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電子行業(yè)微電子技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展
電子行業(yè)微電子技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展【1】
【摘 要】根據(jù)我國電子行業(yè)的發(fā)展歷程來看，隨著科學(xué)技術(shù)的逐漸發(fā)展，微電子技術(shù)也逐步進入了電子行業(yè)發(fā)展當(dāng)中，并且在不斷的更新開發(fā)中微電子技術(shù)逐步成熟占領(lǐng)著電子行業(yè)。
本文通過對電子行業(yè)的微電子技術(shù)目前所面臨的各種限制進行分析，著重提出了微電子技術(shù)未來的發(fā)展以及微電子技術(shù)的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】微電子技術(shù) 電路芯片 發(fā)展前進
一、引言
微電子學(xué)是研究微型電路、系統(tǒng)的電子學(xué)的分支，其主要研究方向是離子或者電子在固體材料中的應(yīng)用，并通過它來實現(xiàn)信號處理功能的科學(xué)[1]。
如今微電子技術(shù)在電子學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、機械加工等一系列都廣泛的應(yīng)用，其最主要的特征就是實現(xiàn)了電子器件的微型化，做到了核心電路系統(tǒng)的集成。
二、微電子技術(shù)的定義以及影響
(一)微電子技術(shù)的定義。
微電子技術(shù)是在本世紀六十年代隨著集成電路(IC)而誕生的一門新的電子技術(shù)，尤其是在一些大規(guī)模的集成電路發(fā)展當(dāng)中表現(xiàn)的尤為突出，其中微電子技術(shù)包含了器件物理設(shè)計、系統(tǒng)電路設(shè)計、材料制備、工藝技術(shù)等一系列專門的技術(shù)，簡單來講微電子技術(shù)就是指微電子學(xué)中的各項工藝技術(shù)的總和，是1947年在晶體管的基礎(chǔ)上慢慢發(fā)展起來的。
(二)微電子的影響。
當(dāng)今社會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度是日益飛漲，在這強大的發(fā)展陣勢當(dāng)中影響最大、其最具有代表性的就是微電子技術(shù)的發(fā)展。
微電子技術(shù)作為目前電子信息發(fā)展的基礎(chǔ)核心，其對生活、通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及計算機技術(shù)等等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都具有直接性的影響。
1.微電子對我國未來發(fā)展的主要影響。
微電子技術(shù)的不斷開發(fā)利用引起了世界電子行業(yè)的新革命，在微電子的技術(shù)的指導(dǎo)之下，使得我國的電子行業(yè)的發(fā)展變得突飛猛進，從而最大限度的滿足了市場人民的生活需要。
2.微電子技術(shù)對人類生活的影響。
微電子技術(shù)開發(fā)使得信息的放大、獲取、儲存、傳輸、處理等等變得方面，外加微電子器件的大量發(fā)展使得我們MEMS系統(tǒng)以及器件都具有體積小、功耗低等等特點方便了人類的日常生活。
二、當(dāng)前微電子技術(shù)發(fā)展所面臨的限制
微電子技術(shù)在電子行業(yè)的發(fā)展主要表現(xiàn)在集成電路芯片的制造方向。
隨著微電子技術(shù)的不斷更新，所制造出的各種高純度單晶硅片逐漸被投入電子行業(yè)，加速了電子行業(yè)的發(fā)展，在IC芯片的容量方面也提到了很大的改善。
但是根據(jù)摩爾定律的預(yù)言，微電子技術(shù)的在電子行業(yè)發(fā)展方面還是面臨著極大的挑戰(zhàn)，這要挑戰(zhàn)主要可以歸納成以下四個方面。
(一)物理規(guī)律限制。
微電子技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)是硅基互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)，而集成電路性能的提高是通過電源電壓以及器件合理縮小來實現(xiàn)的。
但是對于集成電路的縮小并不是無極限的縮小，而是受到了電源電壓、氧化層厚度以及器件溝道長度的影響。
在目前的集成電路當(dāng)中無法通過物理學(xué)來克服這些電子、離子的反物理規(guī)律運行，從而很大程度上阻礙了電子技術(shù)發(fā)展[2]。
(二)材料限制。
決定微電子材料性質(zhì)的參數(shù)主要有載流子的遷移率μ、介電常數(shù)ε、擊穿電場強度Ec、載流子的飽和速度vs、熱導(dǎo)系數(shù)K等，目前世界上微電子技術(shù)所用的主要材料都是硅，而硅的這些性質(zhì)使得微電子技術(shù)在集成電路的高度集成時就容易受到限制，影響微型化的進步發(fā)展。
(三)工藝技術(shù)限制。
微電子工藝技術(shù)主要針對的是微電子應(yīng)用制作，主要包括了微細線條加工以及高質(zhì)量薄膜的離子注入控制。
其工藝的主要挑戰(zhàn)就是光刻設(shè)備的利用。
雖然按照摩爾定律的發(fā)展光刻設(shè)備已經(jīng)從1微米推進到了0.05微米，但是如果還想進一步的微化光刻設(shè)備基本是不可能。
(四)半導(dǎo)體的限制。
半導(dǎo)體是在常溫的狀態(tài)下介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料，其也是電業(yè)行業(yè)采用的一種工藝材料，其中微電子技術(shù)在半導(dǎo)體材料中由于受到材料性質(zhì)的各參數(shù)影響，致使了微電子技術(shù)面臨著溝道雜質(zhì)漲落的限制、半導(dǎo)體模擬與模型的限制以及強電場影響和氧化層等方面的限制，使得微電子技術(shù)在設(shè)計仿真的工藝當(dāng)中，面臨著各方面的限制。
三、微電子技術(shù)的發(fā)展前景
根絕微電子技術(shù)在電子行業(yè)發(fā)展中所遇到的限制問題，研究人員必須通過新的方法尋找到新的解決途徑，并且通過在基本的物理規(guī)律上綜合其他學(xué)科創(chuàng)新出新的產(chǎn)品，以幫助微電子技術(shù)的發(fā)展，從而進一步維持摩爾定律。
(一)碳納米管。
為了克服越發(fā)困難的硅工藝技術(shù)，研究人員開始才材料著手，尋找到一種能夠代替硅的材料，來集成電路當(dāng)中線寬縮小的問題。
經(jīng)過多年的研究碳納米管制成的晶體管在2001年終于出現(xiàn)了，其大量的應(yīng)用到了電子生產(chǎn)行業(yè)當(dāng)中。
納米材料打破了硅性質(zhì)參數(shù)的限制，提高了電路當(dāng)中的信號強度，推動了微電子技術(shù)的發(fā)展。
(二)塑料半導(dǎo)體技術(shù)。
塑料半導(dǎo)體是微電子技術(shù)與化學(xué)有機的結(jié)合，它和硅半導(dǎo)體晶體管不一樣，塑料半導(dǎo)體是用塑料制作成晶體管，這種晶體管可以采用精密的噴墨技術(shù)以及印刷技術(shù)，在很短的時間內(nèi)就可以完成一個作品的制作。
四、微電子技術(shù)在電子行業(yè)發(fā)展的重點
隨著市場經(jīng)濟的調(diào)控以及電子產(chǎn)品消費的需求使得目前電子業(yè)的發(fā)展逐漸從傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)向了高速率、大容量、低消耗、移動化、多元化等多功能的生產(chǎn)模式，從而也導(dǎo)致了電子行業(yè)所需的電路要求也越來越高，傳統(tǒng)的IC設(shè)計已經(jīng)無法再滿足電子產(chǎn)品的生產(chǎn)需要。
正是因為在這種市場需求的推動之下，IC設(shè)計工藝水平也逐漸得到了提升。
微電子技術(shù)的開發(fā)只有把握住了整個行業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重點，制作出的各式產(chǎn)品也越來越多，才可提升了整個行業(yè)的發(fā)展速率。
五、結(jié)束語
微電子技術(shù)一門滲透性很強的技術(shù)，通過近幾年的發(fā)展不僅和電子學(xué)、化學(xué)、物理、生物、計算機等學(xué)科有機的結(jié)合成了一體，給人類的發(fā)展生活提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)，而對于電子行業(yè)來講，應(yīng)該時刻把握住集成電路高速率、大容量、高密度等多功能的發(fā)展方向，利用微電子技術(shù)的不斷進行創(chuàng)新[3]。
參考文獻：
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微電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用【2】
摘 要微電子技術(shù)是科技發(fā)展到一定階段的時代產(chǎn)物，是對當(dāng)今社會經(jīng)濟最具影響力的高新技術(shù)之一。
本文主要對微電子技術(shù)的概念、發(fā)展及其在社會各大產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用進行了淺析的探討。
【關(guān)鍵詞】微電子技術(shù) 發(fā)展 應(yīng)用
微電子技術(shù)的核心技術(shù)是半導(dǎo)體集成電路，微電子技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用影響我們生產(chǎn)生活的方方面面。
對促使經(jīng)濟發(fā)展，人類的進步有著巨大的影響力。
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，為了達到社會經(jīng)濟的發(fā)展對微電子技術(shù)的需求，實現(xiàn)社會經(jīng)濟在技術(shù)支持下快捷穩(wěn)定發(fā)展，我們必須要不斷地對微電子技術(shù)進行優(yōu)化和改進，積極地探索更深層次的微電子技術(shù)知識，使微電子技術(shù)更好地服務(wù)于社會經(jīng)濟發(fā)展。
相信微電子技術(shù)不僅是在當(dāng)今，乃至未來社會發(fā)展中微電子技術(shù)必將是促使社會發(fā)展進步的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。
1 微電子技術(shù)的概念
微電子技術(shù)是信息化時代最具代表性的高新技術(shù)之一，它的核心技術(shù)半導(dǎo)體集成電路技術(shù)，由電路設(shè)計、工藝技術(shù)、檢測技術(shù)、材料配置以及物理組裝等購置技術(shù)體系。
微電子技術(shù)基于自身集成化程度高，反應(yīng)敏捷、占用空間較小等優(yōu)勢特點目前在有關(guān)涉及電子產(chǎn)業(yè)中得以廣泛的應(yīng)用。
2 微電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著信息時代的到來，微電子技術(shù)得以快速發(fā)展，在信息時代中扮演中重要角色，是影響時代發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。
從微電子技術(shù)的發(fā)展歷程來看，上世紀五十年代貝爾實驗室發(fā)明了晶體管，晶體管的面世標(biāo)志著微電子技術(shù)的誕生。
在隨后的幾年內(nèi)經(jīng)過科學(xué)家的不斷努力，又發(fā)明了集成電路。
集成電路的發(fā)明為后來的微型計算機的發(fā)明奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。
直至上世紀七十年代，集成電路在微型計算機中的成功應(yīng)用，標(biāo)志著微電子技術(shù)的發(fā)展達到了空前的高度。
隨著微電子技術(shù)的進一步發(fā)展，以集成電路為核心的微電子技術(shù)經(jīng)過科學(xué)家的優(yōu)化和改進，較上世界剛誕生的微電子技術(shù)集成化程度足足提高了近500萬倍，另外在微電子技術(shù)產(chǎn)品體積方面也大大地縮小。
一個微小的單獨的集成片就能集成幾千萬個集體管。
自改革開發(fā)以來，國家對微電子技術(shù)的重視程度不斷提高，給我國的微電子產(chǎn)業(yè)技術(shù)帶來了良好的發(fā)展空間環(huán)境，比如我國近年來在超深亞微米集成技術(shù)開發(fā)研究方面已取得顯著成就。
促使我國的電子產(chǎn)業(yè)逐漸向規(guī)�；图苫较虬l(fā)展，為國民經(jīng)濟總值的不斷提升做出了杰出貢獻。
另外，我國在微電子芯片研究開發(fā)方面也取得了較大成就，目前集成芯片已在通信、多媒體設(shè)備以及數(shù)字信號處理器中得以廣泛的應(yīng)用。
但縱觀我國的核心微電子技術(shù)發(fā)展水平，同世界發(fā)達國家的微電子技術(shù)水平相比，存在的差距還是比較明顯。
我們需加大對微電子技術(shù) 研發(fā)的力度，從資金政策上給予支持，不斷地完善微電子技術(shù) 研發(fā)體系，使我國的微電子技術(shù)水平逐漸同世界微電子技術(shù)水平接軌。
3 微電子技術(shù)的應(yīng)用
3.1 生活應(yīng)用方面
隨著信息化時代的到來，在信息知識爆炸的年代，微電子技術(shù)下的產(chǎn)品影響著我們生活的方方面面，如我們?nèi)缃褡顬槌Ｓ玫耐ㄐ殴ぞ擗D手機，上下班坐公交車使用的IC卡，洗衣服用的全自動洗衣機，做飯用的電飯煲，燒水用的電水壺，茶余飯后的欣賞電視節(jié)目。
這些和我們生活息息相關(guān)的電子產(chǎn)品都采用了微電子技術(shù)處理而完成其功能性的發(fā)揮，給我們的生活帶來了便捷，帶來了高品質(zhì)的享受。
對提高我們的生活質(zhì)量有著積極的影響。
3.2 工業(yè)制造應(yīng)用方面
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，給工業(yè)制造產(chǎn)業(yè)帶來了良好的發(fā)展機遇。
面對全球性工業(yè)革命的到來，傳統(tǒng)落后的工業(yè)生產(chǎn)制造模式難以滿足社會生產(chǎn)的需求。
為了能夠快速地適應(yīng)新時代工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢，目前許多的工業(yè)制造 企業(yè)都積極地引進微電子技術(shù)支持下的設(shè)備來提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的精準(zhǔn)度，以此為提高市場競爭優(yōu)勢的主要手段，進而實現(xiàn)企業(yè)的長足發(fā)展。
比如，在汽車制造行業(yè)，以微電子技術(shù)為支持的監(jiān)控系統(tǒng)和防盜系統(tǒng)。
通過微電子的融入研發(fā)了電子引擎監(jiān)控系統(tǒng)，有效地解決了引擎不容易控制的問題;將微電子技術(shù)融入到汽車的監(jiān)控系統(tǒng)中，一旦汽車遭遇被盜情況，電子防盜系統(tǒng)會立即發(fā)出警報。
目前，更值的提出的是，世界上發(fā)達國家已經(jīng)將汽車的電子防盜系統(tǒng)同車主的手機相連接，如果汽車被盜，汽車電子監(jiān)控系統(tǒng)將會及時地將信息傳輸?shù)杰囍鞯氖謾C上。
車主隨時隨地都能了解到自己汽車的相關(guān)情況。
這一技術(shù)我國目前也在研發(fā)，相信在不久的將來，這一技術(shù)也將會逐漸地應(yīng)用汽車制造中，進而提升汽車的整體安全性能。
3.3 軍工產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面
微電子技術(shù)不僅在生活、工業(yè)等產(chǎn)業(yè)中得以廣泛應(yīng)用，而且在軍工產(chǎn)業(yè)中也扮演著重要的角色。
眾所周知，在信息化時代，現(xiàn)代軍事力量的強大與否主要體現(xiàn)在軍事裝備的信息化程度的高低。
如果一個國家軍事裝備中融入的現(xiàn)代微電子信息技術(shù)較多，就會在戰(zhàn)爭中取得先機。
例如，依靠微電子技術(shù)通過遠程計算機控制的無人戰(zhàn)斗機，就是很好應(yīng)用微電子技術(shù)的例子。
此外，偵察機上的數(shù)字地圖裝置能夠為野外訓(xùn)練的士兵提供準(zhǔn)確的天氣、情報、敵軍位置以及周邊地形等準(zhǔn)確信息數(shù)據(jù)。
通過無線計算機網(wǎng)路技術(shù)將搜集到的信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)街笓]中心，為軍事方案的制定提供了重要的支持。
隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，微電子在國防中的應(yīng)用深度也會越到越大，為確保國家安定奠定了堅實基礎(chǔ)。
4 結(jié)語
總之，隨著時代的進步，微電子技術(shù)將會不斷地革新發(fā)展，將會更成功地應(yīng)用到更多的社會活動中，影響社會經(jīng)濟的發(fā)展，為人類的發(fā)展和進步作出杰出貢獻。
但就我國的微電子技術(shù)水平而言，相比世界發(fā)達國家水平差距還較大，我們應(yīng)秉著堅持不懈的精神，繼續(xù)探索研究微電子技術(shù)，不斷地縮短我國微電子技術(shù)水平同世界發(fā)達國家水平的差距，最終成功實現(xiàn)我國微電子技術(shù)水平同世界先進水平接軌。
參考文獻
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