1.模拟集成电路重点实验室报告ISSCC 2026论文2篇

2.北京大学电子学院常林团队在结构微波维度操控和通感一体应用领域取得重大进展

3.科研动态|中山大学韩羽副教授、余思远教授团队在硅基单片集成光子晶体激光器领域取得突破性进展

4.上海交大集成电路学院朱敏课题组首次揭示双向阈值开关“材料基因”和电荷触发开关机制

5.2025年中国申请国际专利73718件，继续领跑全球

1.模拟集成电路重点实验室报告ISSCC 2026论文2篇

2026年2月15日至19日，第73届ISSCC（国际固态电路会议）在美国旧金山召开，模拟集成电路重点实验室作为第一署名单位在ISSCC 2026发表了2篇学术论文。国家优青唐中教授带队参加了ISSCC会议。此次入选论文展示了实验室在高精度模拟集成电路、高能效SRAM存算智能芯片领域的研究进展，相关工作介绍如下。

论文一

4.4 A 2.1-to-3.7ppm/°C Bandgap Voltage Reference with a Current-Domain TC Compensation and ±0.06% Inaccuracy from -40°C to 125°C in 130nm CMOS

面向高精度模拟与混合信号系统对稳定基准电压的需求，实验室提出了一种高精度低温漂带隙基准源电路。针对传统带隙基准源电路在宽温范围下高阶温度系数限制精度问题，该工作提出了一种电流域温度系数(TC)补偿技术。基于电容偏置二极管电路技术，提出指数级正温度系数电流产生电路，从而对三极管基极-发射极电压的高阶温度系数实现直接补偿, 显著提升基准电压的温度稳定性。与传统电压域补偿相比，所提出的电流域补偿技术所需要的核心晶体管更少、补偿稳定性更高，有效提高了整体电路的鲁棒性与能量效率。

该电路基于 130nm CMOS 工艺实现，并在陶瓷和塑封两种封装形式下验证，所研制的高精度基准源在-40°C至 125℃的宽温度范围内实现 2.1-3.7ppm/℃的温度系数，3σ误差仅为±0.06%，能量效率与国际同期相比提升两倍，在同类宽温域高精度带隙基准电路中具有优异的综合性能。该研究为高精度模拟系统、传感器接口及高可靠SoC 系统提供了一种高稳定度的片上电压基准解决方案。

该工作以 " A 2.1-to-3.7ppm/°C Bandgap Voltage Reference with a Current-Domain TC Compensation and ±0.06% Inaccuracy from -40°C to 125°C in 130nm CMOS "为题，发表于2026年 ISSCC的 模拟集成电路技术与放大器（Analog Techniques & Amplifiers）分会场。该文章第一作者及演讲者为西安电子科技大学唐中教授，通讯作者为西安电子科技大学朱樟明教授。

论文二

30.4 A 28nm 106.85TOPS/W and 77.68TFLOPS/W CIM Macro with Stage-Wise-Enabled Lossless Compressors Based on Sign-Bit-Embedded Transition-Counting-Lines for Edge-AI Devices

面向边缘人工智能设备对高能效计算加速的需求，实验室提出了一种高能效存内计算（Computing-In-Memory，CIM）宏单元。针对传统bit-parallel CIM架构外积乘累加电路存在的布线拥堵、符号位扩展消耗高、无效翻转频繁等问题，该工作提出了一种基于符号位嵌入的翻转计数线（Sign-Bit-Embedded Transition-Counting-Line）结构，并通过分阶段启用（Stage-Wise-Enabled），实现了外积bit-column的无损压缩以及加法器树的无效翻转抑制，显著提高外积乘累加电路能量与面积效率。

该CIM宏基于28nm CMOS工艺研制，实现了106.85 TOPS/W的INT8运算能效和77.68 TFLOPS/W的FP16运算能效。与现有工作相比，该架构在保持高计算精度的同时，具有最优的综合性能，为低功耗边缘AI设备提供了一种高性能计算加速方案。

该工作以 " A 28nm 106.85TOPS/W and 77.68TFLOPS/W CIM Macro with Stage-Wise-Enabled Lossless Compressors Based on Sign-Bit-Embedded Transition-Counting-Lines for Edge-AI Devices "为题，发表于2026年 ISSCC的 存内计算（Computing-in-Memory）分会场。该文章第一作者为西安电子科技大学冯立琛副教授，演讲者为柳云龙博士生，通讯作者为西安电子科技大学朱樟明教授。（模拟集成电路教育部重点实验室）

2.北京大学电子学院常林团队在结构微波维度操控和通感一体应用领域取得重大进展

2026年3月4日，北京大学电子学院常林团队与合作者在顶级学术期刊《自然·光子学》（Nature Photonics）在线发表了题为“Full dimensional control of structured microwaves based on microcombs”的研究文章。该团队创新性的利用集成微腔光梳驱动微波光子天线阵列实现结构微波全维度协同控制，并基于此进行通感一体化应用。通过多维度协同复用将6G信道速率提升30倍，同时实现四维高效信息感知。这一成果为6G通信、高精度感知以及量子计算等领域开辟了全新的发展路径。

文章截图

结构化电磁波，即具有定制化空间、时间、偏振态、幅相等维度的电磁场，近年来因其在通信、感知、成像等领域的广阔应用前景而备受关注。在光波段，结构光的研究已臻成熟，广泛应用于超分辨成像、光镊、量子信息处理等前沿领域。然而，在适用于无线通信和雷达探测的微波波段，结构化电磁波的操控仍面临巨大挑战。这主要源于微波频段器件尺寸大、调控维度单一，传统方法难以实现像光域那样精细的多维度协同控制。每个维度的调控往往需要专门的微波器件，且频谱范围受限，导致系统复杂、灵活性差且成本高昂。因此，如何在微波波段突破现有器件局限，实现高效、灵活的全维度电磁波调控，已成为当前研究的热点和难点，对于推动下一代无线通信、高分辨率成像和智能感知等领域具有重大战略意义。

微腔光梳驱动结构微波全维度控制构架

针对上述难题，研究团队创新性的借用集成微腔光梳驱动微波光子相控阵，设计并实现了一套结构微波全维度可软件定义光控系统。该系统通过将光梳产生的大量相干光载波在一套可程控的光信号处理器中进行波长分组、信号调制、光域处理等过程，建立了多个并行的光信号处理通道。这些光信号经光电转换恢复微波信号并被馈入后面的天线阵中。在这过程中，通过特殊设计的光路由方式将每个光通道和对应的微波维度映射起来，那么就可以借用对光波成熟、精细的操控手段实现对微波各维度的控制。

涡旋微波二维场以及模式纯度和串扰

通感一体化系统实验链路

此项工作以微波的轨道角动量维度为基础，实现了15个模式（-7到+7）的高纯度涡旋微波的生成和多模复用。接下来对这些涡旋微波进行宽带频谱操控、高速模式切换、辐射方向偏转、极化态调控，实现了对幅相、频率、时间、空间、极化维度的协同控制。同时对光梳工作状态进行扰动，验证了维度控制的稳定性。之后构建自旋角动量和轨道角动量空间张量积的庞加莱球，在球的各顶点处实现对应的波束产生，验证对微波各维度的混合控制。在应用层面，搭建了通感一体化系统，实现了210 Gbit/s的超大通信容量和包括距离项、方位项、转动、微动在内的四维信息感知能力。在某种角度上来说，此项工作构建了一个控制微波活动的光学“游戏手柄”，给出了操控对应维度的“控制按钮”，使得人们可以通过操控这个光学“手柄”打出特定“组合技”，实现定制化微波辐射场的生成。

未来，这项工作将为下一代通感应用领域提供一套超紧凑、智能化平台。还有机会在更多的领域展现应用价值，比如为囚禁离子计算机中操控量子比特提供精确定制的电磁场、为传感提供大规模并行结构化微波模式以促进超越衍射极限的超分辨率成像等。

该论文的共同第一作者为北京大学电子学院出站博士后宋锡耀（现南开大学智能光子研究院副研究员）、张祥鹏（现中国科学院物理研究所副研究员），北京邮电大学理学院副教授高欣璐，和北京大学物理学院博士后王泽。北京大学电子学院常林研究员、李艳萍副教授，北京大学物理学院杨起帆研究员，北京邮电大学黄善国教授，和中国科学院空天信息创新研究院李王哲研究员为共同通讯作者。主要合作者还包括北京大学电子学院陈章渊教授、吴建军教授、博士生涂增基、博士生周子璇，北京大学物理学院博士生倪博、许天宇，北京邮电大学郑桢楠副教授、博士生蔡嘉桢，中国科学院空天信息创新研究院董靖雯副研究员、李商洋助理研究员、博士生黄佳洁。该工作由北京大学电子学院光子传输与通信重点实验室作为第一单位完成。该研究得到了北京市自然科学基金、国家自然科学基金、国家重点研发计划、北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会、国家杰出青年科学基金、以及北京邮电大学自主科研项目等的大力支持。（PKU电子学人）

3.科研动态|中山大学韩羽副教授、余思远教授团队在硅基单片集成光子晶体激光器领域取得突破性进展

III-V族化合物半导体光子晶体激光器凭借小尺寸和低功耗的特点，在未来片上光互连系统中拥有巨大应用潜力。以传统垂直外延方式生长制备的光子晶体激光器虽实现了优异性能，但光子晶体薄膜的制备需要复杂的衬底掏空或者薄膜转移工艺，器件结构稳定性差。同时，水平的量子阱光增益层通常布满整个腔体，被刻蚀气孔穿透后载流子非辐射复合显著增加，泵浦效率难以提高。中山大学韩羽副教授、余思远教授团队将整个过程空间旋转90度，利用“水平侧向选区外延”直接生长包含掩埋式竖直量子阱的磷化铟（InP）薄膜、并将量子阱精准放置在激光器微腔的模场最强点而不被与其平行的气孔穿透，完美避免了传统垂直外延方案的两个关键限制，实现了SOI晶圆上与硅波导层同一平面单片集成的通信波段光子晶体激光器。该工作建立了一整套制备硅基单片集成半导体激光器的创新方法，为未来高密度片上光互连系统提供了单片集成高效率光子晶体激光器的解决方案。

图1 基于侧向选区外延的单片集成III-V族光子晶体激光器

研究背景

小尺寸、低功耗的III-V族化合物半导体光子晶体激光器是未来片上光互连的理想光源。目前光子晶体激光器都是通过传统的垂直外延方式生长制备，这一传统生长方式会带来两方面挑战：一是垂直外延方式难以形成高折射率差结构，使得光子晶体薄膜的制备需要依赖衬底掏空或者薄膜转移工艺，极大增加了工艺复杂度。二是垂直外延方式得到的量子阱有源层会布满整个腔体平面，因此所有的气孔都会刻蚀穿透有源层，造成大量的无效泵浦区域以及额外的表面非辐射复合，严重制约泵浦效率。尽管可通过键合、二次生长等方案解决这些问题，但基于垂直外延的解决方案总体来说需要复杂且往往不兼容的制备流程，成本高昂且不利于量产。传统光子晶体激光器制备方法均采用III-V族衬底外延或硅基异质键合的方法制备，鲜有通过硅基直接外延实现单片集成的方案。

图2 侧向选区外延示意图及晶圆&器件实物图

研究亮点

韩羽副教授、余思远教授团队利用创新的水平侧向选区外延方法，在SOI硅光晶圆上制备的单片集成III-V族光子晶体激光器实现了通信波段低阈值单模激射。该项研究的主要亮点包括：

硅基单片集成：在金属有机物化学气相沉积系统（MOCVD）中，基于商业 SOI 外延模板开展与硅波导层共平面的水平侧向选区外延，实现硅基高质量InP薄膜晶圆级生长。生长得到的磷化铟薄膜上下由氧化硅包裹，无需悬空结构即可实现强光场限制，大幅提高了器件的结构稳定性。化合物半导体与硅层共平面等厚度，易于实现二者间高效光耦合。

有源区精准控制：在磷化铟薄膜的水平生长过程中，基于铟镓砷（InGaAs）/磷化铟的竖直量子阱有源区可生长于薄膜的任意水平位置，实现了有源区位置的精准可控，保证了激光器微腔光场峰值的高度耦合。同时，侧向外延所形成的竖直的量子阱仅占薄膜平面面积的一小部分，可以避免气孔对有源区的刻蚀穿透，从而显著降低有源区表面的非辐射复合、提高泵浦效率。

简单制备工艺：基于水平侧向选区外延方法制备光子晶体激光器只需单步外延，无需悬空结构制备、薄膜转移和掺杂等工艺步骤，工艺复杂度低，有利于全晶圆规模高效低成本制备。

总结与展望

该项研究采用创新的水平侧向选区外延技术，提高了光子晶体激光器的结构稳定性和泵浦效率，并实现了与硅光波导层共平面的单片集成。该结构展现出实现电泵浦和与硅波导高效光耦合的潜力，为光子晶体激光器的制备提供了新的技术路线。该技术也适用于以水平边发射以及垂直面发射的多种工作模式工作的多种微腔激光器结构，迈出了未来硅基单片集成电泵浦微腔激光器发展及应用的关键一步。（中山大学电子与信息工程学院）

4.上海交大集成电路学院朱敏课题组首次揭示双向阈值开关“材料基因”和电荷触发开关机制

3月2日，上海交通大学集成电路学院（信息与电子工程学院）朱敏教授课题组联合中科院上海微系统所宋志棠研究员、英国剑桥大学Stephen R. Elliott教授、日本群马大学Tamihiro Gotoh教授、亚琛工业大学Richard Dronskowski教授、中科院高等研究院章辉副研究员等人，在三维高密度存储技术领域取得重要突破，首次发现双向阈值开关（Ovonic threshold switch, OTS）器件的“材料基因”-单质硒，以此揭示OTS的电荷触发开关机制，并最终实现开关-存储单元的三维垂直集成。相关研究以“Charge-Triggered Switching Mechanism in Selenium Selector Enabling Ultralow Leakage Current”为题发表于国际期刊《Nature Materials》上。

研究背景

人工智能与机器学习的迅猛发展已超越了当前数据存储系统的承载能力，在存储速度、容量和能效方面面临严峻瓶颈，亟需开发新型数据存储方案，如三维高密度存储技术等。双向阈值开关（OTS）作为实现三维高密度集成的关键元器件，能够有效抑制存储单元间串扰，已成为SK海力士、英特尔、美光、三星等国际半导体巨头破解“存储墙”难题的研究重点。其中，OTS与相变存储器的联用集成技术已取得诸多突破，该技术被英特尔应用于256 Gb级存储芯片中，显示出良好的产业化前景。然而，尽管OTS效应自20世纪60年代被发现以来已取得诸多进展，其材料开发仍主要依赖先验经验，缺乏系统性的“材料基因”图谱指导，开关机制尚未完全阐明，严重制约了OTS材料的精准设计及其器件性能的进一步优化。

研究成果

为破解上述难题，朱敏教授团队采用逆向溯源的研究思路，彻底剥离无开关特性元素，首次发现OTS的材料基因-单质硒，并验证其具有优异的开关特性：非晶硒开关器件漏电流低至4×10−12 A，开关比高达1.5×108，开态电流密度达到21.2 MA/cm2，开/关速度高达8 ns /20ns，循环寿命超过20亿次，展现出优异的综合性能。

单质硒器件结构及电学开关特性：（a）器件结构模型;（b）脉冲电流-电压曲线；（c）直流电流-电压响应；（d）硫系开关材料性能对比

以单质硒为理想模型，团队借助光激发光热偏转谱技术与加电场第一性原理计算，首次定量重构非晶硒的能带结构，并提出电荷触发开关模型，揭示了OTS行为的物理本质：器件关闭状态下，非晶硒的宽带隙（2.08 eV）与其高浓度（>1018 cm−3）价变对缺陷协同构筑了高能量势垒，有效捕获自由载流子（电子/空穴），将漏电流抑制至皮安级；当电压接近阈值电压时，缺陷态中的电子和空穴被充分激发并转化为自由载流子，使器件能够在纳秒甚至皮秒尺度内实现快速开启。同时，在高电场作用下，自由载流子发生碰撞电离并产生雪崩倍增效应，雪崩产生的大量载流子形成多条导电通路，进而产生亚毫安级的高开态电流。

开关机制解析：（a）光激发光热偏转谱表征缺陷态分布；（b）加电场第一性原理计算；（c）电荷触发开关模型

针对单质硒熔点低（~220 oC）导致的后道工艺兼容性难题，团队利用硒优异的非晶形成能力（Tg/Tm>0.6），提出了基于快速熔融–淬火的“自修复”策略，使硒层在经历300 oC高温退火后恢复非晶态，使器件重启阈值开关特性。基于这一策略，团队成功将单质硒OTS单元与Ge2Sb2Te5相变存储单元三维垂直集成。该集成器件展现出大于0.7 V的稳定读取窗口，理论存储容量突破4 Gb，为构建超大规模三维集成存储芯片提供了切实可行的技术路线。（上海交通大学）

5.2025年中国申请国际专利73718件，继续领跑全球

3月6日，世界知识产权组织发布2025年知识产权申请数据。数据显示，2025年通过世界知识产权组织《专利合作条约》提交的国际专利申请量达27.59万件，同比增长0.7%，连续第二年保持增长。

中国以73718件申请继续位居全球首位，同比增长5.3%。美国（52617件）、日本（47922件）、韩国（25016件）和德国（16441件）申请量分列第二至五位。数字通信是申请专利中占最高的类别，半导体则是增长最快的领域之一。

在中国的专利申请中，华为以7523件申请位居申请人榜首，维持2017年起占据的榜首位置。

在国际外观设计申请方面，中国提交5911件申请，增长21.4%，同样位居榜首，并超越德国、美国、瑞士和意大利。

世界知识产权组织总干事邓鸿森表示，数字技术持续塑造全球创新格局，人工智能正成为最新增长引擎，世界知识产权组织将致力于使全球知识产权服务体系更高效、更数字化。