康奈尔大学正在领导一个耗资3400万美元的新研究中心，该中心将加速节能半导体材料和技术的创造，并为微电子系统开发革命性的新方法。

SUPeRior节能材料与器件(SUPREME)中心将汇集来自14所高等教育机构的领先研究人员，并与该中心的赞助商半导体研究公司(SRC)合作。SUPREME是SRC的JUMP2.0联盟资助的七个中心之一。SRC及其14所合作大学将为该中心提供资金;康奈尔大学在这个五年项目中的投资将达到700万美元。

合作伙伴包括：康奈尔;麻省理工学院(MIT);博伊西州立大学;佐治亚理工学院;北卡罗来纳州立大学;西北大学;伦斯勒理工学院;罗切斯特理工学院;斯坦福大学;耶鲁大学;科罗拉多大学博尔德分校;德克萨斯大学奥斯汀分校;加州大学圣巴巴拉分校;和圣母大学。

HuiliGraceXing是康奈尔工程学院材料科学与工程以及电气和计算机工程专业的WilliamL.Quackenbush工程学教授，他将担任该中心的主任。微系统技术实验室主任、麻省理工学院电气工程和计算机科学教授TomásPalacios将担任该中心的副主任。该中心的常务董事将是ThomasDienel，他是一名凝聚态物理学家，在康奈尔大学界面材料加速实现、分析和发现平台(PARADIM)上运行用户程序。

“我们的中心将专注于材料科学、新设备架构以及它们如何相互作用，”邢说，他自己的开创性研究包括支持单极或双极传输的材料，如二维材料、超宽带隙半导体，以及具有揭示基本限制的创纪录性能的设备。

“我们不是在设计一种特定的方法，”她说。“我们实际上正在深入到物质基因组水平。如果我们深入构建模块并建立连接，那么我们就可以以所需的能源效率为逻辑、内存、计算、传感和通信等领域提供非常广泛的应用空间。

该中心的研究人员将探索新的基础科学和新的工程技术，以推动未来3至15年的半导体行业发展，同时培训下一代跨学科的科学家和工程师。

“一段时间以来，我们就知道康奈尔工程学院的教员正在半导体材料科学和工程的前沿进行研究，”约瑟夫·西尔伯特工程学院院长林登·阿彻说。“通过这个新的多机构研究中心，我们着眼于未来，并提供在多个领域转化为国家影响的领导力，包括自主系统和机器人、能源系统、医学和太空探索——所有需要半导体进步的领域消耗更少能源的材料和新设备架构。”

SUPREME围绕四个跨学科的子主题或主旨组织：数字和模拟;内存和应用程序;互连和计量;以及材料的发现和加工。

第一个目标是利用二维材料、宽和超宽带隙半导体、先进的铁电体、自旋和分子材料的独特特性来开发新一代数字和模拟设备。

第二个重点将提出嵌入式和神经形态内存和存储技术的新方法——例如铁电、自旋电子和电化学设备——这将支持未来的计算工作量。

第三个重点将关注电子传输的新物理学和新材料——例如各向异性导体和拓扑半金属——以设计更好的器件与器件、芯片与芯片的互连。这一推动力将发展先进的计量学来表征新材料，并通过高通量实验加速材料发现。

第四个重点将开发前三个以设备为中心的重点所需的新材料和加工技术，重点是几大类材料：用于逻辑和模拟计算的二维和宽带隙材料;用于低功率互补架构的金属氧化物半导体;用于新存储/计算架构的铁电体和电化学材料，以及用于互连的强非线性光学材料。

该中心的25位首席研究员(PI)中有7位康奈尔教员，包括：邢;DebdeepJena，电气与计算机工程学院和材料科学与工程系的DavidE.Burr工程学教授;詹姆斯·黄(JamesHwang)，硕士'76，博士'78，材料科学与工程研究教授;丹·拉尔夫博士'93，文理学院FRNewman物理学教授;FarhanRana，JosephP.Ripley电子与计算机工程教授;JudyCha博士'09，材料科学与工程教授;和达雷尔施洛姆，材料科学与工程领域的HerbertFiskJohnson工业化学教授。

Xing表示，PI还将与行业领导者密切合作，最大限度地发挥他们工作的影响力和相关性，这不仅会带来更多能效技术，而且最终会促进平等。

“我们希望技术能够使用尽可能少的能源，但提供尽可能多的功能。如果我们想宣传平等，那是必不可少的，”邢说。“如果我们能够降低我们想要在现代生活中拥有的所有这些基本手段的能源消耗，我们就可以降低每个人获取信息、接受教育和获得机会的障碍。”