上海微系统所:制备出微型光电一体化集成钻石量子磁传感器

2022-05-13
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摘要 该钻石磁传感器可以对小于0.5 mm(甚至更小)的目标区域进行近距离测量,具有在心磁、脑磁等弱磁信号探测场景的应用潜力,这为后续实用化的可穿戴生物磁传感器奠定了良好的研究基础。

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传感新品

【上海微系统所:制备出微型光电一体化集成钻石量子磁传感器】

近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室采用微纳加工技术,制备了一种基于氮空位(NV)色心的微型光电一体化集成钻石量子磁传感器。5月9日,相关研究成果以Amicrofabricatedfiber-integrated diamond magnetometer with ensemble nitrogen-vacancy centers为题,发表在Applied Physics Letters上。   

钻石可以作为珠宝装饰品,更是颇具研究价值的新型量子材料。氮空位缺陷——NV色心,是钻石晶体结构中常见的点缺陷,由氮原子取代碳原子和相邻空穴而形成,利用其在磁场中的量子顺磁共振效应及荧光辐射特性可进行精密磁测量。NV色心在常温下具有稳定的量子态,可以在非制冷的室温下工作。同时,钻石量子磁传感器以其高空间分辨率、高灵敏度、高生物兼容性等技术优势,在近场微观磁共振、磁异常探测、生命科学等领域具有重要的应用前景。  

小型化、集成化、便携化是钻石量子传感器取得实际应用的重要条件。该团队基于晶圆级微机电工艺平台,利用标准微纳加工技术,制备出钻石量子磁传感器的核心——钻石芯片。芯片内部集成了微波辐射结构,实现了原位微波量子态操控。研究采用金属热压键合技术,实现了钻石单晶与硅晶圆的异质集成,确保了机械稳定性。钻石芯片耦合带有梯度变化折射率透镜的光纤模块,实现了“光进光出”的工作模式,缩小了探头尺寸,实现了钻石磁强计探头的高集成度。研究进一步表明,采用双频共振技术可以同时进行磁场和温度场的同步实时测量,不仅通过温漂抑制提高了磁场测量的信噪比,而且确保了传感器的温度稳定性。  

该团队提出的制备工艺可以在晶圆级进行拓展,具有批量化制备的潜力,为建立高一致性、高灵敏度的可穿戴传感器阵列提供了可能性。目前,钻石量子磁传感器整体尺寸仅有20×15×1.5 mm3,灵敏度达到2.03nT/√Hz。同时,该钻石磁传感器可以对小于0.5 mm(甚至更小)的目标区域进行近距离测量,具有在心磁、脑磁等弱磁信号探测场景的应用潜力,这为后续实用化的可穿戴生物磁传感器奠定了良好的研究基础。  



传感动态

【思特威:主业处于高增轨道 高性能CMOS传感器芯片领军企业登陆科创板】

近年来,随着政策扶持力度不断加大和市场需求快速增长,我国集成电路产业迎来了高速发展。据测算,2016年至2020年期间,我国集成电路产业市场规模由4335.5亿元增至8821.9亿元,年复合增速达到19.4%。业内人士分析表示,随着制造业智能化升级浪潮,高端芯片需求将持续扩张,而这也将为国内各领域芯片制造企业创造良好的发展机遇。

5月11日,国内高性能CMOS图像传感器芯片设计的领先企业——思特威(688213.SH)正式开启新股申购。公开资料显示,作为致力于提供多场景应用、全性能覆盖的CMOS图像传感器产品的企业,思特威的产品现已广泛应用于安防监控、机器视觉、车载电子等众多高科技应用领域,并且业务规模保持快速增长。据统计,以2020年出货量口径计算,公司的产品在安防CMOS图像传感器领域已位列全球第一,此外,公司在新兴机器视觉领域全局快门CMOS图像传感器中也取得了行业领先的地位。预计随着此次登陆科创版,在资本市场的加持下加速发展,或将成为思特威新一轮成长的起点。


【华虹半导体:回应美方潜在扩大设备出口禁令消息:至今拥有美国商务部VEU资格】

针对美方有意扩大对中国地区芯片制造公司的半导体设备出口禁令这一消息,华虹半导体总裁兼执行董事唐均君在5月12日举行的一季度业绩说明上表示:“公司高度重视这条新闻。华虹半导体作为法人单位,在经营过程中建立了完备的规则制度和体系。在进出口方面,我们建立了完备的合规管控程序,获得美国商务部VEU(the Validated End-User,即“经验证最终用户”)的资格,至今还拥有VEU资格。”

唐均君续称:“经过20多年发展,华虹特色工艺获得了市场的广泛认可,代工产品覆盖北美、欧洲、亚洲。一季度,公司在北美市场的营收同比上升了105%,环比上升8.5%。我们将持续深耕于特色工艺领域,不动摇。我也非常相信,跟我们有几十年合作友谊的供应商对我们的支持会一如既往。”


【美高官:制裁迫使俄军从洗碗机中拆芯片用】 

当地时间5月11日,美国商务部长吉娜·雷蒙多表示,美国主导的制裁迫使俄罗斯在一些军事装备中使用来自洗碗机和冰箱(dishwashers and refrigerators )中的计算芯片。
“我们从乌克兰人那里得到消息,当他们在地面上发现俄罗斯军事装备时,里面安装的都是他们从洗碗机和冰箱中取出的芯片。”雷蒙多在美国参议院听证会上表示,她最近会见了乌克兰总理。

雷蒙多执掌的美国商务部负责监督出口管制,这是该国发起对外制裁的重要部门。据雷蒙多透露,自2月底开始对俄制裁以来,美国对俄的技术出口下降了近70%,另外36个国家也采取了类似的出口管制措施,这些制裁同样适用于白俄罗斯。

“我们的做法是要彻底阻断俄罗斯获取技术,这会削弱他们继续军事行动的能力,这正是我们正在做的事情。”雷蒙多在回答民主党参议员关于出口管制问题时说道。


【英特尔:推出首批云端芯片,强化AI战略对阵英伟达】

当人工智能(AI)加速芯片成为大型科技公司标配后,市场上一度失语的英特尔正加速追赶。

5月11日,英特尔在其VISION 2022大会上公布了新款云端AI专用芯片Habana Gaudi 2和Greco,分别用于AI训练和AI推理。两款芯片最早可追溯到2016年成立的以色列AI芯片公司Habana,该公司在2019年8月被英特尔收购。

此次发布的新品,是Habana被英特尔收购作为独立业务部门后推出的首批AI芯片。英特尔称,Habana Gaudi 2和Greco AI加速器通过Synapse AI软件栈开发,基于台积电7nm工艺,支持多样化架构,与使用同等数量GPU(图形处理器)构建的系统相比,有低成本和高性能优势。

AI计算分为训练(training)和推断(inference)两个层面,首先是对模型进行训练,整个过程可能耗时数天,之后是训练出的模型响应实际请求,做出推断。在训练AI模型上,英伟达是市场上绝对的领先者,几乎所有AI企业都离不开它。多数推理任务则仍由传统的英特尔CPU承担,但AI芯片也在积极占据市场份额。

面对新兴的AI计算需求,英特尔经历过一轮失败的收购,蹉跎了数年。为了弥补传统CPU(中央处理器)的不足,英特尔在2016年收购AI芯片创业公司Nervana组建AI班底。Nervana承载着英特尔阻击AI计算领先者英伟达的诉求,但产品开发和商业化并不顺利。收购了Habana之后,英特尔也终止了Nervana的AI芯片项目。

相比Nervana的产品,Habana产品进度更快。据界面新闻了解,Habana的Gaudi芯片在主要云计算公司的数据中心已有商用,在国内市场基本已经渗透进了所有的头部互联网企业中。AWS曾在2020年称,对机器学习任务,Habana芯片的性价比能比目前基于GPU的云服务高40%。

实际上,在AI芯片领域,相比大手笔收购耗费的资金,英特尔更应该替错过的时间惋惜,在技术和团队整合过程中,英特尔“失语”超过两年,未能继续推出产品。英特尔数据中心与人工智能事业部总经理Sandra Rivera在接受外媒采访时坦言,英特尔已经在AI方面投入了大量资金,但由于对不同产品有着不同的策略以及不同的执行优先级,这些巨额投资还没有完全展现出其回报和市场影响力。

市场调研公司Allied Market Research的调查报告显示,2020年AI芯片市场总价值约为80亿美元,预计其将在2030年增至近2000亿美元。另一方面,谷歌、亚马逊等公司都在使用、开发自己的AI芯片。英特尔发布新款AI芯片,也意味着其AI战略重新走上轨道。Sandra Rivera称,目前英特尔的战略是构建完善的芯片产品组合和开源软件,以满足AI日益普及所带来的愈加广泛的计算需求。例如,英特尔将为客户提供软件开发工具,使客户既能够使用通用AI芯片处理工作,也可以将部分任务交给擅长图像处理或其他工作的专业芯片。

为了实现这一战略,英特尔在其产品线中增加了GPU,欲与英伟达展开新一轮的较量。在此次VISION 2022大会上,英特尔还发布了云端GPU ATS-M,能够提供每秒150万亿次运算(150 TOPS),用于视频转码、云游戏等用途。然而,正面打败对手英伟达绝非易事。今年3月,英伟达发布Hopper架构GPU H100,再次为竞争对手立下标杆。英伟达称,H100在半精度、单精度、双精度浮点等人工智能常用计算模型上,性能可达前代产品A100的3倍。



传感财经

【5月12日传感财经分析:可穿戴传感器概念报涨,晶方科技领涨;影像传感器概念报涨,水晶光电领涨,温度传感器概念报跌,奥联电子领跌】

5月12日盘后,可穿戴传感器概念报涨,晶方科技(31,0.5,1.64%)领涨,森霸传感(12.93,0.19,1.49%)、北京君正(78.38,0.97,1.25%)、汉威科技(15.35,0.12,0.79%)等跟涨。

5月12日盘后,影像传感器概念报涨,水晶光电(10.01,1.83%)领涨,晶方科技、苏州固锝、力源信息、华天科技等跟涨。

5月12日盘后,温度传感器概念报跌,奥联电子(15.01,-0.39,-2.53%)领跌,保隆科技(34.5,-0.27,-0.78%)、中航电测(9.72,-0.04,-0.41%)等跟跌。


相关温度传感器概念股有:

*ST威尔:2022年第一季度季报显示,公司实现总营收3136.87万,同比增长-7.02%;毛利润1048.62万。

上海威尔泰工业自动化股份有限公司成立于1992年10月控股股东为上海紫江(集团)有限公司,主要从事压力、流量、温度等测量仪表和调节阀、电动执行机构等控制仪表的研发、生产和销售,以及自动化工程服务。

在近30个交易日中,ST威尔有17天下跌,期间整体下跌21.07%,最高价为12.2元,最低价为11.87元。和30个交易日前相比,ST威尔的市值下跌了2.98亿元,下跌了21.07%。

森霸传感:森霸传感2022年第一季度公司实现总营收5105.53万,同比增长-32.78%;实现毛利润2087.87万。

公司主要产品包括热释电红外传感器系列和可见光传感器系列两大类,产品主要应用于LED照明、安防、数码电子产品等领域。

森霸传感在近30日股价下跌14.21%,最高价为15.12元,最低价为14.49元。当前市值为23.15亿元,2022年股价下跌-42.7%。

日盈电子:2022年第一季度,日盈电子公司实现总营收1.48亿,同比增长19.86%;毛利润2909.57万。

公司拟以自有资金预计不超1.64亿元收购常州市惠昌传感器有限公司90%股权。交易完成后,公司温度传感器业务的研发能力及市场竞争力将得到快速提升。

日盈电子在近30日股价下跌25.33%,最高价为17.68元,最低价为16.97元。当前市值为12.24亿元,2022年股价下跌-42.94%。

康斯特:2022年第一季度季报显示,公司实现总营收7429.45万,同比增长21.47%;毛利润4458.92万。

公司现位于北京中关村科技园核心创新区——永丰产业基地,主要产品包括压力、温度和过程仪表校准设备。


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