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《美国能源部向微电子科学研究中心拨款1.79亿美元，用于发展微电子基础研究》

  • 来源专题：先进材料
  • 编译者： 李丹
  • 发布时间：2024-12-31

  • 转自全球技术地图

    据美国能源部布鲁克海文国家实验室12月26日消息，美国能源部宣布为三个微电子科学研究中心（MSRC）提供1.79亿美元的资金，将进行微电子材料、设备和系统设计以及制造科学方面的基础研究，以改变未来的微电子技术。这三个MSRC是先进技术微电子能效研究中心（MEERCAT）、极端环境微电子协同设计和异构集成中心（CHIME）和极端光刻与材料创新中心（ELMIC）。这些中心以项目网络的形式成立，共有16个项目由10个国家实验室牵头，项目资助最长可达四年。

  • 原文来源：https://www.energy.gov/science/articles/department-energy-announces-179-million-microelectronics-science-research-centers
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    • 据官网5月8日报道，美国能源部（DOE）宣布投资1.6亿美元成立微电子科学研究中心，专注节能微电子和极端环境下的微电子。该举措旨在实施《2022年芯片和科学法》中“微电子研究促进能源创新”关键条款，确保美国在半导体创新方面的未来领导地位。项目申请向DOE国家实验室开放，其他机构可被提议为DOE国家实验室牵头的任务承担机构。 得益于高技能的科学和工程劳动力以及世界领先的实验研究能力，DOE在微电子技术的基础创新方面具有悠久的历史。人工智能爆炸式增长快速增加了能源消耗量，极大提高了改进计算能效的必要性，以在未来推动前沿人工智能所需的高效计算能力。未来微电子技术的竞争力不仅取决于其提供先进功能的能力，还取决于其高效运行的能力。此外，能源效率的创新对于满足未来需求和实现拜登-哈里斯政府的2050年脱碳目标也至关重要。对于DOE的科技任务来说，不仅需要微电子技术的进步，还需要专门设计能在高辐射、低温和高磁场等极端环境中运行的微电子技术。虽然这两种需求有时是重叠的，但首次征求的项目将仅专注能效或极端环境其中一方面。尽管量子器件（量子传感器、量子位等）也能在极端环境下运行，但其不在此次资助范围内。 美国能源部科学办公室的多个项目，例如高级科学计算研究（ASCR）、基础能源科学（BES）、聚变能科学（FES）、高能物理（HEP）和核物理（NP），皆对用于计算、通信、传感和电力的微电子技术基础研究的多研究者、跨学科提案感兴趣，共同寻求在能源效率和/或极端环境韧性方面的变革性进步。被授予的项目网络将形成一个或多个微电子科学研究中心。 DOE微电子科学研究中心首次拟重点资助四大研究领域的基础科学研究，鼓励项目资助提案应至少在其中两个领域进行整合研究： 1.新材料或改进材料、表面处理和控制、化学、合成和制造； 2. 新的计算范式和架构； 3. 集成传感、边缘计算和通信； 4. 极端环境下的加工、辐射、辐射传输和材料相互作用。
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    • 编译者：张欣
    • 发布时间：2024-07-05
    • 9月29日，美国能源部（DOE）宣布未来4年投入2.64亿美元，推进基础研究以解决实现能源攻关计划面临的关键科学挑战。该笔资助将支持由DOE国家实验室主导的11个能源攻关计划研究中心（EERC）和18个由大学研究团队主导的前沿交叉领域研究项目。详情如下： 1、能源攻关计划研究中心 投入1.95亿美元支持8个国家实验室建设11个EERC，解决2023年前启动的6个能源攻关计划的基础研究挑战。具体包括： （1）氢能。①离聚物水电解研究中心（CIWE），由劳伦斯伯克利国家实验室主导，通过分析离子导电聚合物（离聚物）在低温电解中的应用以改善制氢，将结合先进的表征和建模，从根本上了解离聚物界面形态和化学性质如何影响电解槽的耐用性和效率；②等离子体增强制氢科学中心（PEHPr），由普林斯顿等离子体物理实验室主导，将增进对等离子体和等离子体-表面相互作用中的能量流动和化学的基本理解，并可通过开发高效等离子体介导的催化过程，推进清洁制氢的范式转变。 （2）长时储能。电热储能降解反应研究中心（DEGREES），由国家可再生能源实验室主导，将耦合理论、先进计算工具和新颖表征方法，增进对储热材料降解的理解，控制降解和不稳定性，设计耐用且高强度的改进材料。 （3）负碳技术。①精准生物策略土壤固碳研究中心（RESTOR-C），由劳伦斯伯克利国家实验室主导，将应用领先的分子和计算方法来增加植物对碳的吸收，促进向土壤的运输，并在农业系统中提高其在土壤中的持久性；②仿地成形土壤研究中心，由劳伦斯利弗莫尔国家实验室主导，将通过基因编辑植物和微生物加速碳固存，研究促进土壤矿物-有机物相互作用的策略，开发预测土壤小孔隙中碳耐久性的模型，对可增加土壤碳去除的地点进行区域范围估算。 （4）增强型地热（EGS）。①水泥基复合材料耦合化学力学中心（C4M），由布鲁克海文国家实验室主导，阐明和控制用于增强地热系统的可持续复合材料的化学变化和机械性能，以推动地热能发展；②地下信号和渗透率研究中心（CUSSP），由西北太平洋国家实验室主导，将开发预测和控制流体通过增强型地热系统裂隙网络的能力，了解流体与受压热岩的相互作用随时间改变流动行为的机理，并研究如何通过先进实时传感工具远程监控这些变化。 （5）浮动式海上风电。①浮动式海上风电研究中心，由西北太平洋国家实验室主导，将发展对气象和海洋条件关键现象的新认识，并利用机器学习迅速推进浮动海上风力涡轮机和发电场的设计、控制及与电网的整合；②浮动式海上风电建模与仿真中心，由国家可再生能源实验室主导，将建立下一代数据驱动的替代模型，增进对浮动式海上风能系统的认知，包括气候变化对海上风力资源的影响、浮动式风电场的物理原理和涡轮机尾流动力学，以及风力涡轮机在运行和极端事件期间的载荷和动力学。 （6）工业供热。①电合成炼钢电气化研究中心（C-STEEL），由阿贡国家实验室承担，将探索电化学炼铁技术，克服电沉积制备纯铁的基础科学挑战；②高效反应非平衡能量传递中心（NEETER），由橡树岭国家实验室承担，重点研究利用电气化过程取代大量稳态供热过程，利用非平衡化学过程中的瞬态温度和压力条件，遵循具有高能量效率和原子效率的非常规反应途径，实现工业供热的电气化以降低排放。 2、能源攻关计划科学基金 投入6910万美元支持18个大学主导的前沿跨学科研究项目，包括：①氢弧等离子体高效无碳炼钢基础研究（亚利桑那州立大学）；②用于清洁能源系统弹性和风险降低的百亿亿次模拟、观察和深度学习混合框架（加州理工学院）；③储热材料和复合材料中的热化学机械转变研究（佐治亚理工学院）；④电催化的原子级组成复杂性研究（佐治亚州立大学）；⑤极端数据条件下的学习简化模型，用于复杂系统的设计和快速决策（纽约大学）；⑥利用解构木质素废料和木质素价值化过程中捕集的二氧化碳合成生物油，开发工业平台化学品丙烯的生物路线（俄亥俄州立大学）；⑦可再生能源弹性优化中心（加州大学洛杉矶分校）；⑧解决根际影响土壤碳循环的悖论（加州大学圣克鲁斯分校）；⑨工程孢粉素及其碳供应（佛罗里达大学）；⑩基于高性能计算的能源系统模拟（夏威夷大学）；11使用快速和模块化组装进行多孔框架的设计、发现和合成科学（伊利诺伊大学芝加哥分校）；12新型液流电池开发（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；13界面电催化环境的分子和原子工程（明尼苏达大学）；14用于控制脆性地壳中裂隙网络生成的基于过程的实验和机器学习方法（内华达大学里诺分校）；15双极板-隔膜电化学系统中的质子和离子管理（宾夕法尼亚大学）；16跨尺度地下能源系统的先进多物理机器学习（德克萨斯大学埃尔帕索分校）；17利用光合作用和固氮作用生产富氮化合物（华盛顿大学）；18碳去除及高性能计算（耶鲁大学）。 （信息来源：中国科学院武汉文献情报中心）
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