后十年,肯定有中国设备公司进入全球前八。

从全球半导体产业的发展趋势来看,中国市场正在崛起,未来一半以上的集成电路市场在中国。业界认为,当张江聚集更多的独创技术后,将获得全球客户更多认可,进而掌握国际集成电路产业的“话语权”。 浦东时报
6.物理所发现基于磁性绝缘体的新型磁子阀效应
面向后摩尔时代的信息存储与逻辑运算需求,自旋电子器件为开发下一代具有更小单元尺寸、非易失性、低功耗和高速度的微电子器件提供了具有广阔前景的发展方向。其中,自旋阀是各类自旋电子器件的核心单元,自旋阀通常包括由两层铁磁金属和非磁中间层构成的三明治核心结构,由于自旋极化电子在两铁磁层间的输运,从而器件的电阻受到两铁磁层相对取向的调制。自旋阀结构的室温巨磁电阻(GMR,1988年)和室温隧穿磁电阻(TMR,1995年)器件在磁性硬盘、磁性随机存储器和磁性传感器等高密度信息存储与传感器件中的广泛应用,也使得发现巨磁电阻(GMR)效应的法国科学家A. Fert和德国科学家P. Grünberg获得了2007年诺贝尔物理学奖。

自旋波是磁性系统中自旋进动过程的集体激发态,其量子化的准粒子称为磁子,每一个磁子携带一个普朗克常量的自旋角动量。与传统金属中的自旋极化传导电子相比,基于自旋波的磁子具有以下的优点:1.磁子的传递具有无热耗散和低阻尼的特点,在长距离的自旋信息传播中具有显著的优势;2.磁子的波动属性同时具备了振幅和相位两个特性,可以突破传统的冯·诺依曼体系的逻辑和计算架构,有可能成为后摩尔时代信息传输和处理的重要方式之一;3.基于磁子的超流、超导、玻色-爱因斯坦凝聚和约瑟夫森等宏观量子效应也成为凝聚态物理的研究热点。在传统的磁子自旋电子学的研究中,微波是最常用的激发和检测的方式,但微波器件的尺寸很难实现小型化。因此,要将磁子自旋器件应用到半导体大规模集成电路中,迫切需要发展基于电学方法的磁子自旋激发、调控与探测手段。

2012年至2016年,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心磁学国家重点实验室M02课题组研究员韩秀峰团队,利用磁控溅射技术结合高温热处理工艺经过一系列样品的制备和优化,克服了以往YIG只能在单晶GGG衬底上制备的限制,在Si-SiO2衬底上设计和制备出了Pt/YIG/Pt的重金属/磁性绝缘体/重金属¬(HM/MI/HM)层状异质结构,并且首次在该结构中观测到了由亚利桑那大学教授张曙丰团队通过理论预测的磁子拖拽效应,即由于YIG中磁子的激发与传输,一侧Pt层中的电荷/自旋流可以在另一侧Pt层中拖拽出相反的电荷/自旋流。该工作证实了磁性绝缘体可以作为磁子自旋的传输通道。

近日,韩秀峰团队又创新性地采用YIG磁性绝缘体作为磁性电极、Au作为中间层、在GGG衬底上异质外延制备了高质量的YIG/Au/YIG这种新型的磁性绝缘体/金属/磁性绝缘体(MI/NM/MI)——磁子阀结构,并且在该结构中首次观测和发现了磁子阀效应(Magnon Valve Effect),即通过两层磁性绝缘层的相对磁化方向取向可以调控磁子流的大小。首先,通过精细调控两层YIG的晶体结构来产生不同的矫顽力,从而实现反平行的相对磁化取向;采用局域电流加热的方式产生温度梯度,通过纵向自旋塞贝克效应激发YIG中的磁子流,通过磁子阀的磁子流可以通过Pt中的逆自旋霍尔效应来实现电学的测量;进而发现了其中的磁子阀效应,即两层YIG的相对取向可以控制通过该磁子阀的磁子流大小,其中室温下平形态和反平行态的相对磁子阀比值(Magnon Valve Ratio,MVR)可以达到19%;揭示了磁子阀比值的大小主要取决于磁性绝缘体/金属界面的磁子-电子自旋的转换效率,该转换效率的温度依赖关系与理论计算的结果相一致;通过磁子阀比值与Au厚度的依赖关系的拟合,得出Au的自旋扩散长度为15.1nm,与自旋泵浦方法获得的结果相一致。

该研究制备出的YIG/Au/YIG,即新型磁性绝缘体/中间层/磁性绝缘体(MI/NM/MI)磁子阀结构,其本身就是自旋信息传递和逻辑运算的一种基本磁子型核心单元器件,也是未来研发基于磁子流的电路、逻辑、存储、二极管、晶体管、波导和开关等各类磁子型器件的材料与物理基础。这表明,以磁性绝缘体中磁子作为自旋信息载体的一类新型自旋电子学核心器件具有重要的应用前景,在材料、物理和器件上的突破将有可能加快低能耗、可重写、非易失和高频率的新型计算机系列核心器件的诞生。 同时,该磁子阀结构能够与现有的大规模集成电路工艺进行匹配,有助于未来磁子器件、自旋电子器件与半导体微电子器件的综合集成与广泛利用。

相关研究成果发表在《物理评论快报》上,并作为亮点文章(highlighted article)在其网站首页重点推荐。美国物理学会的《物理》期刊的同步亮点评价称:此类基于纯自旋流的磁子晶体管(磁子阀)可导致一类新型磁子流电路及器件的诞生,会比传统电子器件及电路更快、更高效。该研究得到了国家自然科学基金委、科技部和中科院的资助。


图1.(a),磁子阀结构、原理和测量示意图;(b)-(c),GGG/YIG和YIG/Au/YIG区域的透射电镜照片。



图2.(a)-(b),磁子阀比值随中间Au层厚度和温度的依赖关系;(c)-(d),探测端ISHE电压随YIG磁化方向和加热电流的依赖关系。 中国科学院网站

文章来源:http://laoyaoba.com/ss6/html/45/n-665345.html

责任编辑:星野
半导体行业观察
摩尔芯闻

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