馮燦輝

摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為了達(dá)到社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對微電子技術(shù)的需求，實(shí)現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)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(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，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(jì)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(jìn)步的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。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(jìn)行了淺析的探討。

關(guān)鍵詞：微電子技術(shù)；發(fā)展；應(yīng)用

1 微電子技術(shù)概述

微電子技術(shù)是在傳統(tǒng)的電子技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它是在微小的范疇內(nèi)的一種先進(jìn)技術(shù)，其特征是“四微”：它對信號的加工處理是在一種固體內(nèi)的微觀電子運(yùn)動中實(shí)現(xiàn)的；它的工作范圍是固體的甚至晶格級微區(qū)；對信號的傳遞交換只在極微小的尺度內(nèi)進(jìn)行；它的容積很大，可以把一個電子功能部件，甚至一個子系統(tǒng)集成在一個微型芯片上?？傊㈦娮蛹夹g(shù)是指在幾乎肉眼看不見的范圍內(nèi)進(jìn)行工作的一種獨(dú)特而神奇的特種技術(shù)。

2 微電子的發(fā)展趨勢

當(dāng)代微電子技術(shù)正在向著高集成度、高速、低功耗、低成本的方向發(fā)展。它的進(jìn)步主要借助于以下幾個方面：

2.1 制造工藝的改進(jìn)

在制造工藝方面由最初的單層平面分布發(fā)展到后來的多層工藝（有多層高密度和多層多功能兩種方式），以降低成本，增加功能。采用人工超晶格工藝（一種用人工控制晶體晶格大小制造晶體的新工藝），制造的器件叫超晶格半導(dǎo)體器件。這種器件的速度比硅半導(dǎo)體器件快10-100倍。使用敏感集成電路（在一塊芯片上同時集成各種敏感元件及外圍電路），可以縮小體積，降低成本，提高可靠性，增加功能。系統(tǒng)的集成方法將從二維結(jié)構(gòu)向三維立體結(jié)構(gòu)發(fā)展，這樣會實(shí)現(xiàn)集成度的新突破，為集成電路的發(fā)展拓出一條新的可行之路。集成電路面世以來便以集成度每三年便翻兩番的摩爾定律發(fā)展。

2.2 材料的更新

科學(xué)家正廣泛地探索以新材料取代硅晶體的可行途徑。隨著微電子技術(shù)的高速發(fā)展，硅材料的局限性已逐步暴露出來。采用砷化鎵、磷化銦等氧化物半導(dǎo)體材料和超導(dǎo)材料、金剛石材料制造集成電路，可以提高集成電路的開關(guān)速度、抗輻射能力和工作溫度（金剛石集成電路可在500℃-700℃下正常工作）。2000年2月12日，德國埃森大學(xué)和漢諾威大學(xué)宣布聯(lián)合研制成功在硅板上生長鍺半導(dǎo)體，由此制成的集成電路其開關(guān)速度將大大快于硅集成電路。同時，采用在有機(jī)物原子的化學(xué)鏈中儲存信息的技術(shù)所研制的“生物芯片”也取得了一些進(jìn)展。

2.3 芯片尺寸的增大

芯片尺寸的增大可為集成度的提高提供物質(zhì)基礎(chǔ)，并且芯片尺寸越大，集成電路的平均成本越低。1998年，芯片尺寸已由原來的3-4英寸，增大到8-10英寸。目前已經(jīng)達(dá)到12英寸。預(yù)計今后幾年芯片的容量將達(dá)到令人震驚的程度，即一個芯片上可包含10億個元件，其電路僅有幾個原子那么薄。這必然會帶來芯片功能密度和性能價格比的大幅度提高。

3 微電子技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

當(dāng)前微電子技術(shù)涉獵的領(lǐng)域有很多，其不但在我們的生活中有所應(yīng)用，同時還在一些工業(yè)產(chǎn)業(yè)以及軍事領(lǐng)域中被應(yīng)用。

3.1在工業(yè)制造中的應(yīng)用

隨著社會和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)業(yè)有了更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，一些傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)的方式正在被淘汰。為了能夠保障工業(yè)制造模式和工業(yè)產(chǎn)業(yè)能夠同步發(fā)展，很多工業(yè)企業(yè)都對微電子技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行了重視，以此來提升自己企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量，進(jìn)而有效的促使企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

3.2在生活中的應(yīng)用

在當(dāng)前的信息化時代中，微電子技術(shù)不但對工業(yè)產(chǎn)業(yè)有一定的影響，同時也對我們的生活方式進(jìn)行了改變。比如在我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚氖謾C(jī)、電熱水壺以及銀行卡等等，這些都是在微電子技術(shù)基礎(chǔ)上研發(fā)和制造的。而這些產(chǎn)品的使用對我們的生活方式進(jìn)行了改變，并且讓我們的生活更加方便和快捷。微電子技術(shù)還能夠應(yīng)用在智能用電中，在智能電表中有一個計量的芯片，其能夠?qū)﹄娔苓M(jìn)行計量，其中測量的物理量有電壓有效值、電流有效值以及電量累計值等等，智能電表是當(dāng)前家居系統(tǒng)中不可缺少的部分。智能電表中的數(shù)據(jù)有用戶信息和電能表數(shù)據(jù)信息，為了能夠防止交互過程中數(shù)據(jù)被惡意的修改，在傳輸過程中要進(jìn)行加密處理。在這個方面就能夠?qū)踩酒褂闷渲校源吮Ｕ现悄茈姳頂?shù)據(jù)的安全。微電子技術(shù)在我們生活中被廣泛的使用，這種技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展讓我們的生活更加的智能化和科技化，進(jìn)而有效的提升人們生活質(zhì)量。

3.3在軍工領(lǐng)域中的應(yīng)用

微電子技術(shù)的應(yīng)用不單單限制在工業(yè)制造和生活方式兩方面，其在軍工領(lǐng)域中也有很重要的地位。我們都知道的是，不論是任何一個國家，其軍事裝備的信息化程度對這個國家的軍事水平而言都有十分關(guān)鍵的決定性。一個國家若是能夠把更多的微電子技術(shù)使用在軍事裝備中，則在進(jìn)行戰(zhàn)爭的時候就能夠有更高的主動權(quán)，比如在當(dāng)前偵查中使用最廣泛的無人機(jī)，其就能夠在戰(zhàn)爭中進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。能夠在軍隊進(jìn)行野外訓(xùn)練時使用數(shù)字化的地圖，以此對訓(xùn)練中的各種信息進(jìn)行獲取。比如天氣和地形等相關(guān)的信息內(nèi)容，然后使用無線網(wǎng)技術(shù)把信息傳輸?shù)娇傊笓]部，讓指揮部在準(zhǔn)確的信息基礎(chǔ)上作出正確的決策。在微電子技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展下，其在軍工領(lǐng)域中的應(yīng)用程度會更高，以此對國家的安定提供技術(shù)上的支持。

4 結(jié)語

二十世紀(jì)的人類已進(jìn)入了信息化發(fā)展的社會，對于微電子信息技術(shù)的要求也會越來越高，在二十一世紀(jì)，微電子技術(shù)也會是最具有活力，也是最重要的高科技領(lǐng)域之一，經(jīng)過對微電子技術(shù)發(fā)展趨勢以及其主要應(yīng)用的分析，可以看得出，微電子技術(shù)的快速發(fā)展一定會給社會的發(fā)展帶來非常深刻的意義。

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