9月14日，美国国家自然科学基金会（NSF）宣布通过“未来半导体计划”（FuSe）投资4560万美元，用于推动半导体新技术和制造以及相关劳动力的快速发展[1]。这些项目将采用全面“协同设计”方法，同时考虑材料、器件和系统的性能、可制造性、可回收性和环境可持续性。本次项目涉及3个研究主题。

1、特定领域计算的合作研究。包括：使用超越-CMOS材料和器件的神经形态架构，实现机器人运动的生物灵感传感运动控制；结合异构集成硅-CMOS和电化学随机存取存储器，协同设计持续学习边缘计算架构；高级双端自旋轨道矩磁性存储器（SOT-MRAM）中的高效情景感知人工智能处理；通过异构集成实现光子计算引擎；用于多功能传感器内机器视觉的元光学增强型垂直整合；用于集体计算的可重构铁电子平台；可调整、可重构的赛道内存（Racetrack-Memory）加速平台等。

2、通过异质集成实现先进功能和高性能。包括：协同设计基于可持续纳米材料的传感器内部信息处理系统；极端多输入多输出无线电单元的光学分解协作阵列；利用硅光子学和数字CMOS电路进行深度学习和信号处理实现超宽带频谱感知；用于传感1 THz以上频率的电子-光子异构集成技术；面向高性能计算的电力电子器件异构集成；基于硒化铟的后端神经形态加速器；基于二维材料的互补场效应晶体管（CFET）逻辑元件的单片3D集成以实现先进的微电子技术；基底倒置多材料集成技术；低损耗电磁和射频系统异构集成的热协同设计等。

3、用于高能效、高性能和可持续半导体系统的新材料。包括：用于下一代半导体器件的GeSnO₂合金；氮化硼和砷化硼的异构集成以提高热性能和电子性能；基于协同设计的电子和光学计算设备的相变材料高通量发现；采用协同设计的材料、拓扑结构和导线结构的互连器件；焦平面阵列用聚合物短波红外光电二极管；用于定向自组装的精确特定序列嵌段共聚物——针对图案质量、缩放和制造的平版印刷材料协同设计；用于自旋轨道逻辑的无自旋间隙半导体和有效自旋注入设计；使用多铁氧体自旋电子的超低能耗内存逻辑计算技术等。       （蒿巧利）