微电子技术的发展和应用微电子技术的发展和应

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Դ未知 ڣ2019-08-03 15:48 ()

  摘要微电子在人们的日常生产生活中扮演着重要的角色,直接影响到人们正常的生产生活。本文分析了微的发展历史,同时对微电子技术的应用做出了探讨。希望通过本文,让同学们对微电子技术的发展和应用有更深入的了解。

  从本质上来看,微电子技术的核心在于集成电路,它是在各类半导体器件不断发展过程中所形成的。在信息化时代下,微电子技术对人类生产、生活都带来了极大的影响。与传统电子技术相比,微电子技术具备一定特征,具体表现为以下几个方面:①微电子技术主要是通过在固体内的微观电子运动来实现信息处理或信息加工。②微电子信号传递能够在极小的尺度下进行。③微电子技术可将某个子系统或电子功能部件集成于芯片当中,具有较高的集成性,也具有较为全面的功能性。④微电子技术可在晶格级微区进行工作[1]。

  微电子技术是一门以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术,其具有工作速度快、重量轻、体积小、可靠性高等诸多优点。微电子技术是一项起源于19世纪末20世纪初的新兴技术,微电子技术的发展史从某种意义上说是集成电路的发展史。

  现阶段大规模集成电力的集成度代表着微电子技术的发展水平。从集成电路在1958年被发明以来,集成电路的发展规律依然遵循着“摩尔定律”,即DRAM的储存量每隔3年就变为原来的4倍,集成电路芯片上的元件数量每18个月增加1倍。微电子技术的发展历程如下,美国贝尔实验室于1947年制造出第一个晶体管,这为制造体积更小的集成电路奠定了相关的技术基础。1958年美国德克萨斯仪器公司的基比尔于研究员制造出第一个集成电路模型,并于次年该公司宣布发明了第一个集成电路。1959年美国仙童公司将微型晶体管的制造工艺—“平面工艺”经过一定的技术改进后用于集成电路的制造过程中,实现了集成电路由实验阶段向工业生产阶段的过渡。1964年相关的技术人员又研制出PMOS集成电路,大大减小了集成电路的体积,其与分立元件相比较PMOS集成电路具有可靠性高、功耗低、制造工艺简单和适于大量生产等诸多优点。到目前为止,与第一块集成电路相比集成电路的集成度的尺寸缩小了200多倍,集成度提高了550多万倍,元件成本降低了100多万倍[2]。

  随着信息化时代的到来,在信息知识爆炸的年代,微电子技术下的产品影响着我们生活的方方面面,如我们如今最为常用的通信工具—手机,上下班坐公交车使用的IC卡,洗衣服用的全自动洗衣机,做饭用的电饭煲,烧水用的电水壶,茶余饭后的欣赏电视节目。这些和我们生活息息相关的电子产品都采用了微电子技术处理而完成其功能性的发挥,给我们的生活带来了便捷,带来了高品质的享受。对提高我们的生活质量有着积极的影响。

  随着社会经济的快速发展,给工业制造产业带来了良好的发展机遇。面对全球性工业革命的到来,传统落后的工业生产制造模式难以满足社会生产的需求。为了能够快速地适应新时代工业产业发展的趋势,目前许多的工业制造企业都积极地引进微电子技术支持下的设备来提高企业的生产效率和产品的精准度,以此提高市场竞争优势,进而实现企业的长期发展。比如,在汽车制造行业,以微电子技术为支持的监控系统和防盗系统。通过微电子的融入研发了电子引擎监控系统,有效地解决了引擎不容易控制的问题;将微电子技术融入汽车的监控系统中,一旦汽车遭遇被盗情况,电子防盗系统会立即发出警报。

  微电子技术不仅在生活、工业等产业中得以广泛应用,而且在军工产业中也扮演着重要的角色。众所周知,在信息化时代,现代军事力量的强大与否主要體现在军事装备信息化程度的高低。如果一个国家军事装备中融入的现代微电子信息技术较多,就会在战争中取得先机。例如,依靠微电子技术通过远程计算机控制的无人战斗机,就是很好应用微电子技术的例子。此外,侦察机上的数字地图装置能够为野外训练的士兵提供准确的天气、情报、敌军位置以及周边地形等准确信息数据。通过无线计算机网路技术将搜集到的信息数据传输到指挥中心,为军事方案的制定提供了重要的支持。随着微电子技术的不断发展,微电子在国防中的应用深度也会越来越大,为确保国家安定奠定了坚实基础[3]。

  总体上,推动微电子制造技术发展的动力来自于应用需求和其自身的发展需要。作为微电子器件服务的主要对象,信息技术的发展需求是微电子制造技术发展的主要动力源泉。信息的生成、存储、传输和处理在超高速、大容量等技术要求下,一代接一代地发展,从而也推动微电子制造技术在加工精度、加工能力等方面相应发展。

  微电子制造技术在发展的历史进程中融合了其他制造技术上的应用,所以这项技术近年来的突出表现是集成电路的开发与使用,在使用过程中可以兼容其他的格式进行工作。电子制造技术以及集成电路信息技术在融合的过程中,让电子生产企业的效率得到了稳步的提升,由此我们可以从中了解到这种多种技术相融合的集成方式,可以将应用领域的生产效率进行实际性的整合。所以,研究人员应该对这项技术的使用进行重点开发,在研发与技术处理过程中将生产上的效率提升到最大。

  在微电子技术不断发展的过程中,它的影响力变得愈来愈大,并逐渐成为衡量国家科学技术实力的重要标志。未来,微电子技术还将具备更大的发展空间,它将成为引导人类社会发展、推动技术革命的重要因素。

  [1] 李彦林.微电子技术的发展与应用研究[J].电子制作,2015,(10X):36.

  [2] 金撼尘.微电子技术发展的新领域[J].电子世界,2014,(09):5-6.

  [3] 陈向.微电子技术的发展和应用[J].电子技术与软件工程,2014,(16):141.

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