【干货梳理】全国首届“低温电子学与光电子学研讨会”顺利举办！泛亚电竞

2023-04-07 23:25:31

　　泛亚电竞2023年3月23日至25日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所、上海科技大学主办，赋同量子科技（浙江）有限公司、中国电子协会超导电子学分会、

　　首先，与半导体相关的各位老师在报告中或多或少都涉及到控制暗电流的方法，例如优化材料的制备工艺，采用合适的器件结构，优化电路设计等。其中，优化材料制备工艺可以通过控制材料的晶格缺陷、杂质等方式来降低暗电流的水平；采用合适的器件结构可以通过减少材料界面和表面缺陷来降低暗电流的水平；优化电路设计可以通过减小器件的工作电压和增加器件的反向偏压等方式来降低暗电流的水平等等。

　　此外，报告中大多数老师都提及了片上集成的问题，即将多个器件或电路集成在一个芯片上，以提高系统的集成度和可靠性。在低温电子学中，片上集成也是一个研究重点，因为它可以提高器件的性能、减小系统的尺寸和功耗。

　　之后是有关提高带宽与降低功耗等问题，即老师们希望在保证高速度和高精度的情况下，尽可能减小系统的功耗。这是一个矛盾的问题，需要通过优化器件的结构、制备工艺和电路设计等多个方面来解决。

　　同样的，大多数老师的报告中也都提及了芯片加工工艺的问题，即如何制备高质量的电子器件。因为在低温环境下，芯片加工工艺也具有特殊的要求，需要控制材料的缺陷和杂质，减少器件的电热噪声等。

　　而在噪声消除方面，老师们主要关注的包括背景噪声和杂光消除等。在低温环境下，器件的噪声也会受到温度的影响，因此需要采用特殊的噪声消除技术来提高信噪比。在低温电子学中，信噪比是一个关键指标，因为低温环境下的噪声水平较低泛亚电竞，信号很容易被噪声掩盖。而针对于信噪比，很多位老师都就如何提高器件的信噪比提出了自己的设想。

　　最后在光电响应时间方面，由于在低温环境下，器件的光电响应时间也会受到温度的影响，因此需要采用特殊的光电材料和器件结构来提高响应速度。因而在各位老师的报告中，也提到了他们是如何优化工艺，包括设计各种电路来提高器件对光的响应速度等等。

　　量子计算的基本单位是量子比特，它比经典计算的基本单位——比特，更加复杂。但每增加一个量子比特，它所占据的空间维度就会指数级增加，从而导致计算指数级的加速。尽管量子计算在理论上有着巨大的潜力，但它的实际应用面临着很多挑战和难点，如初始化、态注入等问题。然而，已经有少数算法可以通过量子计算指数级地加速从而更好的解决复杂问题。

　　“对于目前半导体工业和信息处理技术而言，量子计算具有重要意义。所谓的3nm或者5nm的加工工艺并不是线nm，它们只是等效的概念，不是真正物理上的间隔。摩尔定律的失效更加促成了人们对新型计算机的探索。”朱晓波表示，量子计算并不是要完全取代经典计算，而是为了在一些复杂问题上获得指数级的计算能力。

　　“而目前，很多人都被一件事情误导了，那就是量子比特数量。因为比起数量来说，量子比特的质量更为重要，也就是量子比特错误率。这个错误率是累加的，比如两个比特的保线，但是这三个量子比特的错误率就是0.9乘以0.9等于0.81，也就是说错误率近20%。哪怕1%的错误率，100个量子比特过1次门，那也是0.99的100次方，也就是说，几乎就没有保真度了。那么这个阈值究竟是多少呢，至少要50多个量子比特，0.994的保真度。如果要突破经典计算，那可能需要0.999的保真度。”

　　目前量子计算的另一个难点在于，构造一个既庞大又高效、能够隔离外界干扰的量子系统。为什么这么说呢，因为我们希望构造一个非常庞大的量子的系统，但又希望每一个量子比特有非常好的性能（保真度），这就意味着它不能跟外界有一点点的耦合。一个量子是非常非常小的，它如果外界有一点点耦合，它就会被外界所扰动，它的保真度就会急剧的下降。所以就需要构造一个这样的系统：保证每个比特不跟外界发生相互作用，它可以非常好的被保护起来、隔离起来；但是我们又希望这些比特它可以扩展，要把它扩展到一个很大的系统，每个比特任意的去控制和其它比特是否耦合，所以它内在极其矛盾的。

　　除此之外，朱老师还提到了一些关于增加量子比特的一系列排布方式、量子比特测控、引入噪声通道以及如何保持量子比特高相干性和结构、性能的问题等一系列的讨论。

　　他详细讲述了团队如何从一个一维链状排布到梯子结构，通过逐步制成六十二比特量子处理器，祖冲之一号再到目前展示了强量子优越性的祖冲之二号是如何一步步攻克技术难关实现的。其中关键的技术环节包括可编程二维量子随机游走、引入耦合比特、高保真单发读取、引入倒装焊工艺，压制信号串扰等等。目前成功研制的祖冲之二号包括66个可读取比特以及110个耦合比特，也就是总共176个量子比特。

　　当下，芯片化已然成为了超导量子计算的必然趋势。因为随着量子比特的不断增多，传统的布线方式已经越来越不能满足要求，而低温电子学则是目前唯一的解决方案。目前主要有两条路径，一是开发超导低温电子学技术，建立超导低温电子学研究平台对低温控制芯片、扇出线路等进行探索研究，并在低温电子学研究平台上研发功能性元器件(约瑟夫森结传输线、T触发器等)以及制备可替换Z调制线路的SFQ-DAC。另一方面也可以开发低温CMOS技术通过在4K温区设计集成电路芯片的方式构成高集成度测控系统。

　　总的来说，朱老师认为，超导量子计算会在未来3-4年内成熟，也就是说在2027年左右，我们将会拥有万比特、十万甚至是百万量子比特的超导量子计算机，而现在就正是开始布局低温电子的时候，我们的低温电子学至少要比超导量子计算提前1年左右达到技术成熟，当下已经是2023年了，真正留给低温电子学发展的时间其实是很紧张的。

　　此次会议中，中国科学院上海技物所林春老师提到了红外波段的重要性，因为它对大气的吸收和扰动最小，同时具有很高的准确性和可预测性。这个波段还可以用于观测地球表面的物体，并可以帮助预测降水以及水流等情况。

　　之后，林老师探讨了碲镉汞材料的特点和它的一些先天优势。碲镉汞这种“天选之子”的材料已经问世60多年，经历了很多与竞争对手的较量，但为什么能够持续的获胜呢？

　　首先，“天选之子”材料是直接带隙半导体材料，具有强离子性化学键，大光跃迁矩阵元以及高吸收系数等特性。

　　此外通过调节HgTe和CdTe的相对比例，可以覆盖从负带隙-0.14ev至1.56eV，也就是说对于整个红外波段，不同谱段探测器它具有相似的结构。

　　最后就是晶格匹配衬底CdZnTe，替代村底Si、GaAs、Ge，它是对红外波段透明的。

　　同样在设计方面，碲镉汞材料能够做到匹配各种需求，而且它是一个非常简单、稳定的掺杂材料，还能够利用自身的缺陷来掺杂。它可以在很弱信号状态下工作，且不会产生干扰，因此小信号对它产生的影响非常小。

　　总的来说，“天选之子”材料是一个重要的材料，其优势在于高效率、匹配各种需求、覆盖范围广、稳定性好等。

　　在n-on-p长波碲镉汞红外焦平面研究进展中，林老师介绍了n-on-p的器件结构以及它的一些优势，比如平面结工艺简单可靠，易于生产N型掺杂采用B离子注入；P型掺杂可以采用本征缺陷掺杂存在深能级；IB元素(Au泛亚电竞，Cu)少子寿命更长0Grading暗电流更低等。

　　而在p-on-n长波啼锦汞红外焦平面进展中，它的优势则是n型掺杂浓度低，外掺杂避免深能级p-on-n器件具有更低的暗电流水平，可以获得更好的探测能力；Rule07以平面p-on-n器件结果为基础，突破扩散电流极限的半经验标准；n型HgCdTe材料，可以进行高能砷离子注入形成p型掺杂，做成p-on-n平面结器件等等。

　　总的来说，由于碲镉汞在极限探测能力的优势，它在弱信号、定量化应用领域，仍是首选；

　　其次，更低暗电流的p-on-n型器件将在空间应用中成为主流碲镉汞长波红外焦平面将会在更多的定量化应用(气象环境、海洋、高光谱、深空)中发挥重要作用；最后截止波长达到16~18微米的甚长波红外焦平面已经成为重要发展方向。

　　此次，中国科学院物理研究所孙亮老师的报告主要探讨了高温超导滤波器在微波接收机中的应用以及其优势，以及利用高温超导技术进行空间应用和地面应用方面的研究成果。针对小型化超导前端的研究，主要是通过设计更小的器件来降低质量和提高效率。此外，报告还讨论了如何解决利用超导来提高性能增加的功耗代价，以及如何在小规模的制冷方案上通过小型系统来实现整体的排布。

　　总的来说，高温超导滤波器技术具有插入损耗小、噪声系数小、滤波器近似理想滤波性能等优势，能提高微弱信号探测的灵敏度和对抗强干扰信号的能力。通过基础设施的小型化和一些智能化方案，可以实现一定程度上的前景发展，但需要选择更适合的解决方案来应对复杂电子环境下微弱系统化的特定目标，以获得更高的能效比。

　　南京大学赵老师的报告主要涉及了超导电路及其在计算机技术中的应用，以及n-Tron的历史和发展。在超导存储器方面，讨论了控制和访问存储器可能面临的挑战，并提出了解决方案，即使用n-Tron来控制读/写操作，并整合磁性设备来帮助驱动存储器。

　　此外，还讨论了n-Tron在神经计算中的潜在用途以及使用纳米芯片创建基本计算机组件，如加法器和编码器。赵老师的团队还创建了一个具有多个控制门的n-Tron编码器，讨论了其性能和参数设置。并重点讨论了编码器的灵敏度、输入阈值和删除门的性能，以及时间抖动和功耗。会议最后，孙老师还与与会嘉宾探讨了焦平面探测器的读出电路，低功耗的要求以及改进工艺等可能性。

　　中国科学院上海微系统与信息技术研究所林老师的报告大致可分三部分，对于第一部分，首先他重点介绍了在低温下控制和读取量子比特的最新进展，强调了低温控制量子比特对扩大量子计算规模的重要性，需要对量子比特进行高精度控制以提高量子计算精度，并且放大器对于提取量子信息很重要。此外，林老师也提到了在低温下工作的挑战以及对数字输入和输出的IO设备的需求。最后，林老师还提到了量子计算芯片的架构以及控制量子比特的多种接口的需要。

　　在第二部分的分享中，林老师介绍了建立在卫星所在王振老师领导下的一个超导集成工艺平台。该平台最高能实现超8成的超导集成工艺的开发；林老师还讲述了如何通过超导数字电路来实现量子比特的控制，例如每个脉冲大概是两个皮秒，可以实现几十个GHZ的控制。

　　在第三部分中，林老师和我们一起讨论了基于经典超导链接的量子处理器的发展。他提出了一种基于单比特可访问性（SAQ）的脉冲逻辑的新方法来操纵量子比特（qubits）。林老师解释了他们团队是如何通过使用微波脉冲创建纠缠门来实现双量子比特门。此外，他还强调了低温放大器在读取量子比特过程中的重要性，这对于以低噪声-信号比提取信号至关重要。林老师在最后提到需要有更高带宽和保护率的放大器，而行波放大器则是目前市场上的最佳选择——林老师的团队在这方面取得了不错进展，开发了一种使用2000个约瑟夫森节来放大信号的放大器。

　　中国科学院上海微系统与信息技术研究所任老师的报告主要围绕高性能计算和超导大规模集成电路展开。首先，任老师认为高性能计算面临的瓶颈之一是功耗问题。随着技术的发展，单芯片的功耗和频率已经停滞不前，但是人类的算力需求却不断增长，因此这就对高性能计算提出了更高的要求。

　　其次，超导大规模集成电路是一种数字电路，具有超导器件和单磁通量子SFQ信号形式等特点，是一种经典集成数字电路。任老师的汇报，重点介绍了其课题组在高速超导电路方面的一些最新进展。

　　当前高潜能计算应用面临的瓶颈之一是芯片规模，这限制了电路的计算能力和速度。目前，20GHZ的SFQ电路的芯片规模始终没有超过万结的规模，这是目前高潜能计算应用面临的瓶颈之一。

　　之前日本名古屋大学的工作展示了一种非常好的解决方案，实现了32GHZ的一个芯片，只需要2万多个结就可以实现这种高能力和计算力。这表明，单芯片上可以实现更多的结点，例如MIT它的实测水平可以达到100万个结点，但是在高速情况下无法同时工作。

　　因此，任老师认为，高潜能计算应用需要突破芯片规模的限制，这将是未来发展的一个重要方向。在解决高潜能计算应用的瓶颈问题上，需要更多的创新和探索，以提高芯片规模和计算能力。

　　此外，任老师还指出，超导SFQ电路有望为后摩尔时代提供高速、低功耗的高性能计算。精确的时序仿真与提取是高速SFQ电路研发的关键技术。在工艺、设计和测试方面，SIMIT已经实现了自主工艺系列专用EDA的开发，并获得了初步的偏置网络影响分析结果。

　　法国国家科学研究中心金老师的报告主要介绍了他在C2N制造的低温HEMTs中的一些关键性工作，包括在非常低的温度下工作，得到了功率消耗非常低、非常高的直流输入电阻；特别是在低噪音电压，低频率下，得到了极低的噪声电流。

　　除此之外，金老师的工作还促进了以下成果，包括达到前所未有的低噪声电流并大幅降低噪声电压达到无与伦比的读出率并提高信噪比，目前世界上许多团队都引用了金老师团队的实验成果。

　　王老师的报告主要关注的是量子计算的发展和挑战。虽然量子计算机具有非常广阔的前景，但目前的量子硬件仍需要大幅提升，以执行大规模的质因数分解和其他计算任务。目前量子计算机的规模仍然有限，需要在模拟控制和电子读出方面做出贡献。此外，现有的室温控制逻辑过于复杂，不适合扩大规模。因此，有必要在控制和读出方面找到新的解决方案。

　　报告中，王老师和我们讨论了一种解决方案，即利用光信号整流微信号，通过光纤输入进行控制。这种方法的优点是它的带宽较宽，热耗最小。然而，它的缺点是超导电路是由微波测量控制的，而光电二极管有明显的热耗散，这使得该解决方案无法满足可扩展性要求。

　　SOQ电路也被在报告中提到作为测量和计算的解决方案之一。这个电路的优点是它可以产生非常狭窄的2皮秒脉冲，具有很高的实用性。它的能量效率比现有的晶体管低3个数量级，但其量子效率却高3个数量级。然而，在SOQ电路的优化和集成方面目前还需要更多的研究工作，以提高其效率和可扩展性。

　　总的来说，王老师就Cryo-VCO的近距离相位噪声恶化问题即4.2K时MOSFET闪烁噪声较高；通过Groszkowski效应实现闪烁噪声的上转换；传统设计中的窄带闪烁噪声抑制等问题提出了他的解决方案，也就是使用平衡8型谐振器进行免校准、宽带闪烁噪声抑制。就结果来说：得到了一个12.8-16.5GHz的65纳米Cryo-CMOS VCO，具有2023dBc/Hz的最先进的FoM。

　　在报告中，北京大学鲁老师介绍了他对高性能红外焦平面读出电路设计的研究。他首先介绍了红外技术在天文学、军事、医学和汽车等领域的重要应用，包括红外成像和光谱分析，并解释了低温电子技术在红外技术中的重要性。接下来他谈到了不同类型的红外探测器，如热敏电阻、光电二极管、量子阱，并指出红外探测器的类型取决于敏感材料本身的物理机制及其在低温下的性能。

　　在研究进展方面，鲁老师提出了两点，一是使用乒乓结构来提高ADC性能，另一个是关于红外成像技术的发展。第一部分的乒乓球结构就是使用两组两个电容交替来整合信号，从而有效改善ADC的RNL和DNL。关于第二个部分，鲁老师则是总结了团队20年来在红外成像电路方面的研究，包括开发了许多在实际应用中具有良好性能的芯片。例如面向星载、机载等高性能应用，研制了多款高性能红外读出电路芯片以及面向观瞄、防疫等应用，研制了多款非制冷红外传感芯片及成像机芯片等。

　　此外，鲁老师团队还开发了一个256通道的电流输入ADC，具有16位ABC和14.4位的ENOB。目前该团队还在努力开发具有更高分辨率和更大动态范围的第12代红外摄像机。

　　上海科技大学寇老师认为低温技术是一个重要的技术途径可以突破常温的一些冷耗瓶颈。在报告中寇老师主要讲述了低温技术在CMOS器件中的应用，以及低温技术在整个前后端的应用。尽管我国在制程上与国外先进水平对比仍有差距，但目前我国的40纳米和18纳米制成在低温下都具有较好的工作性能。

　　此外，实测数据表明，低温下这些器件的工作性能甚至比常温下更好。目前主要有三个主要因素影响CMOS器件—即阈值电压、斜率以及动态和静态功率。这三个因素都受温度影响，斜率和动态功率与温度有线性关系。

　　寇老师指出，通过降低器件的温度，斜率和固有频率可以得到改善，从而导致更好的开关和更低的动态功率消耗。此外，由于温度和泄漏电流之间的关系，寄生泄漏电流的减少，静态功率也可以减少。此外，金属互连的电阻随着温度的降低而减少，这可以导致更低的传输能量和延迟。

　　总的来说，低温是克服室温下能耗和计算能力瓶颈的一个重要途径。虽然这次会议的重点是一般的低温，但值得注意的是，从接近绝对零度到地球上的零下温度，低温CMOS其实在不同的范围内有广泛的应用。

　　最后，老师重点介绍了其在低温CMOS器件模型库方面的成果，包括低温CMOS直流/射频测试平台在上科大搭建完成，初步具备对HLMC前后道器件与IP的全温区测试能力。

　　以及华力-ICRD开发国内首个针对低温CMOS集成电路设计的通用EDA平台，为其低温电路设计奠定了基础。同时，寇老师也完成从器件低温测试与建模到设计系统开发，再到低温集成电路设计与流片的全链条科研流程，覆盖温区10K-300K。

　　在此次会议中，中央民族大学薄老师介绍了她的工作主要是围绕电光调制器的应用展开，该设备可以将电信息线性加载到光波上，以在光波的领域进行传输和处理，提高信息处理的能力和速度。她还特别介绍了在超导计算领域中低温下通过光波进行信息传输和处理的优势，并讨论了电光调制器在光通信、微波、光子雷达等信息系统中的应用。

　　在有机电光材料的结构和应用方面，薄老师和我们讨论了有机材料的组成和优化，其中发射团分子结构的变化对提高电光活性和系数起着重要的作用。通过强电子给体的精准设计和特殊的电极化工艺，薄老师团队成功将电光系数提高了近10倍。此外，薄老师还报告了她在有机电光材料在低温光电子领域的研究进展，以及在高温情况下可能出现的弛豫现象。

　　此外老师还报告了一种具有槽型结构的有机电光调制器的开发，其尺寸约为500微米，在VPL毫米的长度上实现了超过40GHz的带宽，电压为3.7伏。薄老师强调了该调制器的优势，包括其实现非常小的气垫的能力和在低温超导体中使用的潜力。测试显示，该装置可以在24.2伏的电压下实现60位和16位的信号，并在43.2千赫兹下响应5-108分贝带宽。此外，薄老师还指出，有机电光调制器的性能在室温和4K下没有明显的差别，这表明该装置可以直接用于低温应用。

　　总的来说，薄老师向我们展示了电光调制器和有机电光材料在信息处理、光通信和微波等领域中的应用前景和研究进展。未来，她将继续改善有机材料的电光系数和热稳定性，探索将材料打印到其他基材上的能力，以及进行第三代材料的研究。

　　中国目前在全球光模块市场占有相当大的市场份额，其下一个目标是增加其在广告、电子芯片和通信等核心领域的市场份额。然而，传统的通信市场竞争激烈，这需要解决高端芯片的一些问题。在市场方面，薄膜磷酸锂第一个潜在的应用是单通道普通调谐测试仪，与传统的模拟通信信号传输相比，它在更高的带宽、更小的尺寸和更低的成本方面具有优势。然而，它仍然面临着来自电吸收调制器等传统测试器的强烈竞争。要进入大众市场，它必须有大规模的应用，但不能传输模拟信号，所以需要进一步发展。

　　此次会议上，宁波元芯光电子科技有限公司国老师也对行业发展趋势给出了个人的看法。他认为关键点在于：中国在全球光模块市场上占有很高的市场份额。而我们的目标是提高广告、电子芯片和通信等核心领域的市场份额。目前传统通信市场竞争激烈，需要解决高端芯片问题。而单通道普通调谐测试器的潜在应用及其与传统模拟通信信号传输的优势，薄膜磷酸锂则需要大规模应用和进一步发展。

　　总的来说，国老师认为TFLN（薄膜磷酸锂）调制器具有优异的性能和良好的商业化机会。TFLN调制器特别适合在超低温环境下应用并且在单通道调制器和调制器阵列方面，也有不错的进展。当然，目前也仍存在问题，包括增加产量、缩小尺寸和CPO策略等亟待解决。同时，TFLN与激光器的整合也将是一个重大的挑战，这些难题将是国老师在未来的工作中要解决的。

　　超导单光子探测器是一种相对新的探测器，其原理是基于超导材料本身的超导性质，与光子能量在电阻量级的光电效应不同。超导探测器需要制备成器件，主要包括纳米线结构、光源结构设计、超导材料质量控制等方面。

　　中国科学院上海微系统与信息技术研究所李老师团队最近使用双层纳米线技术，提高了高反探测器的探测效率，目前最优效率可以达到98%。同时，探测器的量率也得到了大幅提升，并且该技术还可以在可见近红外和中红外范围内使用。

　　超导纳米线单光子探测器可以在多个领域发挥重要作用，例如量子信息、高速通信、卫星测距、大气雷达、激光雷达等等。其中，在高速通信方面，该探测器可以实现在非常远的距离的情况下，即使光信号非常弱，也能够保持高速通信。在卫星测距方面，该类探测器可以用于探测空间的微弱目标，如空间碎片或超远距离的卫星。此外，该探测器还可以用于大气雷达、激光雷达对测风测雾等方面的实验，并在光电方面，比如光谱仪方面有着很好的应用前景。除了这些应用外，该探测器还可以应用于生物医学领域，在血流检测和荧光检测等方面发挥重要作用。

　　中国科学院上海技术物理研究所周老师在报告中主要讲了红外探测器的应用和发展。红外探测器可以在任何波段进行探测，特别是在红外波段，对于静室温的目标、高温的目标、甚至更高温度的目标都有不同的辐射峰值位置，不同的峰值位置对应一个波长。因此，需要根据不同的目标选择不同的波长进行探测。例如，对于常温物体，如人体辐射峰值波长大约在10微米左右，因此我们需要10微米的长波进行探测。更长的波长适用于极低温背景和太空对远红外的探测。

　　红外探测器需要具备高均匀性、更高的量子效率和更低的按电流噪声。对于长红外来说，特别是波长越来越长，它的静态宽度越来越窄，它的噪声可能会对器件的探测能力产生更大影响。传统的地沟功能材料是一种天然选择的红外探测材料，它已经取得了很大成就。通过低晶格三元化合物配比调节，可以覆盖从短波到长波，甚至现在也有甚长波。但是由于它是二六族，所以在某些情况下，由于二六族缺陷和离子键相对较弱，在制备过程中对材料要求非常高。

　　而周老师主要是利用锑化物超晶格红外探测器，实现高温带间级联探测器和焦平面器件，并且实现了高出射功率的红外LED，以及完成了高消光比长波偏振焦平面，并实现了外场演示验证。

　　华中科技大学罗老师开发的低温高真空用的半导体气体传感器主要应用于太空探测。这种气体传感器具有以下优点：体积小、功耗低、选择性高、远未探测。同时，国外也推出了一些小型化的测试平台，所以就给了我们这样一个契机来开发这样的一个气体传感器。这种气体传感器一般是要加热的，它是用加热环境来工作。在我们气体传感器语境下，所说的低温一般指常温四温二十几度。国际上报道真正在零下温度工作的传感器很少。

　　此外，罗老师还介绍了一些关于材料方面的工作。通过化学溶剂热制备方法来达到控制溶剂热反应时间、控制降温速率等目标。通过一系列材料测试找到了一个比较好的制备条件。与商业材料相比，在比表面积方面有很大提高，在气密性能方面也有了比较好稳定性的提高。

　　一个是一致性：采用溅射法或者原子层沉积法，先后在传感器上溅射或沉积均匀的SnO,和Ag,O薄膜，通过精确控制薄膜的厚度和均一性，来提高对月壤挥发分中H,S气体测试的一致性。另一个是可调性：本文中气体传感器在低温高真空条件下对H,S的检测范围目前仅限于较低浓度，而对高浓度的H,S气体存在检测不准确的问题。月壤挥发分中H,S气体的浓度是不确定的，因此本研究计划通过调控敏感材料的结构，来实现气体传感器对高浓度的H,S气体的精准测量。