200万美元的NSF拨款将推动半导体技术和劳动力的未来

美国国家科学基金会（NSF）向马里兰大学的三名研究人员提供了200万美元的赠款，以推动新的可持续半导体技术的出现，并为重要行业的未来教育多元化的劳动力。

UMD是被选中参加全国计划的47家机构之一，该计划是由COVID-19大流行期间出现的全球微芯片短缺所激发的，同时意识到美国供应这种充当计算机和其他高科技设备的“大脑”的硬件取决于易受政治和自然灾害影响的漫长国际供应线。

在NSF的半导体未来（FuSe）计划的资助下，来自材料科学与工程系（MSE）和电子与应用物理研究所（IREAP）的研究人员的任务是发现用于电子和光学计算设备的高性能，节能和可持续半导体的新材料，使用机器学习来预测研究人员可以结合的未开发的“相变材料”（PCM）， 合成，测试并随后集成到电子和光子计算设备中。

这个为期三年的项目由助理教授Carlos A. Ríos Ocampo（MSE和IREAP）领导，他正在与Yifei Mo副教授（MSE）和Ichiro Takeuchi教授（MSE）合作，与霍华德大学，麻省理工学院和华盛顿大学的研究人员合作。

相变材料（PCM）利用不同固态（即结晶和非晶态）的材料之间的可逆转变，在创建更高效的存储设备和其他计算组件方面具有巨大潜力。PCM在半导体中的应用已被业界广泛采用，但MSE提案解决了两个主要挑战：创造针对光子器件优化的新材料，这些器件使用光而不是电;并解决信号漂移，这会影响内存组件的稳定性，从而影响计算精度。

参与该项目的人员将基于五个或更多元素的组合开发新材料，以解决现有PCM的挑战。研究人员表示，PCM在光子学中的使用越来越多，将导致更大的可持续性。

“如果我们的发现最终对半导体行业来说是可行的，那么将会有新技术使我们能够拥有更节能的计算机，”里奥斯奥坎波说。

该学院还计划为来自半导体行业代表性不足的社区的精选学生提供实践经验，他们将成为下一代领导者的重要组成部分。

里奥斯·奥坎波说：“我们提案的一部分还为那些代表性不足的社区的学生提供体验机会，否则这些学生在其他情况下不会向他们展示。

FuSe 计划是一项国家倡议的一部分，该倡议与 2022 年 520 亿美元的 CHIPS 和科学法案保持一致，该法案由乔·拜登总统于 2022 年 8 月签署成为法律。去年十月，商务部长吉娜·雷蒙多（Gina Raimondo）访问了UMD，参观了A. James Clark工程学院的研发空间，然后与UMD和其他官员就如何提高国内技术能力和产量进行了圆桌讨论。