近日,第71届国际电子器件大会IEDM 2025(International Electron Devices Meeting,简称 IEDM)在美国旧金山召开。在本届 IEDM 上,南京大学陆海教授团队同期发布了2项光电精密测量芯片工作。其中,在34 | SMB | Integrated Photo Sensors and Applications分会场报道了首款应用于电子显微技术的单电子探测与参量感知芯片。
电子显微镜被称为电子仪器领域的“登月工程”,其通过对材料散射电子和次级荧光光子的探测,实现对微观结构和元素成分的高精度分析。随着制程节点微缩化,电子显微技术已逐渐成为半导体制造特征尺寸、缺陷分析的关键工具。其中,具有电子参量精密测量能力的直接电子探测器是核心芯片。南京大学陆海教授团队基于宽禁带半导体SiC材料,创新解决了全垂直电荷收集场调控、暗电流抑制、低噪声前端电子学芯片与系统集成封装等系列问题,成功突破单电子探测器和多参量分析芯片技术,实现单电子时间、能量等参量的精密测量与显微。

入选论文题目:《Single-Electron-Sensitive SiC Detector for Energy Spectroscopy, Time-Resolved Characterization, and Scattering Electron Imaging in Electron Microscopy》
论文作者:徐尉宗,徐仁杰,赵九州,郭越,苗涛,金杰,张凌,谭佳炜,顾广扬,余航,毛成,周东,周峰,任芳芳,李驰,叶建东,张荣,郑有炓,陆海*
团队徐尉宗副教授为论文第一作者,陆海教授为通讯作者,该工作获得郑有炓院士、张荣院士、陈敦军教授、任芳芳教授等老师指导和帮助,并获得中科院国家纳米科学中心李驰教授团队合作支持。

进一步的,团队基于自身在低噪声光电信号处理芯片领域的优势技术积累,发展了具有电子能量、时间信号解耦分析能力的专用电子学芯片,实现了单电子精密测量,时间分辨率达到6.6ns。所提取的单电子能量和时间信息表现出与样品形貌、成分的直接关联关系,实现了对目标样品的单电子级分辨与显微。

IEDM会议
IEDM 是全球半导体与电子器件领域最具权威和影响力的顶级会议之一,以其严苛的评审标准与前瞻性的技术视野,被誉为“电子器件突破性技术的风向标”和“器件的奥林匹克盛会”,在国际半导体技术界享有很高的学术地位和广泛的影响力。
会议始于1955年,距今已有七十余年历史,是报告半导体和电子器件技术、设计、制造、物理和建模等领域的关键技术突破的世界顶级论坛,同时它也是国际著名高校、研发机构和 Intel、 TSMC、三星、 IBM 等发布先进技术和最新进展的重要窗口和平台。
每一年的 IEDM 盛会,都是全球半导体行业关注的焦点。本次会议以100 YEARS of FETs: SHAPING the FUTURE of DEVICE INNOVATIONS 为主题,于2025年12月6日至10日召开。
更多详情:南京大学陆海教授团队2项成果在IEDM 2025发布→1. 宽禁带半导体引领电子显微技术走向单电子精密测量时代