摘要：全球唯一聚焦芯片类综合性国际学术期刊Chip第三卷第四期（2024冬季刊）已正式出刊。Chip目前为季刊形式，第三卷第四期为该期刊在2024年第四季度内发表的8篇高品质文章的合集。Chip所有载文均为金色开放获取文章（Gold Open Access）。

全球唯一聚焦芯片类综合性国际学术期刊Chip第三卷第四期（2024冬季刊）已正式出刊。Chip目前为季刊形式，第三卷第四期为该期刊在2024年第四季度内发表的8篇高品质文章的合集。Chip所有载文均为金色开放获取文章（Gold Open Access）。

Chip Vol. 3, No. 4合集可通过此链接免费阅读和下载：

在Chip本期8篇常规刊文章中，7篇为原创研究文章（Research Articles），在其中各篇作者分别报道了各自团队在晶圆级集成通用光电成像平台、二维蜂窝状晶格声子晶体微加热腔、基于衍射神经网络的全光组合逻辑单元、收发一体的圆环结构多量子阱光电传感器、反射光栅对单片集成氮化镓光电芯片的光响应调制等研究热点课题的最新研究成果。1篇为长篇综述（Review），作者对光子奇点在各种物理学科下的表现形式进行了总结，围绕拓扑、动态及应用方向对已有研究成果和未来发展方向做出了展望。在Chip第三卷第四期合集中，由南京邮电大学王永进、施政团队撰写的原创研究文章：III-Nitride MQW-based optoelectronic sensors for multifunctional environmental monitoring被遴选为本期封面主题文章。

Chip第三卷第四期（2024年冬季刊）封面

Chip 本期常规刊文章巡礼

（按文章号排序）

1. A universal optoelectronic imaging platform with wafer-scale integration of two-dimensional semiconductors.

复旦大学包文中团队为了促进二维材料与传统硅基电子器件的高效集成，创新性地研发了晶圆级集成制备技术。该技术突破了传统界限，能够直接在预先精心设计的衬底上，精准地生长出大面积且品质卓越的二维材料薄膜，实现了两者间无缝且高兼容性的集成。团队成功制造出了大规模集成的二维半导体光电探测器阵，实现高分辨率和超过100帧每秒的高帧率成像。这个系统不仅能够进行常规的可见光成像，还能够在近红外和短波红外波段工作，展现了优异的多光谱成像能力。第一作者为复旦大学的博士生王馨雨、王蝶、田雨琛，通讯作者为包文中（复旦大学、绍芯实验室）、陈红雷（中国科学院上海技术物理研究所）和邵雷（苏州大学）。

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Wang, X. et al. A universal optoelectronic imaging platform with wafer-scale integration of two-dimensional semiconductors. Chip3, 100107 (2024).

2. Q-enhancement of piezoelectric micro-oven-controlled MEMS resonators using honeycomb lattice phononic Crystals.

武汉大学刘胜院士团队吴国强教授提出了一种基于二维蜂窝状晶格声子晶体（Phononic Crystal，PnC）的微加热腔恒温控制硅上压电薄膜（Thin-film Piezoelectric-on-Silicon，TPoS）谐振器的新设计。所提出的PnC微加热腔旨在减少锚点损耗，与谐振体集成在一起，谐振器由四个折叠梁和一个基于周期性PnC结构的隔热框架组成。周期性PnC结构从二维蜂窝晶格板中切割出来，以减小微加热腔的尺寸，不仅为MEMS谐振器提供机械和热隔离，还可以作为加热元件。从而提高TPoS谐振器的Q值。PnC结构的集成使谐振器即使在转折点也能保持高Q值，从而实现卓越的频率稳定性。第一作者为肖宇豪，通讯作者为吴国强。

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Xiao, Y., Zhu, K., Han, J., Liu, S. & Wu, G. Q-enhancement of piezoelectric micro-oven-controlled MEMS resonators using honeycomb lattice phononic crystals. Chip3, 100108 (2024).

3. Chip-scale metaphotonic singularities: topological, dynamical, and practical aspects.

南京大学王漱明团队对各种光子奇点进行了综述，将它们分类为实空间、动量空间以及其他参数空间的奇点，包括偏振奇点、相位奇点、无极子奇点；BIC诱导的奇点、Dirac点和Weyl点以及异常点等，从拓扑特性、动态演化和应用潜力三个方面探讨了它们的研究价值。还探讨了这些奇点的动态行为及其相互作用，如合并、分裂和守恒关系，揭示了如何操控和利用这些奇点实现多功能性。共同第一作者为李添悦和刘梦蛟，通讯作者为王漱明、蔡定平、祝世宁和王振林。香港城市大学王书波教授亦对本文有重要贡献。

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Li, T. et al. Chip-scale metaphotonic singularities: topological, dynamical, and practical aspects. Chip3, 100109 (2024).

4. All-optical combinational logical units featuring fifth-order cascade.

国科大杭州高等研究院杨陈楹团队和浙江大学沈伟东团队介绍了一种基于衍射神经网络的新型全光组合逻辑单元，该单元仅使用了两层光学调制，就能高效且迅速地执行组合逻辑运算。本文利用该结构实现了二进制编码器、二进制解码器、复用器以及解复用器。这种创新设计提供了更高的处理速度、更好的能效、强大的环境稳定性以及高容错率，使其非常适合于光学计算和通信领域的广泛应用。全光组合逻辑单元在全光时分复用中的开创性应用，证明了它能够在不需要电子转换的情况下无延迟管理高速数据传输的能力。共同第一作者为高海淇和邵煜，通讯作者为杨陈楹、沈伟东。

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Gao, H. et al. All-optical combinational logical units featuring fifth-order cascade. Chip3, 100112 (2024).

5. III-Nitride MQW-based optoelectronic sensors for multifunctional environmental monitoring.

南京邮电大学施政团队通过将InGaN/GaN多量子阱二极管集成到单一芯片中，开发一种能够同时发光和检测的光电传感器，用于多功能环境监测，通过实验验证了其在不同物理量检测中的稳定性和高精度，展示了其在工业自动化、生物医学诊断和环境监测中的广泛应用潜力。第一作者为高绪敏，通讯作者为施政。

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Gao, X. et al. III-nitride MQW-based optoelectronic sensors for multifunctional environmental monitoring. Chip3, 100113 (2024).

6. Silicon photonic integrated wideband radio frequency self-interference cancellation chip for over-the-air in-band full-duplex communication.

大连理工大学赵明山、韩秀友团队提出光子射频自干扰消除技术具有工作频段范围宽、带宽大、幅度和延时调节精度高、抗电磁干扰等优点，通过片上直流偏置相位调控，结合光域延时连续可调和幅度大动态调节的光子射频对消方案，基于硅光集成平台研制出光子射频自干扰消除芯片，进行了无线全双工通信的实验验证，为同时同频全双工技术的应用提供了小型化、集成化和低功耗的射频自干扰消除方案。共同第一作者为苏鑫鑫和巢萌，通讯作者为韩秀友。

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Su, X. et al. Silicon photonic integrated wideband radio frequency self-interference cancellation chip for over-the-air in-band full-duplex communication. Chip3, 100114 (2024).

7. A versatile optoelectronic device for ultrasensitive negative-positive pressure sensing.

香港大学褚智勤团队和南方科技大学李携曦团队将氮化镓基光源与光电探测器制备到同一微型器件上，并进一步结合聚二甲基硅氧烷腔体与纳米光栅，通过检测光栅位移与形变导致的反射光强变化，实现压力传感功能，制备的光电器件具有-100 kPa~30.5 kPa的宽压力响应范围，且在多种压力响应模式下展现出高度的重复性与稳定性。经超1,2000次循环性测试，器件对压力的响应波形仍保持一致，展现出其卓越的耐用性。此外，该器件还具备响应速度快、传感分辨率高的特点。将光电集成器件与多种电学模块融合，制备出一套无线监测系统。该系统将光电器件采集的信号经电流-电压转换、滤波以及数模转换处理，并利用Arduino将信号发送至蓝牙设备。信号经过无线传输与接收后，在移动设备界面上实现了远程实时无线监测。第一作者为安小帅，通讯作者为褚智勤和李携曦。

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An, X., Gui, S., Li, Y., Chu, Z. & Li, K. H. A versatile optoelectronic device for ultrasensitive negative-positive pressure sensing applications. Chip3, 100116 (2024).

关于Chip

Chip（ISSN：2772-2724，CN：31-2189/O4）是全球唯一聚焦芯片类研究的综合性国际期刊，已入选由中国科协、教育部、科技部、中科院等单位联合实施的「中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊项目」、「中国科技期刊卓越行动计划二期项目-英文梯队期刊」，为科技部鼓励发表「三类高质量论文」期刊之一。

Chip期刊由上海交通大学出版，联合Elsevier集团全球发行，并与多家国内外知名学术组织展开合作，为学术会议提供高质量交流平台。

Chip秉承创刊理念: All About Chip，聚焦芯片，兼容并包，旨在发表与芯片相关的各科研领域尖端突破性成果，助力未来芯片科技发展。迄今为止，Chip已在其编委会汇集了来自14个国家的69名世界知名专家学者，其中包括多名中外院士及IEEE、ACM、Optica等知名国际学会终身会士（Fellow）。

Chip第三卷第四期已于2024年12月在爱思维尔Chip官网以金色开放获取形式（Gold Open Access）发布，欢迎访问阅读本期最新文章。

来源：Future远见