纳米光子学中的数据驱动方法:对支持人工智能的半导体设备的审查
Huanshu Zhang1, Lei Kang1, Sawyer D Campbell1
1Department of Electrical Engineering, The Pennsylvania State University, University Park, PA 16801, USA. lzk12@psu.edu.
Nanoscale
|October 4, 2025
概括
人工智能 (AI) 正在彻底改变光子设备设计,用深度学习框架取代传统方法. 人工智能简化了复杂的设计,使多功能和制造友好的纳米光子设备成为可能.
科学领域:
- 光子学和纳米技术的使用.
- 在工程领域的人工智能.
背景情况:
- 传统的光子半导体设计依赖于试错和计算密集型模拟.
- 现代纳米光子设备的复杂性和庞大的设计空间需要先进的方法.
研究的目的:
- 对光子半导体设备的数据驱动,人工智能支持的设计策略进行审查.
- 突出从传统方法向深度学习框架的转变.
- 在各种元材料设计方面讨论人工智能实施.
主要方法:
- 在元材料设计中新兴的人工智能方法的以模型为中心的审查.
- 讨论深度学习框架,包括变压器模型.
- 分析人工智能在高自由度和大型语言模型辅助设计中的应用.
主要成果:
- 人工智能,特别是深度学习,有效地导航半端设备的复杂设计空间.
- 人工智能简化了前建模过程,克服了传统模拟的局限性.
- 人工智能有助于创建多功能且易于制造的纳米光子设备.
结论:
- 人工智能方法正在取代光子半导体设计中的传统方法.
- 解决制造和合效应等挑战是人工智能实施的关键.
- 人工智能为下一代纳米光子工程提供了强大的途径.


