新型传输线助力提高芯片性能 西浦本科生论文被国际会议收录
2021年09月27日
芯片是各种智能设备的“大脑”，在芯片制造工艺日益先进的当下，内部电路以及进行能量传递的传输线设计吸引了越来越多科研人员的关注。
西交利物浦大学智能工程学院2021届本科毕业生张申健提出了一种新型的具有空气隙（air-gap）结构的传输线，它能够显著提升能量传输性能，减少损耗、保证能量传输效率，同时由于结构更为紧凑，可以广泛应用于工艺更先进、尺寸更小的芯片之中。有关这项技术的论文也被集成电路领域的一流会议IEEE国际集成电路设计与工艺会议（International Conference on IC Design and Technology 2021）收录。
张申健解释说：“传输线中间透明的部分是空气结构，周围是电介质和铜导体，这样的结构与材料具备低介电常数的性质，可以降低电容效应。因此可以让传输线的结构更紧凑，让能量传递更均匀，来助力芯片往更小、更高效且成本更可控的方向发展。”
（图为传输线的截面图示。）
这篇论文是基于他的毕业设计总结延伸而来，主要研究可行的CMOS芯片制造技术和空气隙成型技术，涉及高频传输线结构的设计，微波电磁的理论计算和数值仿真，以及研究方法的设计与验证。张申健已收到香港科技大学直博录取，正在攻读微电子专业博士学位。
谈到跟着导师电气与电子工程系Sang Lam博士做科研时，张申健认为主观能动性是推动研究进程的关键。
“在老师确定了项目课题的基础上，完成研究还需要自己补充阅读大量文献，过程中我也遇到了仿真软件的使用、仿真精度的确定、误差分析等难题，这些问题也都会在每周组会上和老师、同学一起讨论，集思广益。正是得益于同学之间的同行评议，这项研究才得以最终发表。”
“科研是一个不断失败的过程，想要发现创造一些有用的东西，首先需要想象力，然后去分析内在原理来逐步规范方法。在不断尝试、失败、分析、修正方法、再尝试的过程中，才有成功的可能。”他补充道，“但从某种程度上来说，科研也是一个比较自由的过程，随时随地都可以思考问题，享受灵感迸发的未知感与天道酬勤的成就感。”
（记者：金画恬 编辑：胡秋辰 图片提供：张申健）
2021年09月27日