除了将图像调制为显示器或SLM外，LCs同时表现出其他重要的特性，并可用于创建新的光子器件LCOEs。LCOEs具有超薄的形状参数、几乎100%的效率、强偏振选择性和开关能力，所以它在AR/VR系统中显示出非常出色的应用前景。
6.1 透射式LC平面光学
在透射式LCOE中，我们将重点关注几何相位光学元件。由于相位延迟取决于LC对准，透射型光学元件能够在薄层内实现快速相位调制的主要原因。透射式LCOE显示出非常强的偏振选择性，并且可以分别作为波片、光栅和透镜工作，具体取决于LC对准。图8总结了每个元件的极化响应。
作为一种各向异性光学材料，LC可以为偏振光引入相位延迟，因此它是波片（或相位延迟器）的一个潜在的候选者。无缘LC波片是一种经过紫外线稳定处理的聚合物薄膜，具有超薄、轻质的特点。有源LC波片则可通过施加电压在开和关状态之间切换。
在图9a所示系统中，基于LC的有源HWP与无源LC透镜一起工作。由于LC透镜与偏振有关，因此切换有源HWP将旋转偏振状态，从而改变透光率。如果无源LC透镜被偏振选择光栅取代，则焦平面调制将转向输出光束角度偏移以进行光束控制，如图9b所示。
要获得宽带有源波片，最简单的设备是TN cell。另外，我们可以利用负色散LC材料制作宽带有源波片，以补偿可见光范围内与波长相关的相位延迟。Merck已开发出用于被动LC波片的负色散LC单体（如RMM 1705）。然而，对于具有有源LC波片的AR/VR系统中的多路复用和转向应用，响应时间需要很快（~ 1 ms）。目前，行业尚未出现具有如此快响应时间的负色散LC。
另一种方法是构建多扭曲结构。根据有源驱动的要求，每个扭曲层需要两个ITO玻璃基板，这大大增加了系统的厚度和重量。
6.2 反射式LC平面光学
在反射LCOE中，反射机制基于所用胆甾相液晶（CLC）的布拉格反射。因此，这种类型的衍射光学元件又称为“厚”光学元件。这种反射LCOE的效率与器件厚度密切相关。为了建立布拉格反射，LC层的最小厚度约为10 pitch。另外，通过掺杂一定的手性掺杂剂，可以实现螺旋CLC结构。为了适应宽视角和宽带，我们可以应用更复杂的结构，如多层和梯度间距。如图12所示，红色虚线连接LC控制器的短轴，并表示布拉格表面。根据LC对准产生的不同布拉格表面，这种反射LCOE表现出很强的偏振选择性，可以分别用作反射器、光栅和轴上/轴外透镜。图12中总结了每个元件的极化响应。
CLC反射器（图12a）具有简单的结构，但可用于AR/VR的各种应用。在VR Pancake结构中，CLC反射器可以取代QWP和反射偏振器，以获得更简单的结构。另外，通过使用CLC反射器将两个图像编码为正交圆极化，可以实现注视点VR显示器。
如图13a所示，经历不同路径的图像经历不同的放大率，所以注视点图像的空间分辨率可以大大增强。利用偏振选择性，CLC反射器同时可以在AR系统中生成两条光路。如图13b所示，两个反射器分别按顺序放置，以产生两个不同的屈光度和光路，其中每个光路对应一个图像深度。通过使用多个CLC反射器，可以产生更多的图像深度。
通过在CLC反射器中引入一个线性变化的相位，可以得到一个反射式LC光栅（称为偏振体光栅PVG）。这种线性变化的相位可以通过曲面对齐生成。与CLC反射器相比，PVG具有更复杂的结构，其中光对准层上的偶氮化合物沿水平轴呈现正弦图案。图12b描述了PVG结构的LC分布。
通过向CLC反射器引入抛物面变化的相位，可以获得反射LC透镜。透镜相位profile可以叠加到平面CLC，以形成轴上或轴外CLC透镜（图12c，d）。与CLC反射器一样，CLC透镜依然遵循偏振选择性规则，但当入射光从不同profile入射时，其会呈现出相反的相位profile。换句话说，具有目标偏振的入射光可以会聚或发散，这取决于光束进入哪一侧。利用CLC的偏振选择性，可以将多个CLC膜堆叠在一起，以执行不同的功能，从而实现广泛的应用。
对于VR系统，Pancake设计的CLC反射器可以进一步替换为同轴CLC透镜。这种CLC透镜为优化光学像差提供了更多的自由度。折射和衍射元件的组合由于其相反的色散行为而抑制了色差。
如果将所有折射光学元件替换为HOE（图15a），则Pancake结构可以进一步演变为更紧凑的形状参数。为了适应HOE的角度选择性和波长选择性，单色定向背光是首选的光引擎。另外，轴上CLC透镜可以在投影AR系统中实现，以用作光学组合器。
在麦克斯韦系统中，除了生成或切换多个视点外，同时可以实现注视匹配功能以适应眼睛旋转。在注视匹配的场景中，出瞳应与瞳孔对齐。换句话说，主要光线应该与眼睛注视的方向相匹配。
为了满足这一要求，应实时调节成像耦合器的入射光角度。有研究人员提出了一种机械移位器来移动成像耦合器的水平位置。所述方法可以直接实现注视匹配，但机械移位器增加了系统的复杂性和重量。
由于全息透镜耦合器的探测波与曝光过程中使用的参考波的波前不匹配，当相同的全息透镜耦合器移动时，像差会出现。有人通过使用多个具有不同图案的离轴CLC透镜来适应不同的入射光方向，并开发了一种注视匹配的麦克斯韦系统。
如图16c所示，三个透镜设计用于三个出瞳，以在眼睛旋转时与眼睛瞳孔位置对齐。由于每个透镜可以针对一个入射角进行专门设计，所以像差可以忽略不计。然而，如果需要更多的视点来覆盖大范围的眼球旋转，这种方法可能会变得更笨重。为了使其合理实用，可以在视点数量和注视匹配程度之间进行一定的折衷。尽管麦克斯韦显示器仅限于一个小视窗，但波导框架可以支撑一个大视窗。
通过将这两个优点结合在一起，有人提出了一种扫描波导显示器，通过部署一个离轴CLC透镜阵列作为输出耦合器来实现宽水平视窗（~ 80°）（图16d）。准直光通过离轴CLC透镜阵列进行外耦合，然后形成多个视点。在这个框架中，视窗不再受波导折射率的限制，而是完全由每个透镜元件的f数决定。由于强大的CLC对准，离轴CLC透镜可以达到较小的f数（~ 0.6）。
相关论文：Advanced liquid crystal devices for augmented... https://t.cn/A6XY9HN8
6.1 透射式LC平面光学
在透射式LCOE中，我们将重点关注几何相位光学元件。由于相位延迟取决于LC对准，透射型光学元件能够在薄层内实现快速相位调制的主要原因。透射式LCOE显示出非常强的偏振选择性，并且可以分别作为波片、光栅和透镜工作，具体取决于LC对准。图8总结了每个元件的极化响应。
作为一种各向异性光学材料，LC可以为偏振光引入相位延迟，因此它是波片（或相位延迟器）的一个潜在的候选者。无缘LC波片是一种经过紫外线稳定处理的聚合物薄膜，具有超薄、轻质的特点。有源LC波片则可通过施加电压在开和关状态之间切换。
在图9a所示系统中，基于LC的有源HWP与无源LC透镜一起工作。由于LC透镜与偏振有关，因此切换有源HWP将旋转偏振状态，从而改变透光率。如果无源LC透镜被偏振选择光栅取代，则焦平面调制将转向输出光束角度偏移以进行光束控制，如图9b所示。
要获得宽带有源波片，最简单的设备是TN cell。另外，我们可以利用负色散LC材料制作宽带有源波片，以补偿可见光范围内与波长相关的相位延迟。Merck已开发出用于被动LC波片的负色散LC单体（如RMM 1705）。然而，对于具有有源LC波片的AR/VR系统中的多路复用和转向应用，响应时间需要很快（~ 1 ms）。目前，行业尚未出现具有如此快响应时间的负色散LC。
另一种方法是构建多扭曲结构。根据有源驱动的要求，每个扭曲层需要两个ITO玻璃基板，这大大增加了系统的厚度和重量。
6.2 反射式LC平面光学
在反射LCOE中，反射机制基于所用胆甾相液晶（CLC）的布拉格反射。因此，这种类型的衍射光学元件又称为“厚”光学元件。这种反射LCOE的效率与器件厚度密切相关。为了建立布拉格反射，LC层的最小厚度约为10 pitch。另外，通过掺杂一定的手性掺杂剂，可以实现螺旋CLC结构。为了适应宽视角和宽带，我们可以应用更复杂的结构，如多层和梯度间距。如图12所示，红色虚线连接LC控制器的短轴，并表示布拉格表面。根据LC对准产生的不同布拉格表面，这种反射LCOE表现出很强的偏振选择性，可以分别用作反射器、光栅和轴上/轴外透镜。图12中总结了每个元件的极化响应。
CLC反射器（图12a）具有简单的结构，但可用于AR/VR的各种应用。在VR Pancake结构中，CLC反射器可以取代QWP和反射偏振器，以获得更简单的结构。另外，通过使用CLC反射器将两个图像编码为正交圆极化，可以实现注视点VR显示器。
如图13a所示，经历不同路径的图像经历不同的放大率，所以注视点图像的空间分辨率可以大大增强。利用偏振选择性，CLC反射器同时可以在AR系统中生成两条光路。如图13b所示，两个反射器分别按顺序放置，以产生两个不同的屈光度和光路，其中每个光路对应一个图像深度。通过使用多个CLC反射器，可以产生更多的图像深度。
通过在CLC反射器中引入一个线性变化的相位，可以得到一个反射式LC光栅（称为偏振体光栅PVG）。这种线性变化的相位可以通过曲面对齐生成。与CLC反射器相比，PVG具有更复杂的结构，其中光对准层上的偶氮化合物沿水平轴呈现正弦图案。图12b描述了PVG结构的LC分布。
通过向CLC反射器引入抛物面变化的相位，可以获得反射LC透镜。透镜相位profile可以叠加到平面CLC，以形成轴上或轴外CLC透镜（图12c，d）。与CLC反射器一样，CLC透镜依然遵循偏振选择性规则，但当入射光从不同profile入射时，其会呈现出相反的相位profile。换句话说，具有目标偏振的入射光可以会聚或发散，这取决于光束进入哪一侧。利用CLC的偏振选择性，可以将多个CLC膜堆叠在一起，以执行不同的功能，从而实现广泛的应用。
对于VR系统，Pancake设计的CLC反射器可以进一步替换为同轴CLC透镜。这种CLC透镜为优化光学像差提供了更多的自由度。折射和衍射元件的组合由于其相反的色散行为而抑制了色差。
如果将所有折射光学元件替换为HOE（图15a），则Pancake结构可以进一步演变为更紧凑的形状参数。为了适应HOE的角度选择性和波长选择性，单色定向背光是首选的光引擎。另外，轴上CLC透镜可以在投影AR系统中实现，以用作光学组合器。
在麦克斯韦系统中，除了生成或切换多个视点外，同时可以实现注视匹配功能以适应眼睛旋转。在注视匹配的场景中，出瞳应与瞳孔对齐。换句话说，主要光线应该与眼睛注视的方向相匹配。
为了满足这一要求，应实时调节成像耦合器的入射光角度。有研究人员提出了一种机械移位器来移动成像耦合器的水平位置。所述方法可以直接实现注视匹配，但机械移位器增加了系统的复杂性和重量。
由于全息透镜耦合器的探测波与曝光过程中使用的参考波的波前不匹配，当相同的全息透镜耦合器移动时，像差会出现。有人通过使用多个具有不同图案的离轴CLC透镜来适应不同的入射光方向，并开发了一种注视匹配的麦克斯韦系统。
如图16c所示，三个透镜设计用于三个出瞳，以在眼睛旋转时与眼睛瞳孔位置对齐。由于每个透镜可以针对一个入射角进行专门设计，所以像差可以忽略不计。然而，如果需要更多的视点来覆盖大范围的眼球旋转，这种方法可能会变得更笨重。为了使其合理实用，可以在视点数量和注视匹配程度之间进行一定的折衷。尽管麦克斯韦显示器仅限于一个小视窗，但波导框架可以支撑一个大视窗。
通过将这两个优点结合在一起，有人提出了一种扫描波导显示器，通过部署一个离轴CLC透镜阵列作为输出耦合器来实现宽水平视窗（~ 80°）（图16d）。准直光通过离轴CLC透镜阵列进行外耦合，然后形成多个视点。在这个框架中，视窗不再受波导折射率的限制，而是完全由每个透镜元件的f数决定。由于强大的CLC对准，离轴CLC透镜可以达到较小的f数（~ 0.6）。
相关论文：Advanced liquid crystal devices for augmented... https://t.cn/A6XY9HN8
#一路为医[超话]#
昨天随手写一个感想，中心思想是：
1. 某园过度宣传带状疱疹的严重并发症，内容是老年人得了带状疱疹，生不如死，要自杀，以尽孝为主题号召全体子女带家长去打带状疱疹疫苗的营销方式问题。
2. 我不反对打带状疱疹疫苗，但是反对这种营销方式。
3. 主张高危人群预防带状疱疹，预防带状疱疹，并非只有疫苗这一条需要注意。
立刻被无数“网友”点评说我不建议打疫苗是不对的，还有很多几乎完全雷同的身边人个个都得带状疱疹，而且都是每年发作，个个都有神经后遗症的那种。不知道的还以为带状疱疹就是每年都发的，一发作都是有后遗症是。
我也没有想会引起这么大关注，好在引起大范围关注后，还是有不少真正网友讲诉自己身边的事。因此我认为这一波疫苗推广有营销。
其它的营销平台，或者专注于推销疫苗的，但也会做一些专业科普的疫苗达人，像这种卤煮疫苗 或 疫苗与科学 虽然本身不是临床医学专业，也没有在临床是治疗疾病的，但是在传递疫苗的研究进展和文献方面应是有专注的，这也是有一说一。
但文献不等于家家户户的实际，每个人，即使都是三型疱疹病毒，每个人感染后的情况也不同。是否应该打疫苗，一定是需要临床医生评估过以后再做综合推荐，而不是人人都打。
现在丁丁的宣传，必须要每人都打，网上疫苗大V也这么宣传，特别容易让人反感。
疫苗是好疫苗，合适人群可以建议打。
但是为什么要以葛优相亲买墓地的那种方式来推销呢？这从医学角度上很难让人理解，但是从营销学角度就不难理解了。
还记得数月前，有个北大的语文老师，随手在微博上发了一段感言，几百字吧。被他的政敌，逐字逐句地分析语法错误，有没有觉得奇怪？再看有人也来逐字逐句地修改，是不是似曾相识的味道？
还有甚至拿那个失德的前北医三院张煜来说事，这是一码事吗？
张煜在网上疯狂地攻击，采用各种歪曲事实，误解（故意错误解释）医学原理和常识性问题，诱导病人家属串供，实施的是对人的诋毁，谩骂。采用大字报式，喊口号，造谣诽谤。而事实上并非如此。
举个很简单的例子，张煜最初攻击我不该用信迪利单抗（PD1）治疗胃癌。可不曾想，没几个月，PD1单抗治疗胃癌就写入指南了。那时候张煜批评的是不应该用国产信迪利单抗，指南里面的是进口同类药。但其实国产药物和进口药物是同类，但是当年价格差别巨大，2000元一次和3万元一次的治疗，作为医生，给一个经济不富裕，但有希望治疗的病人怎么选？答案是一目了然的。最最最可笑的是，这货不到一个月前，自己在宣传胃癌病人用信迪利单抗了？但是他始终没有把他之前的话给吃下去，现在的张煜自己打脸过去的张煜，自己打过去自己一点都不脸红，因为大家早就忘记他说过什么具体的了，只知道他标榜他是良心医生这件事。北医三院说他没有社会公德和职业道德，一点都没有冤枉他，相反开除他其实是给了他一个保护。没法从行政上对他的种种恶行做出处罚，比如给一个没有病理诊断的肺癌病人建议盲目使用某靶向药物，而且有病理和基因诊断可以进医保，没有则巨贵。张煜自知违反卫健委规定，如果他在医院，这种处罚是极为严重的。当然类似的案例还有非常多。
至于我对某平台的批评和张煜干的事能是一回事吗？
我首先强调的事丁香园应该是一个医学科普平台，科普平台搞营销推广就偏离了它的本意和初心。而且因为受者巨众，常年浏览量在微博上居前三，日浏览量千万次。这种平台更加需要十万分的严谨，和客观。那是和我一个3万不到关注者的医生相同日而语的吗？
但是，丁香医生的那篇推广软文，与相亲墓地类似的孝心疫苗，文章中有那么多不严谨，不科学的地方，为什么这些疫苗大v不去扣字眼呢？其实很容易理解。
因为那是疫苗的统一战线，这个疫苗的营销一定是有利益的，不是纯纯的科普。
有了站队，就形成了战队，那就不存在绝对的科学了，只有一哄而上，只有口水淹死人的那种斗争了。
现在领教了网络的魅力，确实深深理解那句“众口铄金积毁销骨”，毕竟几百万，上千万的大V，发动每人一口水，真的能淹死人。
想想这才是可怕的。
我从来没有反对过这些疫苗宣传达人的发言，也不认为网络大V带货不对，相反，我觉得他们持续输出正确的观点，给大众带来知识，带来发展，我觉得能从中获利也是正常的，知识无价，宣传正确的知识的这种努力值得有回报。
但是我反对那种为了利益而急吼吼的宣传和营销的那种吃相。
上面说了很多大道理，不一定好理解。
下面说个简单的：
丁香医生虽然号称医生，但它不是医生，它甚至不一定当过医生，只不过它有医生用户。
医生在门诊遇到病人的时候，遇到合适的病人可以建议打带状疱疹疫苗，但是一定会分析利弊，说清楚风险，副作用等一系列问题，这种我们叫做告知，或知情同意，尊重病人的知情权。如果没有，卫健委可以严厉处罚的，甚至吊销执照。
但是“丁香医生”在推荐的时候，它除了要子女孝心疫苗外，分析告知风险了吗？万一打疫苗出了问题，丁香医生有责任吗？显然没有。这就是真正的医生和丁香医生的区别。卫健委不可能去处罚甚至吊销本来就不存在的执照。
网络医疗，它不需要给他的治疗负责。
那么问题来了，
我们相信真的医生的还是相信丁香医生的？
我们相信诊室里的医生还是相信网上问诊？
哦，对了，顺道科普一下，互联网网络问诊只可以用于复诊病人，不可以用于初诊病人，换而言之，就是线下已经就诊过该医生的，做了检查有了明确诊断后的随访。这个过程中才可以给修改治疗方案。如果不是，那最多了解一下病情，为要不要去线下面诊做个准备，下诊断，给出治疗方案是违法的。
昨天随手写一个感想，中心思想是：
1. 某园过度宣传带状疱疹的严重并发症，内容是老年人得了带状疱疹，生不如死，要自杀，以尽孝为主题号召全体子女带家长去打带状疱疹疫苗的营销方式问题。
2. 我不反对打带状疱疹疫苗，但是反对这种营销方式。
3. 主张高危人群预防带状疱疹，预防带状疱疹，并非只有疫苗这一条需要注意。
立刻被无数“网友”点评说我不建议打疫苗是不对的，还有很多几乎完全雷同的身边人个个都得带状疱疹，而且都是每年发作，个个都有神经后遗症的那种。不知道的还以为带状疱疹就是每年都发的，一发作都是有后遗症是。
我也没有想会引起这么大关注，好在引起大范围关注后，还是有不少真正网友讲诉自己身边的事。因此我认为这一波疫苗推广有营销。
其它的营销平台，或者专注于推销疫苗的，但也会做一些专业科普的疫苗达人，像这种卤煮疫苗 或 疫苗与科学 虽然本身不是临床医学专业，也没有在临床是治疗疾病的，但是在传递疫苗的研究进展和文献方面应是有专注的，这也是有一说一。
但文献不等于家家户户的实际，每个人，即使都是三型疱疹病毒，每个人感染后的情况也不同。是否应该打疫苗，一定是需要临床医生评估过以后再做综合推荐，而不是人人都打。
现在丁丁的宣传，必须要每人都打，网上疫苗大V也这么宣传，特别容易让人反感。
疫苗是好疫苗，合适人群可以建议打。
但是为什么要以葛优相亲买墓地的那种方式来推销呢？这从医学角度上很难让人理解，但是从营销学角度就不难理解了。
还记得数月前，有个北大的语文老师，随手在微博上发了一段感言，几百字吧。被他的政敌，逐字逐句地分析语法错误，有没有觉得奇怪？再看有人也来逐字逐句地修改，是不是似曾相识的味道？
还有甚至拿那个失德的前北医三院张煜来说事，这是一码事吗？
张煜在网上疯狂地攻击，采用各种歪曲事实，误解（故意错误解释）医学原理和常识性问题，诱导病人家属串供，实施的是对人的诋毁，谩骂。采用大字报式，喊口号，造谣诽谤。而事实上并非如此。
举个很简单的例子，张煜最初攻击我不该用信迪利单抗（PD1）治疗胃癌。可不曾想，没几个月，PD1单抗治疗胃癌就写入指南了。那时候张煜批评的是不应该用国产信迪利单抗，指南里面的是进口同类药。但其实国产药物和进口药物是同类，但是当年价格差别巨大，2000元一次和3万元一次的治疗，作为医生，给一个经济不富裕，但有希望治疗的病人怎么选？答案是一目了然的。最最最可笑的是，这货不到一个月前，自己在宣传胃癌病人用信迪利单抗了？但是他始终没有把他之前的话给吃下去，现在的张煜自己打脸过去的张煜，自己打过去自己一点都不脸红，因为大家早就忘记他说过什么具体的了，只知道他标榜他是良心医生这件事。北医三院说他没有社会公德和职业道德，一点都没有冤枉他，相反开除他其实是给了他一个保护。没法从行政上对他的种种恶行做出处罚，比如给一个没有病理诊断的肺癌病人建议盲目使用某靶向药物，而且有病理和基因诊断可以进医保，没有则巨贵。张煜自知违反卫健委规定，如果他在医院，这种处罚是极为严重的。当然类似的案例还有非常多。
至于我对某平台的批评和张煜干的事能是一回事吗？
我首先强调的事丁香园应该是一个医学科普平台，科普平台搞营销推广就偏离了它的本意和初心。而且因为受者巨众，常年浏览量在微博上居前三，日浏览量千万次。这种平台更加需要十万分的严谨，和客观。那是和我一个3万不到关注者的医生相同日而语的吗？
但是，丁香医生的那篇推广软文，与相亲墓地类似的孝心疫苗，文章中有那么多不严谨，不科学的地方，为什么这些疫苗大v不去扣字眼呢？其实很容易理解。
因为那是疫苗的统一战线，这个疫苗的营销一定是有利益的，不是纯纯的科普。
有了站队，就形成了战队，那就不存在绝对的科学了，只有一哄而上，只有口水淹死人的那种斗争了。
现在领教了网络的魅力，确实深深理解那句“众口铄金积毁销骨”，毕竟几百万，上千万的大V，发动每人一口水，真的能淹死人。
想想这才是可怕的。
我从来没有反对过这些疫苗宣传达人的发言，也不认为网络大V带货不对，相反，我觉得他们持续输出正确的观点，给大众带来知识，带来发展，我觉得能从中获利也是正常的，知识无价，宣传正确的知识的这种努力值得有回报。
但是我反对那种为了利益而急吼吼的宣传和营销的那种吃相。
上面说了很多大道理，不一定好理解。
下面说个简单的：
丁香医生虽然号称医生，但它不是医生，它甚至不一定当过医生，只不过它有医生用户。
医生在门诊遇到病人的时候，遇到合适的病人可以建议打带状疱疹疫苗，但是一定会分析利弊，说清楚风险，副作用等一系列问题，这种我们叫做告知，或知情同意，尊重病人的知情权。如果没有，卫健委可以严厉处罚的，甚至吊销执照。
但是“丁香医生”在推荐的时候，它除了要子女孝心疫苗外，分析告知风险了吗？万一打疫苗出了问题，丁香医生有责任吗？显然没有。这就是真正的医生和丁香医生的区别。卫健委不可能去处罚甚至吊销本来就不存在的执照。
网络医疗，它不需要给他的治疗负责。
那么问题来了，
我们相信真的医生的还是相信丁香医生的？
我们相信诊室里的医生还是相信网上问诊？
哦，对了，顺道科普一下，互联网网络问诊只可以用于复诊病人，不可以用于初诊病人，换而言之，就是线下已经就诊过该医生的，做了检查有了明确诊断后的随访。这个过程中才可以给修改治疗方案。如果不是，那最多了解一下病情，为要不要去线下面诊做个准备，下诊断，给出治疗方案是违法的。
掌握EUV光刻核心技术 日本憋出个大招：上马2nm[思考]
据报道，日本将与美国合作，最早在 2025 财年启动国内 2 纳米半导体制造基地，加入下一代芯片技术商业化的竞赛。
东京和华盛顿将根据双边芯片技术伙伴关系提供支持。两国私营企业将进行设计和量产研究。
台积电在开发 2 纳米芯片的量产技术方面处于领先地位。日本通过实现下一代芯片的国内生产来寻求稳定的半导体供应。
日本和美国企业可以联合成立一家新公司，或者日本公司可以建立一个新的制造中心。日本经济产业省将部分补贴研发成本和资本支出。
联合研究最早将于今年夏天开始，2025财年至2027财年将形成一个研究和量产中心。
全球最大的代工芯片制造商台积电正在日本熊本县建设芯片工厂，但该工厂将只生产从 10nm 到 20nm 范围的不太先进的半导体。
较小的半导体可以实现设备的小型化和改进的性能。2纳米芯片将用于量子计算机、数据中心和尖端智能手机等产品。这些芯片还降低了功耗，减少了碳足迹。
5月初，日美签署了半导体合作基本原则。双方将在即将举行的“二加二”内阁经济官员会议上讨论合作框架的细节。
在 2 纳米研发方面实力雄厚的 IBM 去年开发了原型。同为美国公司的英特尔公司也在进行 2 纳米工艺的研发。
在日本，由国立先进工业科学技术研究所运营的筑波市研究实验室正在开展一项合作，以开发先进半导体生产线的制造技术，包括 2 纳米工艺的生产技术。东京电子和佳能等芯片制造设备制造商与 IBM、英特尔和台积电一起参与了这个集体。
日本拥有信越化学和 Sumco 等强大的芯片材料制造商，而美国则拥有芯片制造设备巨头应用材料公司。芯片制造商和主要供应商之间的这种合作旨在使 2 纳米芯片的量产技术触手可及。
台积电处于下一代芯片量产的前沿。该公司预计今年将在 2 纳米制造设施上破土动工，并有望在今年晚些时候开始大规模制造 3 纳米芯片。
日本的2nm雄心
在去年五月，就有报道日本政府正在寻求吸引国外优秀的芯片制造商能赴日本建立圆晶工厂，以促进日本在半导体行业的发展。台积电后来也做了决定，虽然是28nm工艺，但也是个好的开始。
媒体在今年一月的报道也指出，台积电将与日本经济产业省成立合资公司，在东京设立先进封测厂。
而根据报导，台积电是要在日本茨城县筑波市新设技术研发中心， 研发中心包括晶圆制程及3D封装。
从过往的报道看来，日本的这个决定也是有其背后的考量的。因为晶体管微缩受限，过去多年在业界就存在一个观点，那就是借用先进封装可以继续推进芯片性能的提升。
而台积电在去年九月更是推出了其3D Fabric平台，将SoIC、CoWoS、InFO等技术家族囊入其中，能串联高频宽存储、异构整合和3D堆叠，以提升系统能耗，并缩小面积。
台积电研发副总余振华也以TSMC的SoIC技术为例，讲述他们这个平台的优势
。他指出，这个技术可将低温多层存储堆叠在逻辑芯片上，帮助延伸摩尔定律。而公司现在已成功将4层、8层与12层低温多层记忆体堆叠在逻辑芯片上，其中12层总厚度更是低于600微米，这让公司在未来可以实现堆叠更多层的可能。
虽然日本已经紧抱台积电，为未来发展先进芯片制造做好了一部分准备。但从日前的新闻看来，日本的野心并不止于此。
最新报道指出，日本经济产业省最快在本周内，会召开与日本半导体产业有关的检讨会，除了会探索瑞萨电子工厂火灾对汽车生产的影响，以及汽车业供应链不稳定的隐忧外，日本政府还计划府着眼朝着数字化发展的当前经济，让半导体供应链体质更加强韧，并从经济安全保障等观点，重新拟定中长期的政策。
日经进一步指出，日本政府将提供资金支持、协助日本企业研发2nm以后的次世代半导体制造技术。为实现这个目标，他们除了继续保持和台积电、Intel等半导体大厂进行大范围的意见交换来进行研发外，他们还将与佳能、东电、SCREEN等本土设备巨头携手，重振日本在先进研发方面的实力。
据报道，这支该获得经产省资金援助的研发团队目标在2020年代中期确立2nm以后的次世代半导体的制造技术，并设立测试产线，研发细微电路的加工、洗净等制造技术。
厚积薄发的底气
正如文章开头所说，虽然日本没有先进的晶圆厂，但他们在先进工艺的上游有很重要的布局。以现在炙手可热的EUV光刻为例，虽然大家都知道全球目前荷兰公司ASML能提供领先的EUV光刻机。
但在半导体行业观察之前的报道中，我们可以看到日本公司在这个领域多个环节的实力。
首先来看缺陷检测设备，如果作为原始电路板的光掩模中存在缺陷，则半导体的缺陷率将相应增加。最近几年需求增长尤其旺盛的是EUV光罩（半导体线路的光掩模版、掩膜版）检验设备，在这个领域，日本的Lasertec Corp.是全球唯一的测试机制造商，Lasertec公司持有全球市场100%的份额。
日本另一个占据100%市场份额的是东京电子的EUV涂覆显影设备，该设备用于将特殊的化学液体涂在硅片上作为半导体材料进行显影。
1993年东电开始销售FPD生产设备涂布机/显影机，2000年交付了1000台涂布机/显影机“ CLEAN TRACK ACT 8”。在EUV光刻胶方面，日本的市场份额更是遥遥领先。
据南大光电在今年三月发布的相关报告中披露，如下图所示，全球仅有日本厂商研发出了EUV光刻胶，由此可以看到他们在这方面的实力。而欲了解更多日本在EUV方面的实力，可以参考半导体行业观察之前的文章《不容忽视的日本EUV实力》。
国际主要厂商在半导体光刻胶产品的产业化进度（source：南大光电）在先进工艺研发方面，还有一个重要环节，那就是本节开头谈到的EUV光刻机，这也是日本在先进工艺研发上将佳能纳入其中的原因。虽然这家曾经的光刻机巨头在这个领域已经被ASML抛离，但他们在光刻方面的积累，能某种程度上给日本的先进制造提供指引。
除了上述谈到的一些技术和企业外，如上图所示，日经在昨天的报道中，也披露了日本在半导体制造的多个环节参与其中。
由此可见，对于日本来说，要想在芯片制造上搞出一些浪花，是有其深厚的底气。与此同时，日本富岳“超算”上的富士通的48核Arm芯片A64FX的超强性能表现加上索喜5nm芯片的新闻表示，日本在先进芯片上也有其实力所在。
在这些企业的配合下，相信日本复兴半导体先进芯片技术乃至建造先进工艺晶圆厂，都有潜在的可能。当然，是否真会这样做晶圆厂，又是另一个层面的讨论。
日重振半导体，政府顾问：须880亿美金
台积电赴日建厂并获得日本政府的补助，被视为日本提高自身芯片制造能力的关键，据外媒报导，日本政府半导体小组的高级顾问认为，日本做得还不够多，如果想重振半导体产业，明年就应该提供减税优惠，并订下未来十年鼓励企业投资多达10兆日圆（约880亿美元）。
东哲郎认为，日本的半导体产业已低迷数十年，如今有增加补助经费的动作，应是扭转颓势的开端，“没有政府的初期投资，私营企业不会愿意投资。”
东哲郎建议，在未来的10年内，日本政府及私营部门应投资半导体产业10兆日圆。目前，增加对半导体产业的补助，在日本政界内已形成共识，据报导，日本首相岸田文雄也曾称，将为国内半导体生产提供逾1.4兆日圆的投资。
报导提到，因为芯片短缺，各国都在扩大自身的芯片制造能力，并增加补助经费，美国已投入520亿美元（约新台币1.44兆元），并成功吸引到台积电与三星赴美设厂，而中国也有相关的动作。
报导提到，日本过去为人诟病的一点是，对半导体产业的投资不足，并使得市场份额被抢走，如今日本政府也重新重视半导体产业，并承诺将重振半导体产业列为国家项目，目标是到2030年将国内半导体公司的年收入提高约3倍至13兆日圆（约1100字美元）。
东哲郎认为，在下一步，日本政府应在常规预算中，为芯片制造编列额外资金，而非使用一次性的预算进行帮忙。他认为，人们需要看到对这个项目的长期承诺，否则不会把政府当一回事，“若没有政府的初期投资，私营企业不会愿意投资。”
至于日本政府对半导体产业的减税优惠，应涵盖哪些项目，据东哲郎认为，包括：对芯片制造业免征企业所得税的研发、削减用水及公用事业成本，这都是值得讨论的方向。#半导体#
据报道，日本将与美国合作，最早在 2025 财年启动国内 2 纳米半导体制造基地，加入下一代芯片技术商业化的竞赛。
东京和华盛顿将根据双边芯片技术伙伴关系提供支持。两国私营企业将进行设计和量产研究。
台积电在开发 2 纳米芯片的量产技术方面处于领先地位。日本通过实现下一代芯片的国内生产来寻求稳定的半导体供应。
日本和美国企业可以联合成立一家新公司，或者日本公司可以建立一个新的制造中心。日本经济产业省将部分补贴研发成本和资本支出。
联合研究最早将于今年夏天开始，2025财年至2027财年将形成一个研究和量产中心。
全球最大的代工芯片制造商台积电正在日本熊本县建设芯片工厂，但该工厂将只生产从 10nm 到 20nm 范围的不太先进的半导体。
较小的半导体可以实现设备的小型化和改进的性能。2纳米芯片将用于量子计算机、数据中心和尖端智能手机等产品。这些芯片还降低了功耗，减少了碳足迹。
5月初，日美签署了半导体合作基本原则。双方将在即将举行的“二加二”内阁经济官员会议上讨论合作框架的细节。
在 2 纳米研发方面实力雄厚的 IBM 去年开发了原型。同为美国公司的英特尔公司也在进行 2 纳米工艺的研发。
在日本，由国立先进工业科学技术研究所运营的筑波市研究实验室正在开展一项合作，以开发先进半导体生产线的制造技术，包括 2 纳米工艺的生产技术。东京电子和佳能等芯片制造设备制造商与 IBM、英特尔和台积电一起参与了这个集体。
日本拥有信越化学和 Sumco 等强大的芯片材料制造商，而美国则拥有芯片制造设备巨头应用材料公司。芯片制造商和主要供应商之间的这种合作旨在使 2 纳米芯片的量产技术触手可及。
台积电处于下一代芯片量产的前沿。该公司预计今年将在 2 纳米制造设施上破土动工，并有望在今年晚些时候开始大规模制造 3 纳米芯片。
日本的2nm雄心
在去年五月，就有报道日本政府正在寻求吸引国外优秀的芯片制造商能赴日本建立圆晶工厂，以促进日本在半导体行业的发展。台积电后来也做了决定，虽然是28nm工艺，但也是个好的开始。
媒体在今年一月的报道也指出，台积电将与日本经济产业省成立合资公司，在东京设立先进封测厂。
而根据报导，台积电是要在日本茨城县筑波市新设技术研发中心， 研发中心包括晶圆制程及3D封装。
从过往的报道看来，日本的这个决定也是有其背后的考量的。因为晶体管微缩受限，过去多年在业界就存在一个观点，那就是借用先进封装可以继续推进芯片性能的提升。
而台积电在去年九月更是推出了其3D Fabric平台，将SoIC、CoWoS、InFO等技术家族囊入其中，能串联高频宽存储、异构整合和3D堆叠，以提升系统能耗，并缩小面积。
台积电研发副总余振华也以TSMC的SoIC技术为例，讲述他们这个平台的优势
。他指出，这个技术可将低温多层存储堆叠在逻辑芯片上，帮助延伸摩尔定律。而公司现在已成功将4层、8层与12层低温多层记忆体堆叠在逻辑芯片上，其中12层总厚度更是低于600微米，这让公司在未来可以实现堆叠更多层的可能。
虽然日本已经紧抱台积电，为未来发展先进芯片制造做好了一部分准备。但从日前的新闻看来，日本的野心并不止于此。
最新报道指出，日本经济产业省最快在本周内，会召开与日本半导体产业有关的检讨会，除了会探索瑞萨电子工厂火灾对汽车生产的影响，以及汽车业供应链不稳定的隐忧外，日本政府还计划府着眼朝着数字化发展的当前经济，让半导体供应链体质更加强韧，并从经济安全保障等观点，重新拟定中长期的政策。
日经进一步指出，日本政府将提供资金支持、协助日本企业研发2nm以后的次世代半导体制造技术。为实现这个目标，他们除了继续保持和台积电、Intel等半导体大厂进行大范围的意见交换来进行研发外，他们还将与佳能、东电、SCREEN等本土设备巨头携手，重振日本在先进研发方面的实力。
据报道，这支该获得经产省资金援助的研发团队目标在2020年代中期确立2nm以后的次世代半导体的制造技术，并设立测试产线，研发细微电路的加工、洗净等制造技术。
厚积薄发的底气
正如文章开头所说，虽然日本没有先进的晶圆厂，但他们在先进工艺的上游有很重要的布局。以现在炙手可热的EUV光刻为例，虽然大家都知道全球目前荷兰公司ASML能提供领先的EUV光刻机。
但在半导体行业观察之前的报道中，我们可以看到日本公司在这个领域多个环节的实力。
首先来看缺陷检测设备，如果作为原始电路板的光掩模中存在缺陷，则半导体的缺陷率将相应增加。最近几年需求增长尤其旺盛的是EUV光罩（半导体线路的光掩模版、掩膜版）检验设备，在这个领域，日本的Lasertec Corp.是全球唯一的测试机制造商，Lasertec公司持有全球市场100%的份额。
日本另一个占据100%市场份额的是东京电子的EUV涂覆显影设备，该设备用于将特殊的化学液体涂在硅片上作为半导体材料进行显影。
1993年东电开始销售FPD生产设备涂布机/显影机，2000年交付了1000台涂布机/显影机“ CLEAN TRACK ACT 8”。在EUV光刻胶方面，日本的市场份额更是遥遥领先。
据南大光电在今年三月发布的相关报告中披露，如下图所示，全球仅有日本厂商研发出了EUV光刻胶，由此可以看到他们在这方面的实力。而欲了解更多日本在EUV方面的实力，可以参考半导体行业观察之前的文章《不容忽视的日本EUV实力》。
国际主要厂商在半导体光刻胶产品的产业化进度（source：南大光电）在先进工艺研发方面，还有一个重要环节，那就是本节开头谈到的EUV光刻机，这也是日本在先进工艺研发上将佳能纳入其中的原因。虽然这家曾经的光刻机巨头在这个领域已经被ASML抛离，但他们在光刻方面的积累，能某种程度上给日本的先进制造提供指引。
除了上述谈到的一些技术和企业外，如上图所示，日经在昨天的报道中，也披露了日本在半导体制造的多个环节参与其中。
由此可见，对于日本来说，要想在芯片制造上搞出一些浪花，是有其深厚的底气。与此同时，日本富岳“超算”上的富士通的48核Arm芯片A64FX的超强性能表现加上索喜5nm芯片的新闻表示，日本在先进芯片上也有其实力所在。
在这些企业的配合下，相信日本复兴半导体先进芯片技术乃至建造先进工艺晶圆厂，都有潜在的可能。当然，是否真会这样做晶圆厂，又是另一个层面的讨论。
日重振半导体，政府顾问：须880亿美金
台积电赴日建厂并获得日本政府的补助，被视为日本提高自身芯片制造能力的关键，据外媒报导，日本政府半导体小组的高级顾问认为，日本做得还不够多，如果想重振半导体产业，明年就应该提供减税优惠，并订下未来十年鼓励企业投资多达10兆日圆（约880亿美元）。
东哲郎认为，日本的半导体产业已低迷数十年，如今有增加补助经费的动作，应是扭转颓势的开端，“没有政府的初期投资，私营企业不会愿意投资。”
东哲郎建议，在未来的10年内，日本政府及私营部门应投资半导体产业10兆日圆。目前，增加对半导体产业的补助，在日本政界内已形成共识，据报导，日本首相岸田文雄也曾称，将为国内半导体生产提供逾1.4兆日圆的投资。
报导提到，因为芯片短缺，各国都在扩大自身的芯片制造能力，并增加补助经费，美国已投入520亿美元（约新台币1.44兆元），并成功吸引到台积电与三星赴美设厂，而中国也有相关的动作。
报导提到，日本过去为人诟病的一点是，对半导体产业的投资不足，并使得市场份额被抢走，如今日本政府也重新重视半导体产业，并承诺将重振半导体产业列为国家项目，目标是到2030年将国内半导体公司的年收入提高约3倍至13兆日圆（约1100字美元）。
东哲郎认为，在下一步，日本政府应在常规预算中，为芯片制造编列额外资金，而非使用一次性的预算进行帮忙。他认为，人们需要看到对这个项目的长期承诺，否则不会把政府当一回事，“若没有政府的初期投资，私营企业不会愿意投资。”
至于日本政府对半导体产业的减税优惠，应涵盖哪些项目，据东哲郎认为，包括：对芯片制造业免征企业所得税的研发、削减用水及公用事业成本，这都是值得讨论的方向。#半导体#
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