1.西安交大芯片成果闪耀澳门IEEE ICTA会议：一项高速光通信芯片论文获评最佳论文奖 ; 

2.南科大深港微电子学院潘权团队在高速集成电路设计领域取得重要研究成果 ; 

3.中国科学院在基于4H-SiC/Diamond复合衬底GaN HEMT异质集成方面取得重要进展；

1.西安交大芯片成果闪耀澳门IEEE ICTA会议：一项高速光通信芯片论文获评最佳论文奖;

2025 IEEE ICTA最佳论文奖

10 月 22-24 日，第八届 IEEE 国际集成电路技术与应用学术会议（IEEE International Conference on Integrated Circuits, Technologies and Applications，ICTA）在澳门召开。今年 ICTA 会议共接收论文 146篇，其中选取 22 篇作为最佳论文提名，最终评选出 5 篇最佳论文。西安交通大学微电子学院有 1 篇论文获最佳论文奖，另有1篇论文获得最佳论文提名。

论文" A 50-Gbaud Low-Noise CMOS Stacked Differential Difference TIA for Coherent Optical Receiver "来自李丹教授课题组，共同第一作者为韦雯雯、赵亮。该工作聚焦中短距相干光通信领域对低噪声、低成本接收方案的需求，创新提出一种应用于相干光接收机的 50-Gbaud 低噪声 CMOS 堆叠差分差分跨阻放大器（TIA）。通过复用光电二极管（PD）的阴极光电流，采用堆叠差分差分结构，在 28-nm CMOS 工艺下实现 71 dBΩ 跨阻增益、26 GHz 带宽及 6.9 pA/√Hz 输入噪声密度，成功演示 50 Gbaud PAM-4 眼图，是首个复用 PD 阴极光电流用于相干检测的差分 TIA，为高速相干光通信提供了低噪声、低成本的 CMOS 集成方案。该工作得到国家重点研发计划和国家自然科学基金的资助。

论文" An input buffer with replica-based nonlinearity compensation for highspeed ADCs "来自张鸿教授课题组，第一作者为李楠楠。该论文针对近年来高速高精度模数转换器对输入缓冲器高线性度的要求，提出了基于共模缓冲器对输入缓冲器线性度进行补偿的策略。相比于其他输入缓冲器，该研究的成果不仅提高了输入缓冲器的性能，还降低了成本和功耗。该ADC基于28nm工艺流片，在3GSPS采样率情况下，测试得到的无杂散动态范围（SFDR）超过70dB。该工作得到国家自然科学基金的资助。

2.南科大深港微电子学院潘权团队在高速集成电路设计领域取得重要研究成果; 

近日，南方科技大学工学院国家示范性微电子学院潘权团队在高速通信与光电集成电路设计领域再次取得重要进展，研究成果包括：一是一款集成固有前馈均衡与击穿电压三倍器的线性调制器发射机芯片，二是一款支持多阶串扰消除与信号复用的单端接收机前端芯片。相关论文成果均发表于IEEE Journal of Solid-State Circuits（JSSC）。

两款芯片分别针对高速链路中发送端和接收端的核心瓶颈实现突破。JSSC为集成电路设计领域公认排名第一的国际顶级学术期刊，展现了团队在高速模拟/混合信号与光电芯片方向的前沿研究实力与国际影响力。

基于模拟多路复用器固有前馈均衡与击穿电压三倍器技术的56 Gbaud 7.3-Vppd线性调制器发射机

光互连已成为数据中心内部与数据中心间网络中最核心的部分之一。其高带宽、低信道损耗和抗电磁干扰的优势，较好地满足了中长距通信需求，以支持云计算和人工智能技术的快速发展。硅基光子技术因集成度高、成本相对较低，成为实现高速光互连的理想方案。然而，该技术在实际应用中面临核心挑战：其调制器需要较高的驱动电压才能有效工作，而现有驱动芯片技术在提升电压输出的同时，往往难以兼顾信号质量和系统效率，成为制约性能进一步提升的关键瓶颈。

本文提出了一种半速率线性发射机，其单片集成了2选1模拟复用器（AMUX）与用于光学调制器的线性驱动器。该AMUX利用时钟信号与半速率数据流之间的时序关系，实现了一种固有前馈均衡器（FFE）功能，该均衡器可通过调整时钟延迟被重新配置为二抽头或三抽头模式。此外，为提升输出电压摆幅和线性度，本文针对线性驱动器提出了一种名为“击穿电压（BV）三倍器”的拓扑结构。通过堆叠三个异质结双极晶体管（HBT），并利用放大后的输入信号为顶部两个HBT的基极提供偏置，使该驱动器在保持良好可靠性的同时，实现了比传统共源共栅拓扑结构大三倍的输出摆幅。

该设计基于130-nm SiGe BiCMOS工艺制造，所提出的线性驱动器可实现17.1dB的直流增益、39.1 GHz的6-dB带宽，以及在6-Vppd、1-GHz正弦波输出时1.6%的总谐波失真（THD）。完整发射机（AMUX+驱动器）在56-Gb/s NRZ模式下可实现7.3 Vppd的最大输出摆幅，当启用固有FFE功能时，在4.2 Vppd摆幅下实现了112-Gb/s PAM-4的最大数据传输速率，为下一代高速光互连系统提供了关键的技术突破。

基于多阶串扰消除与信号复用技术的112 Gb/s单端接收机前端

随着人工智能和云计算的快速发展，高速互连对更高数据吞吐率的需求不断攀升。单端高速收发机凭借更高的引脚效率和更低的奈奎斯特带宽要求，正在成为突破传输速率瓶颈的重要候选方案。然而，在高密度通道中，单端链路极易受到严重的远端串扰(FEXT) 干扰，导致信号完整性 (SI) 恶化。由于 FEXT 在较高频率下不再遵循理想的微分模型，此前的方法无法有效地将其消除。

本文提出了一种采用多阶串扰消除与信号再利用技术的、用于背板链路的112-Gb/s单端PAM-4接收机前端。引入了能够准确表示较高频率下真实FEXT 的 N 阶 FEXT 模型。基于该模型，创新性地提出了一种多阶串扰消除与信号再利用技术 (M-XTCR)，以最小化残余串扰并增强高频信号的再利用能力。该方案不仅能够更彻底地消除残余串扰，更能将消除过程中提取的串扰能量转化为对有用信号高频分量的主动增强，从而在抑制干扰的同时提升信号质量。

该设计基于28-nm CMOS 工艺制造，接收机前端采用二阶 XTCR 拓扑，在一个4英寸长、信串比为33-dB的信道上验证了此技术。测试结果表明，与传统一阶XTCR 相比，采用二阶 XTCR 技术的接收机前端，在 56-Gb/s NRZ 信号下，测得的水平与垂直眼图张开度分别提高了 21% 和 34%；在 112-Gb/s PAM-4 信号下，分别提高了 24% 和 18%。该设计达到了0.34 pJ/b的最佳能效，性能优于现有技术水平，为高密度单端互连系统的实用化奠定了坚实基础。

图1展示了单端多阶串扰消除接收机前端的电路架构图。图2(a)，(b)，(c)分别展示了提出的接收机前端芯片面积、测试结果，及其功耗分布。

钟立平为论文的第一作者。钟立平是南科大2024届博士毕业生，现为广东工业大学特聘副教授。该论文得到了国家重点研发计划、深圳市科技重大专项以及南方科技大学高层次人才科研启动基金等项目的资助。

随着移动通信、卫星通信、雷达等大功率应用环境的快速发展,氮化镓高电子迁移率晶体管(HEMT)已成为高频、高功率及恶劣环境下的核心器件之一。但器件功率密度和工作电压得不断攀升,器件自热问题日益突出,传统单晶Si或SiC衬底在散热能力方面愈发难以满足需求。利用高热导率金刚石构建高效散热衬底,被认为是解决GaN器件自热、提升可靠性和功率性能的理想路径。

3.中国科学院在基于4H-SiC/Diamond复合衬底GaN HEMT异质集成方面取得重要进展；

近日，微电子所刘新宇研究员团队与青禾晶元公司、南京电子器件研究所等单位团队合作,基于4H-SiC/Diamond复合衬底成功实现了高散热性能的GaN HEMT器件,为突破GaN器件散热瓶颈提供了新的技术方案。

针对GaN与Diamond之间严重应力和热失配问题,团队在常规金刚石衬底表面引入一层4H-SiC薄膜用于高温GaN外延过程中缓解晶格失配和热膨胀失配。该方案创新采用基于表面活化键合(SAB)的薄膜二次转移技术,将厚度约784 nm的4H-SiC薄膜键合转移到金刚石衬底上,可耐受超过1100℃的高温,并在此基板上制备出GaN HEMT器件。该工艺实现了最高可达98%的键合率,转移后4H-SiC薄膜的XRD摇摆曲线半高宽与体SiC相当,表明薄膜保持了接近本征的晶体质量。经过900 ℃高温退火处理,4H-SiC/Diamond界面热阻进一步降低至13.6 m²·K/GW,是目前国内外已报道4H-SiC/Diamond界面热阻中的最优水平,该结果与退火过程中非晶中间层的消失及局部重结晶密切相关。基于红外热成像稳态测试环境(基板温度70℃)测试了功耗高达32.5 W/mm条件下的器件结温。与同批次工艺同规格SiC衬底器件相比,SiC/Diamond复合衬底上GaN HEMT器件热阻降低了61.4%;在23.4 W/mm的工作条件下,其结温降低40.5 ℃。上述试验结果表明,4H-SiC/Diamond复合衬底能够在保持工艺兼容性的同时可显著提升器件散热能力,在高微波功率器件应用方面展现出广阔的应用前景。

上述研究成果以 “GaN HEMTs on 4H-SiC/Diamond Engineered Substrate with Enhanced Heat Dissipation”(doi: 10.1109/LED.2025.3635043)为题,近期发表在 IEEE Electron Device Letters。微电子所博士生雷依培为第一作者,微电子所王鑫华研究员为论文通讯作者。

图1 基于4H-SiC /Diamond衬底的GaN HEMT制备流程

图2 (a) SiC/Diamond界面热阻随退火温度的变化;(b) 基于不同衬底(SiC 与 SiC/Diamond复合衬底)GaN HEMT 结温随耗散功率密度的变化。