电子显微技术的发展趋势及应用特点

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电子显微技术的发展趋势及应用特点

作者:张德添, 刘安生, 朱衍勇

作者单位:

刊名:

现代科学仪器

英文刊名:MODERN SCIENTIFIC INSTRUMENTS

年,卷(期):2008(1)

被引用次数:1次

引证文献(1条)

1.杨丽.张金莉.杨兰.杨磊免疫印记和免疫荧光技术检测细胞中过表达的ABCAl蛋白表达及定位[期刊论文]-农垦医学 2010(1)

本文链接:https://www.360docs.net/doc/7012709504.html,/Periodical_xdkxyq200801003.aspx

电子封装技术发展现状及趋势

电子封装技术发展现状及趋势 摘要 电子封装技术是系统封装技术的重要内容,是系统封装技术的重要技术基础。它要求在最小影响电子芯片电气性能的同时对这些芯片提供保护、供电、冷却、并提供外部世界的电气与机械联系等。本文将从发展现状和未来发展趋势两个方面对当前电子封装技术加以阐述,使大家对封装技术的重要性及其意义有大致的了解。 引言 集成电路芯片一旦设计出来就包含了设计者所设计的一切功能,而不合适的封装会使其性能下降,除此之外,经过良好封装的集成电路芯片有许多好处,比如可对集成电路芯片加以保护、容易进行性能测试、容易传输、容易检修等。因此对各类集成电路芯片来说封装是必不可少的。现今集成电路晶圆的特征线宽进入微纳电子时代,芯片特征尺寸不断缩小,必然会促使集成电路的功能向着更高更强的方向发展,这就使得电子封装的设计和制造技术不断向前发展。近年来,封装技术已成为半导体行业关注的焦点之一,各种封装方法层出不穷,实现了更高层次的封装集成。本文正是要从封装角度来介绍当前电子技术发展现状及趋势。

正文 近年来,我国的封装产业在不断地发展。一方面,境外半导体制造商以及封装代工业纷纷将其封装产能转移至中国,拉动了封装产业规模的迅速扩大;另一方面,国内芯片制造规模的不断扩大,也极大地推动封装产业的高速成长。但虽然如此,IC的产业规模与市场规模之比始终未超过20%,依旧是主要依靠进口来满足国内需求。因此,只有掌握先进的技术,不断扩大产业规模,将国内IC产业国际化、品牌化,才能使我国的IC产业逐渐走到世界前列。 新型封装材料与技术推动封装发展,其重点直接放在削减生产供应链的成本方面,创新性封装设计和制作技术的研发倍受关注,WLP 设计与TSV技术以及多芯片和芯片堆叠领域的新技术、关键技术产业化开发呈井喷式增长态势,推动高密度封测产业以前所未有的速度向着更长远的目标发展。 大体上说,电子封装表现出以下几种发展趋势:(1)电子封装将由有封装向少封装和无封装方向发展;(2)芯片直接贴装(DAC)技术,特别是其中的倒装焊(FCB)技术将成为电子封装的主流形式;(3)三维(3D)封装技术将成为实现电子整机系统功能的有效途径;(4)无源元件将逐步走向集成化;(5)系统级封装(SOP或SIP)将成为新世纪重点发展的微电子封装技术。一种典型的SOP——单级集成模块(SLIM)正被大力研发;(6)圆片级封装(WLP)技术将高速发展;(7)微电子机械系统(MEMS)和微光机电系统(MOEMS)正方兴未艾,它们都是微电子技术的拓展与延伸,是集成电子技术与精密

微电子技术的发展历史与前景展望

微电子技术的发展历史与前景展望 姓名:张海洋班级:12电本一学号:1250720044 摘要:微电子是影响一个国家发展的重要因素,在国家的经济发展中占有举 足轻重的地位,本文简要介绍微电子的发展史,并且从光刻技术、氧化和扩散技术、多层布线技术和电容器材料技术等技术对微电子技术做前景展望。 关键词:微电子晶体管集成电路半导体。 微电子学是研究在固体(主要是半导体)材料上构成的微小型化电路、电路及系统的电子学分支,它主要研究电子或粒子在固体材料中的运动规律及其应用,并利用它实现信号处理功能的科学,以实现电路的系统和集成为目的,实用性强。微电子产业是基础性产业,是信息产业的核心技术,它之所以发展得如此之快,除了技术本身对国民经济的巨大贡献之外,还与它极强的渗透性有关。 微电子学兴起在现代,在1883年,爱迪生把一根钢丝电极封入灯泡,靠近灯丝,发现碳丝加热后,铜丝上有微弱的电流通过,这就是所谓的“爱迪生效应”。电子的发现,证实“爱迪生效应”是热电子发射效应。 英国另一位科学家弗莱明首先看到了它的实用价值,1904年,他进一步发现,有热电极和冷电极两个电极的真空管,对于从空气中传来的交变无线电波具有“检波器”的作用,他把这种管子称为“热离子管”,并在英国取得了专利。这就是“二极真空电子管”。自此,晶体管就有了一个雏形。 在1947年,临近圣诞节的时候,在贝尔实验室内,一个半导体材料与一个弯支架被堆放在了一起,世界上第一个晶体管就诞生了,由于晶体管有着比电子管更好的性能,所以在此后的10年内,晶体管飞速发展。 1958年,德州仪器的工程师Jack Kilby将三种电子元件结合到一片小小的硅片上,制出了世界上第一个集成电路(IC)。到1959年,就有人尝试着使用硅来制造集成电路,这个时期,实用硅平面IC制造飞速发展.。 第二年,也是在贝尔实验室,D. Kahng和Martin Atalla发明了MOSFET,因为MOSFET制造成本低廉与使用面积较小、高整合度的特点,集成电路可以变得很小。至此,微电子学已经发展到了一定的高度。 然后就是在1965年,摩尔对集成电路做出了一个大胆的预测:集成电路的芯片集成度将以四年翻两番,而成本却成比例的递减。在当时,这种预测看起来是不可思议,但是现在事实证明,摩尔的预测诗完全正确的。 接下来,就是Intel制造出了一系列的CPU芯片,将我们完全的带入了信息时代。 由上面我们可以看出,微电子技术是当代发展最快的技术之一,是电子信息产业的基础和心脏。时至今日,微电子技术变得更加重要,无论是在航天航空技术、遥测传感技术、通讯技术、计算机技术、网络技术或家用电器产业,都离不开微电子技术的发展。甚至是在现代战争中,微电子技术也是随处可见。在我国,已经把电子信息产业列为国民经济的支拄性产业,微电子信息技术在我国也正受到越来越多的关注,其重要性也不言而喻,如今,微电子技术已成为衡量一个国家科学技术进步和综合国力的重要标志,微电子科学技术的发展水平和产业规模是一个国家经济实力的重要标志。

《当代科学技术发展前沿与趋势》公务员在线教育试题和答案

第一题判断题 第1题 网络所产生的数据价值将随着网民数量增多而降低。 对 错 第2题 物联网时代的到来被期待为是继计算机和互联网之后信息产业的第三次飞跃。 对 错 第3题 生态供给通过技术和经济手段可以得到一定程度的提高,但是,生态系统容量或承载能力的有限特征,表明生态足迹不可能无限增加。 对 错 第4题 为了支撑科学技术的快速发展,保持科技前沿领域的竞争力,各国十分重视科技人才的培养,特别是增加理工科学生数量,保证工程领域劳动力的供应。 对 错

第5题 中国已经超过印度成为全球最大的留学生输出国,学生主要流向美国、英国、澳大利亚、加拿大。 对 错 第6题 相同质量的汽车,在相同的工况下消耗的能量越多,则说明动力系统的效率越高。 对 错 第7题 以邓小平同志为核心的党的第二代中央领导集体,提出“科学技术是第一生产力”的重要论断,科技工作受到高度重视。 对 错 第8题 生化制药是指利用生物体或者生物物质作为起始原料,经过复杂的制造过程,例如培养、发酵及纯化等工艺,制备成药品。 对 错 第9题 现代战争叫信息战,发射导弹需要信息,防御导弹需要信息,对地

观测侦查需要信息,定位也需要信息。 对 错 第10题 北京2009年被确定为首批节能与新能源汽车推广应用试点城市之一。 对 错 二、单项选择题 第1题 以人均拥有量来衡量,我国是一个()。 A、资源丰富国 B、资源贫瘠国 C、人均占有量大 D、都不是 第2题 2012年12月在美国哈佛大学和其他专家所做的中国海外留学生问卷调查表明,越来越多的海外留学人才希望回国。调查发现,90%的中国海归称()是他们回归的最重要原因。 A、环境因素 B、经济机会 C、食品安全

浅谈当代科学技术发展的特点讲课稿

浅谈当代科学技术发展的特点 姓名:学号:学院: 摘要:随着科学技术的飞速发展使科技活动本身具有了许多新的特征,使原有科学观己不能解释新的事物,本文通过对“大科学”的背景下当代科学的新特征剖析,总结出了当代科学技术发展的八个特点,以期为我国当代科学技术的可持续发展提供参考。 关键词:当代科技;科技发展;科技进步;可持续发展 一、前言 第二次世界大战以来,由于电子计算机的发明和微电子学的发展,使世界范围内产生了第三次科技革命,科技发展呈加速增长态势,应用性研究显著增强与生产之间形成了良性互动关系。尤其20世纪以来,科学技术活动发生了许多新的变化。这些新变化使科技活动具有了很多不同以往的特征。变化使科学由“小科学”变成了“大科学”。新的科学机构——具有有强大技术基础的大型科学研究所和实验室大量出现,科学活动己经接近现代化工业劳动,使科学由“‘小科学,转变为‘大科学”[1]。 二、当代科学技术发展的特点 科学本质的变迁使原有科学观己不能解释新的事物,科学与技术各自独立、严格区别的观念,不仅不能解释当代科学的发展规律,而且可能妨碍科学研究的进展,因此,有必要在“大科学”的背景下重新审视当代科学的新特征[2]。科学技术的新变化使科技活动本身具有了许多新的特征,既括起来,主要有以下八个方面: 第一、科学技术加速发展并发生急剧变革。 科学的发展正像马克思所指出的那样,同前人遗留下来的知识量成比例,因此,在最普通的情况下,科学也是按几何级数发展的。由于不断地积累,使人类在前人已有成果的基础上继续发展的科学技术呈现出加速发展的规律性。人类的科学知识在19世纪是每50年增加1倍,20世纪中叶每10年增加1倍,70年代每5年增加1倍,目前是每3年甚至更短增加1倍。科学技术上的新发现、新发明大量涌现,上世纪60年代末到70年代末10年中的科技成果比以往2000年的总和还要多。战后的科技进步不仅表现在数量上,而且还表现在科技发展在不断经历着探刻的革命性变革。第二次世界大战以来,现代科学技术经历了5次伟大

浅谈机械电子技术的未来发展趋势

浅谈机械电子技术的未来发展趋势 摘要:机械电子技术融合了机械、电子以及计算机等多方面的专业技术和知识,通过协调配合形成了机电一体化。在实际的工作中,利用计算机把集成控制、数 据检测分析以及数据处理等功能集中到轻便的机械配件中,这样一来解改善了传 统机械操作复杂笨重的缺点。另外应用电子技术还可以实现一部分自动化,使机 械能够在程序的控制下自动完成一些任务,这样可以高效率地完成批量生产,提 升生产配件的标准化,节省大量的人力与时间,促进了企业经济效益的提升,有 利于企业在市场中取得竞争优势。 关键词:机械电子技术;基本现状;发展趋势 1机械电子技术 机械电子技术也称之为机电一体化,是指在机械生产活动过程中运用的电机 技术,实现电子技术和机械生产的有效结合,对于提高生产效率和质量具有重要 意义。我国对于机械电子技术研究起步比较晚,只能够应用在狭小范围之内,但 是随着技术水平提升,机械电子技术获得了创新,覆盖范围在不断扩大,而且纳 入了多种学科,综合型的技术体系慢慢形成。在机械控制、操作以及动力系统等 方面获得大大提高,更加具体、全面分配电子技术功能,有利于促进机械设备结 构优化,提高资源利用率,创造出巨大经济效益。 2机械电子技术特征 相比较于传统机械,机械电子技术在设计产品的时候,会体现出灵活性的特点,而且操作起来非常快捷方便。同时要具有一定的创新性,可以满足多元化需求,不断拓展市场领域,获得更好的发展机遇。在自动化系统控制下,机械电子 技术只需要只需要按照规定就可以完成生产活动,过程中不会受到人为主观因素 影响,大大提高了产品质量。由此可见,机械电子技术功能是非常强大的,代表 着先进生产水平,可以适应发展的需求。 3机械电子技术的应用 3.1质量检测 科技发展有效提高了信息的流动性,并且也产生了大量高性能材料,此材料 逐渐代替传统工业材料,所以投入及重视程度在不断提高。设备机械化要满足现 代工业生产需求,传统根据人工检测技术已经无法满足科技高精度需求,所以目 前所发展的高精度设备就是机械电子技术的重要展现。 3.2农业方面 在信息化时代不断发展的过程中,农业发展进程要求有效实现现代化的进程,从而支撑国民经济的发展。农业现代化发展能够有效解决低效率、低品质及低产 量等问题,和其具有密切关系的农业机械具有重要的作用。利用现代化机械电子 信息技术融入,能够使农业机械效率得到提高,促进现代化农业的持续发展。 3.3电子产品 在机械生产过程中,为了使设备重量及体积得到降低,使部分零件通过电子 部件进行代替,以此使设备灵活性得到提高。电子产品制造中的机械微电子技术 相关全新的纳米技术能够精准掌握部件内部结构,并且还能够实现合理科学改造。 3.4工业制造 将微电子技术应用到产品制造中,使行业市场竞争力得到进一步的提高,从 而有效实现企业经济效益持续发展。比如,将微电子技术应用到汽车制造行业中,能够使防盗系统及监控系统性能得到进一步提高。在汽车电子引擎系统中使用微

当代科学技术发展的特点和趋势以及对未来的影响

当代科学技术发展的特点和趋势以及对未来的影响 摘要:正当今世界,科学技术发展异常迅猛,学科交叉融合加快,重大创新不断涌现,技术更新和成果转化的周期日益缩短。科学技术不仅成为推动全球产业结构升级和调整的根本动力,也成为引领社会发展的先导力量和国际竞争的核心要素。总体来看,当前世界科技发展呈现出以下基本特征和新趋势。 关键词:双刃剑高度分化国际竞争管理体制信息技术产业结构升级 引言 当今时代,科技发展突飞猛进,极大的推动了社会的进步,改变了人类生活的面貌。尤其是第二次世界大战以来,科学技术的发展更是日新月异,不少学者称之为"第三次技术革命",以表明其划时代的意义或用"知识爆炸"来形容现代科技发展的高速度。随着科学技术的不断发展以及与人类社会的紧密结合,人们也开始思考关于科技发展的哲学命题:例如科学技术的本质问题、科技与自然的关系问题、科技与社会的关系问题、科技与人的自身关系问题等等。同时,科学技术本身也呈现出了超越以往时代的特点。 正文 一. 关于科学技术

科学是关于自然、社会和思维的知识体系。科学的任务是揭示事物发展的客观规律,探求客观真理;而技术则泛指根据生产实践经验和自然科学原理而发展成的各种工艺操作方法与技能。在现代,随着科学技术化和技术科学化的趋势日益加强,科学和技术作为两个既有本质区别又有内在联系的概念已成为一个有机的整体。 科技就其本质而言,是人类的一种有目的的活动。科学技术自从产生以来,已经给人类带来了数不清的实际利益。它既是利用自然的资源为人类服务,也是以人为主体进行改造自然的活动;科技作为一种社会历史现象,也与社会有着双向依赖关系;人类发展科学技术的初衷在于使科学技术造福人类,使人获得更大的自由与解放,从而使人获得全面发展,在当代科技更是与人类自身的发展建立了密不可分的关系。 然而,科学技术是一把双刃剑。由于科学技术本身存在某种非人性化的因素,加上人类自身对科技的不合理使用,导致技术的异化。在这种状态下,技术不再是为人服务的工具,对于人自身而言,技术反倒成为统治自己的异己力量,造成了人类社会的灾难,带来科学技术的负面效应,即科学技术的进步带给人类的并不尽是鲜花和满意的微笑,还有困惑和苦恼。 在当代,科学技术与自然,社会和人类自身的联系更加紧密;围绕着这些关系,科学技术的发展呈现出了鲜明的时代特点。 二.科学与技术的关系: 在当代科学技术的发展,主要在于揭示事物本质的规律,总的来说具有以下的特点: 首先,随着工程的系统化,工程项目规模越来越庞大,结构愈来愈精巧;因此科学与工程、技术的关系日益紧密,在工程技术中的比重越来越大;离开

微电子技术的发展

什么是集成电路和微电子学 集成电路(Integrated Circuit,简称IC):一半导体单晶片作为基片,采用平面工艺,将晶体管、电阻、电容等元器件及其连线所构成的电路制作在基片上所构成的一个微型化的电路或系统。 微电子技术 微电子是研究电子在半导体和集成电路中的物理现象、物理规律,病致力于这些物理现象、物理规律的应用,包括器件物理、器件结构、材料制备、集成工艺、电路与系统设计、自动测试以及封装、组装等一系列的理论和技术问题。微电子学研究的对象除了集成电路以外,还包括集成电子器件、集成超导器件等。 集成电路的优点:体积小、重量轻;功耗小、成本低;速度快、可靠性高; 微电子学是一门发展极为迅速的学科,高集成度、低功耗、高性能、高可靠性是微电子学发展的方向; 衡量微电子技术进步的标志要在三个方面:一是缩小芯片器件结构的尺寸,即缩小加工线条的宽度;而是增加芯片中所包含的元器件的数量,即扩大集成规模;三是开拓有针对性的设计应用。 微电子技术的发展历史 1947年晶体管的发明;到1958年前后已研究成功一这种组件为基础的混合组件; 1958年美国的杰克基尔比发明了第一个锗集成电路。1960年3月基尔比所在的德州仪器公司宣布了第一个集成电路产品,即多谐振荡器的诞生,它可用作二进制计数器、移位寄存器。它包括2个晶体管、4个二极管、6个电阻和4个电容,封装在0.25英寸*0.12英寸的管壳内,厚度为0.03英寸。这一发明具有划时代的意义,它掀开了半导体科学与技术史上全新的篇章。 1960年宣布发明了能实际应用的金属氧化物—半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field effect transistor ,MOSFET)。 1962年生产出晶体管——晶体管逻辑电路和发射极耦合逻辑电路; 由于MOS电路在高度集成和功耗方面的优点,70年代,微电子技术进入了MOS电路时代;随着集成密度日益提高,集成电路正向集成系统发展,电路的设计也日益复杂、费事和昂贵。实际上如果没有计算机的辅助,较复杂的大规模集成电路的设计是不可能的。 微电子发展状态与趋势 微电子也就是集成电路,它是电子信息科学与技术的一门前沿学科。中国科学院王阳元院士曾经这样评价:微电子是最能体现知识经济特征的典型产品之一。在世界上,美国把微电子视为他们的战略性产业,日本则把它摆到了“电子立国”的高度。可以毫不夸张地说,微电子技术是当今信息社会和时代的核心竞争力。 在我国,电子信息产业已成为国民经济的支柱性产业,作为支撑信息产业的微电子技术,近年来在我国出现、崛起并以突飞猛进的速度发展起来。微电子技术已成为衡量一个国家科学技术进步和综合国力的重要标志。 1.微电子发展状态 1956年五校在北大联合创建半导体专业:北京大学、南京大学、复旦大学、

未来20年汽车电子技术发展趋势

收稿日期:2009-08-02 作者简介:高成(1937-),男,陕西人,教授级高工,主要从事汽车电子发展方向的评估和规划. 未来20年汽车电子技术发展趋势 高 成1,邱 浩2 (1. 深圳市航盛电子股份有限公司,广东 深圳; 2. 深圳职业技术学院 汽车与交通学院,广东 深圳 518055) 摘 要:安全性、节能、减排和舒适娱乐性是汽车电子未来发展的主要方向,全球各大汽车电子研发团队争相加大对这4个方面的研发力度.本文介绍了全球最具影响力的来自欧洲、美洲和亚洲的6个专业汽车电子研发公司的最新研究进展,主要集中在汽车安全、动力性、环保、车载通讯、信息娱乐、半导体技术和微控制器的开发上.分析结果表明,未来20年内汽车电子工业发展的重点将转移到第三世界国家,汽车性能的提高更多地依赖于电子技术的提升,电动汽车将不可阻挡地占据重要地位. 关键词:汽车电子;安全;环保;半导体 中图分类号:TK9;TN3 文献标识码:A 文章编号:1672-0318(2010)01-0033-07 在过去10年里,汽车工业发生了2个显著变化,一是增长的基点正在从经欧美市场向以亚洲国家为主的发展中地区市场转移[1].数据显示,2007-2012年亚洲和欧洲将会主导全球汽车产量的89%;二是在市场成熟的欧美国家,汽车的性能的提高更多地依赖于电子技术.有研究表明,1989年至2010年,电子设备在整车制造成本所占比例,由16%增至40%以上.目前每部新车的IC 成本约在310美元左右,估计到2015年将增长到400美元左右.无论是市场重心向发展中国家转移,还是技术重心向电子技术倾斜,都将势必影响到汽车电子发展的方向[2].而且,其技术本身也将面临着来自性能、安全以及环保法规多方面的苛刻要求.今后10年,电子技术在汽车工业中扮演着多大的作用,它又应该如何承担起汽车电子化的重任?本文就全球一些专业的汽车主体厂商和零配件厂商进行专业分析,展望未来20年汽车电子方向的发展趋势. 1 德尔福:绿色、安全和通讯是 汽车电子的未来 德尔福通过对推动全世界新技术、产品和市 场发展的全球趋势全面的调查和研究,发现汽车电子行业的未来就是绿色性环保性、安全性和连通通讯. (1)环保型.全球汽车行业最主要的发展趋势就是倾向于发展高效燃料、低碳排放量的发动机[3].目前有许多选择方案,其一就是先进的柴油发动机和电子控制系统,在公路驾驶时,其燃料经济性比汽油发动机提高30%~40%;其二就是电动动力系统或混合动力汽车(HEV ).混合动力汽车技术应用有许多结构,但都涉及一个小型电池组、一个电子控制器及一个可以使汽车发动机在停车时自动关闭并在发动机自动重起前对汽车进行再次电动加速的电动机.混合动力汽车系统可以提高汽车的燃油经济性达30%~40%,并降低碳排放达60%.纯电动汽车的研发工作仍在继续,而且范围已拓展至电动汽车或插入式混合动力汽车.这些汽车采用更大的电池组,可以在纯电动驱动的情况下,行驶更长的距离.最后,供应商和汽车制造商正在开发气缸压力传感和均质充量压燃燃烧(HCCI )等系统,以在经济性和汽油发动机排放方面取得更大的进展.所有这些动力系统的创新技术都将在未来的5~15年里为全世界的汽车增加大量电子内容. (2)安全性.汽车电子发展的第二大趋势是安 2010年第1期 Journal of Shenzhen Polytechnic No.1, 2010 深圳职业技术学院学报

现代科学技术的发展趋势

目录 摘要 (2) 1.20世纪科学技术的发展 (2) 1.1科学技术成为支撑、引领经济社会发展的主导力量 (2) 1.2科学技术向应用转化速度不断加快,科技成果产业化周期大大缩短 (3) 1.3科学的交叉融合和技术的集成,导致重大的创新突破,孕育了新的科学和技术革命 (3) 1.4科技全球化深刻改变了科学研究的传统组织结构和方式,使得科技资源在全球范围 内的融合和有效配置 (3) 2.世纪科学技术发展新趋势 (3) 2.1信息技术成为先导技术,世界正在进入以信息产业为主导的新经济时代 (3) 2.2高新技术成为现代生产力中最活跃,最重要的因素 (4) 2.3科学发展的综合化趋势 (4) 2.4科技交流的国际化 (5) 3.结束语 (6) 参考文献 (7)

现代科学技术的发展趋势 摘要:当今时代,科技发展突飞猛进,极大的推动了社会的进步,改变了人类生活的面貌。尤其是第二次世界大战以来,科学技术的发展更是日新月异,不少学者称之为"第三次技术革命",以表明其划时代的意义或用"知识爆炸"来形容现代科技发展的高速度。随着科学技术的不断发展以及与人类社会的紧密结合,人们也开始思考关于科技发展的哲学命题:例如科学技术的本质问题、科技与自然的关系问题、科技与社会的关系问题、科技与人的自身关系问题等等。同时,科学技术本身也呈现出了超越以往时代的特点。 关键词:科学技术人类社会发展 1.20世纪科学技术的发展 20世纪是科学技术空前辉煌的世纪,人类创造了历史上最为巨大的科学成就和物质财富。这些成就深刻地改变了人类生产和生活的方式及质量,同时也深刻地改变了人类的思维观念和对世界的认识,改变并继续改变着世界的面貌,极大地推动了社会的发展。纵观20世纪中叶以来50多年间,科学技术发展大致经历了6次大变革。 表1 20世纪现代科技经历的6次变革 上表显示出了20世纪总体上世界科技发展的特点: 1.1科学技术成为支撑、引领经济社会发展的主导力量 量子理论促进了集成电路计算机的发展,奠定了信息产业的发展;相对论和原子核裂变原理形成了核技术和核能工业;分子生物学和遗传学成就发展了生物

微电子技术发展趋势及未来发展展望

微电子技术发展趋势及未来发展展望 论文概要: 本文介绍了穆尔定律及其相关内容,并阐述对微电子技术发展趋势的展望。针对日前世界局势紧张,战争不断的状况,本文在最后浅析了微电子技术在未来轻兵器上的应用。由于这是我第一次写正式论文,恳请老师及时指出文中的错误,以便我及时改正。 一.微电子技术发展趋势 微电子技术是当代发展最快的技术之一,是电子信息产业的基础和心脏。微电子技术的发展,大大推动了航天航空技术、遥测传感技术、通讯技术、计算机技术、网络技术及家用电器产业的迅猛发展。微电子技术的发展和应用,几乎使现代战争成为信息战、电子战。在我国,已经把电子信息产业列为国民经济的支拄性产业。如今,微电子技术已成为衡量一个国家科学技术进步和综合国力的重要标志。 集成电路(IC)是微电子技术的核心,是电子工业的“粮食”。集成电路已发展到超大规模和甚大规模、深亚微米(0.25μm)精度和可集成数百万晶体管的水平,现在已把整个电子系统集成在一个芯片上。人们认为:微电子技术的发展和应用使全球发生了第三次工业革命。 1965年,Intel公司创始人之一的董事长Gorden Moore在研究存贮器芯片上晶体管增长数的时间关系时发现,每过18~24个月,芯片集成度提高一倍。这一关系被称为穆尔定律(Moores Law),一直沿用至今。 穆尔定律受两个因素制约,首先是事业的限制(business Limitations)。随着芯片集成度的提高,生产成本几乎呈指数增长。其次是物理限制(Physical Limitations)。当芯片设计及工艺进入到原子级时就会出现问题。 DRAM的生产设备每更新一代,投资费用将增加1.7倍,被称为V3法则。目前建设一条月产5000万块16MDRAM的生产线,至少需要10亿美元。据此,64M位的生产线就要17亿美元,256M位的生产线需要29亿美元,1G位生产线需要将近50亿美元。 至于物理限制,人们普遍认为,电路线宽达到0.05μm时,制作器件就会碰到严重问题。 从集成电路的发展看,每前进一步,线宽将乘上一个0.7的常数。即:如果把0.25μm看作下一代技术,那么几年后又一代新产品将达到 0.18μm(0.25μm×0.7),再过几年则会达到0.13μm。依次类推,这样再经过两三代,集成电路即将到达0.05μm。每一代大约需要经过3年左右。 二.微电子技术的发展趋势 几十年来集成电路(IC)技术一直以极高的速度发展。如前文中提到的,著名的穆尔(Moore)定则指出,IC的集成度(每个微电子芯片上集成的器件数),每3年左右为一代,每代翻两番。对应于IC制作工艺中的特征线宽则每代缩小30%。根据按比例缩小原理(Scaling Down Principle),特征线条越窄,IC的工作速度越快,单元功能消耗的功率越低。所以,IC的每一代发展不仅使集成度提高,同时也使其性能(速度、功耗、可靠性等)大大改善。与IC加工精度提高的同时,加工的硅圆片的尺寸却在不断增大,生产硅片的批量也不断提高。以上这些导致

电力电子技术的发展方向

电力电子技术的发展与创新 1 概述 电力电子学(Power Electronics)这一名称是在上世纪60年代出现的。1974年,美国的W. Newell用一个倒三角形(如图)对电力电子学进行了描述,认为它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而形成的。这一观点被全世界普遍接受。 电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。因它本身是大功率的电技术,又大多是为应用强电的工业服务的,故常将它归属于电工类。电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。电力电子器件以半导体为基本材料,最常用的材料为单晶硅;它的理论基础为半导体物理学;它的工艺技术为半导体器件工艺。近代新型电论基础,根据器件的特点和电能转换的要求,又开发出许多电能转换电路。力电子器件中大量应用了微电子学的技术。电力电子电路吸收了电子学的理这些电路中还包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及外围电路。利用这些电路,根据应用对象的不同,组成了各种用途的整机,称为电力电子装置。这些装置常与负载、配套设备等组成一个系统。电子学、电工学、自动控制、信号检测处理等技术常在这些装置及其系统中大量应用。 从几十年的发展来看,半导体器件确实起了推动电子技术发展的作用。晶闸管等电力半导体器件扮演了电力电子发展中的主要角色。进入70年代,晶闸管开始形成由低电压小电流到高电压大电流的系列产品。普通晶闸管不能自关断的半控型器件,被称为第一代电力电子器件。随着电力电子技术理论研究和制造工艺水平的不断提高,电力电子器件在容量和类型等方面得到了很大发展,是电力电子技术的又一次飞跃,先后研制出GTR、GTO、功率MOS FET等自关断全控型第二代电力电子器件。这些年来的经验表明:当某种关键的半导体器件诞生后,往往会引起电子技术的一个飞跃。可以看到,以绝缘栅双极晶体管(IGBT)为代表的第三代电力电子器件,开始向大容易高频率、响应快、低损耗方向发展,这又是一个飞跃。而进入90年代,电力电子器件正朝着复杂化、标准模块化、智能化、功率集成的方向发展,以此为基础形成了电力电子技术的理论研究,器件开发研制,应用的高新技术领域,在国际上竞争颇激烈。 目前,电力电子技术的应用已从机械、石化、纺织、冶金、电力、铁路、航空、航海等领域,进一步扩展到汽车、现代通信、家用电器、医疗设备、灯光照明等领域。进入21世纪,随着新的理论、新的器件、新的技术的不断涌现,特别是与微电子(计算机与信息)技术的日益融合,电力电子技术的应用领域也必将不断地得以拓展,随之而来的必将是智能电力电子时代。 2 电力电子器件发展回顾

现代科学技术的发展趋势

现代科学技术的发展趋势

目录 摘要 (3) 1.20世纪科学技术的发展 (4) 1.1科学技术成为支撑、引领经济社会发展 的主导力量 (4) 1.2科学技术向应用转化速度不断加快,科 技成果产业化周期大大缩短 (4) 1.3科学的交叉融合和技术的集成,导致重 大的创新突破,孕育了新的科学和技术革命 (5) 1.4科技全球化深刻改变了科学研究的传统 组织结构和方式,使得科技资源在全球范围 内的融合和有效配置 (5) 2.世纪科学技术发展新趋势 (5) 2.1信息技术成为先导技术,世界正在进入 以信息产业为主导的新经济时代 (5) 2.2高新技术成为现代生产力中最活跃,最 重要的因素 (6) 2.3科学发展的综合化趋势 (6) 2.4科技交流的国际化 (7) 3.结束语 (8)

参考文献 (7) 现代科学技术的发展趋势 摘要:当今时代,科技发展突飞猛进,极大的推动了社会的进步,改变了人类生活的面貌。尤其是第二次世界大战以来,科学技术的发展更是日新月异,不少学者称之为"第三次技术革命",以表明其划时代的意义或用"知识爆炸"来形容现代科技发展的高速度。随着科学技术的不断发展以及与人类社会的紧密结合,人们也开始思考关于科技发展的哲学命题:例如科学技术的本质问题、科技与自然的关系问题、科技与社会的关系问题、科技与人的自身关系问题等等。同时,科学技术本身也呈现出了超越以往时代的特点。

关键词:科学技术人类社会发展 1.20世纪科学技术的发展 20世纪是科学技术空前辉煌的世纪,人类创造了历史上最为巨大的科学成就和物质财富。这些成就深刻地改变了人类生产和生活的方式及质量,同时也深刻地改变了人类的思维观念和对世界的认识,改变并继续改变着世界的面貌,极大地推动了社会的发展。纵观20世纪中叶以来50多年间,科学技术发展大致经历了6次大变革。 表1 20世纪现代科技经历的6次变革 上表显示出了20世纪总体上世界科技发展的特点: 1.1科学技术成为支撑、引领经济社会发展的主导力量 量子理论促进了集成电路计算机的发展,奠定了信息产业的发展;相对论和原子核裂变原理形成了核技术和核能工业;分子生物学和遗传学成就发展了生物技术和生物产业。 1.2科学技术向应用转化速度不断加快,科技成果产业化周期大大缩短 19世纪贝尔发明电话,掀开了人类通讯史从此一个全新的篇章。但相比电

微电子技术发展趋势与展望

微电子技术发展趋势与展望 摘要:随着科技不断发展和人们生活需求不断提高,在日常生活中,微电子技术已经应用的比较广泛了,然而只有不断利用、研究、开发和探索,把微电子技术投入到更多人们生活的领域中,为生活提供更多的方便。现在通过对微电子技术的一些探讨的同时,也对未来生活中更多方面使用微电子技术的美好憧憬和展望。 关键词:微电子;技术;趋势 一、前言 如今国家在科研方面取得较大进步,都来源于科学技术不断的创新,微电子技术就是如此,在生活中随处可见,小到一个简单的玩具跑车,大到国家核心装备,这些都离不开微电子技术。作为一名高中生,微电子技术已经逐渐踏入高中校园,在物理课实验中通过老师介绍了集成电路等,我们或多或少的对微电子技术有了些许了解。微电子技术从核心意义上来说具有体积小,把较为繁琐的任务简单处理,由于体积小的这一特征,使得微电子技术能够在科学发展中占有重要地位。 二、微电子技术的发展 微电子技术在我们生活中能够占领如此重要地位,是因为微电子技术在每个人不断努力下,逐渐对这项技术不断完善,在完善中逐渐成熟,所以才能够投入到生活中为方便生活所用。(1)微电子技术的兴起。早在1957年的时候,我国就开始对微电子技术付出努力,成立了专门机构和选拔出了大量的科研人才投入到这项技术的开发,随后随着技术不断的更新,半导体晶体管、无线电和集成电路等相继被研发利用。但是对比与80年代的美国等发达国家而言,在这些技术上的比较还是相差甚远。但也是这时候,国家对这项技术的投入也加大了许多,包括经济和人才的投入,知道近些年来,国家把微电子技术视为国家科技发展的重要核心之一。(2)微电子技术的现状。从微电子技术被发明到现在,它已经凭借着速度快、质量轻、工作效率高的多种特点,在在各种科技产品中得到重用,它是一款结合集成电路和半导体材料高水平电子技术,最近几年来,我国在微电子技术行业取得很大的进步,把提升国民经济和微电子技术相结合起来,在电子

电子技术发展历程

电子技术发展历程 术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术,二十世纪发展最迅速,应用最广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。 一代电子产品以电子管为核心。四十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管,它以小巧、轻便、省电、寿命长等特点,很快地被各国应用起来,在很大范围内取代了电子管。五十年代末期,世界上出现了第一块集成电路,它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上,使电子产品向更小型化发展。集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路,从而使电子产品向着高效能低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展。由于,电子计算机发展经历的四个阶段恰好能够充分说明电子技术发展的四个阶段的特性,所以下面就从电子计算机发展的四个时代来说明电子技术发展的四个阶段的特点。 世界上第一台电子计算机于1946年在美国研制成功,取名ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator)。这台计算机使用了18800个电子管,占地170平方米,重达30吨,耗电140千瓦,价格40多万美元,是一个昂贵耗电的"庞然大物"。由于它采用了电子线路来执行算术运算、逻辑运算和存储信息,从而就大大提高了运算速度。ENIAC每秒可进行5000次加法和减法运算,把计算一条弹道的时间短为30秒。它最初被专门用于弹道运算,后来经过多次改进而成为能进行各种科学计算的通用电子计算机。从1946年2月交付使用,到1955年10月最后切断电源,ENIAC服役长达9年。尽管ENIAC还有许多弱点,但是在人类计算工具发展史上,它仍然是一座不朽的里程碑。它的成功,开辟了提高运算速度的极其广阔的可能性。它的问世,表明电子计算机时代的到来。从此,电子计算机在解放人类智力的道路上,突飞猛进的发展。电子计算机在人类社会所起的作用,与第一次工业革命中蒸汽机相比,是有过之而无不及的。ENIAC问世以来的短短的四十多年中,电子计算机的发展异常迅速。迄今为止,它的发展大致已经了下列四代: 第一代(1946~1957年)是电子计算机,它的基本电子元件是电子管,内存储器采用水银延迟线,外存储器主要采用磁鼓、纸带、卡片、磁带等。由于当时电子技术的限制,运算速度只是每秒几千次~几万次基本运算,内存容量仅几千个字。程序语言处于最低阶段,主要使用二进制表示的机器语言编程,后阶段采用汇编语言进行程序设计。因此,第一代计算机体积大,耗电多,速度低,造价高,使用不便;主要局限于一些军事和科研部门进行科学计算。第二代(1958~1970年)是晶体管计算机。1948年,美国贝尔实验室发明了晶体管,10年后晶体管取代了计算机中的电子管,诞生了晶体管计算机。晶体管计算机的基本电子元件是晶体管,内存储器大量使用磁性材料制成的磁芯存储器。与第一代电子管计算机相比,晶体管计算机体积小,耗电少,成本低,逻辑功能强,使用方便,可靠性高。 第三代(1963~1970年)是集成电路计算机。随着半导体技术的发展,1958年夏,美国德克萨斯公司制成了第一个半导体集成电路。集成电路是在几平方毫米的基片,集中了几十个或上百个电子元件组成的逻辑电路。第三代集成电路计算机的基本电子元件是小规模集成电路和中规模集成电路,磁芯存储器进一步发展,并开始采用性能更好的半导体存储器,运算速度提高到每秒几十万次基本运算。由于采用了集成电路,第三代计算机各方面性能都有了极大提高:体积缩小,价格降低,功能增强,可靠性大大提高。 第四代(1971年~日前)是大规模集成电路计算机。随着集成了上千甚至上万个电子元件的大规模集成电路和超大规模集成电路的出现,电子计算机发展进入了第四代。第四代计算机的基本元件是大规模集成电路,甚至超大规模集成电路,集成度很高的半导体存储器替代了磁芯存储器,运算速度可达每秒几百万次甚至上亿次基本运算。 (一)电子管(1883年到1904年电子管问世)

最新当前世界科学技术发展现状及未来趋势

当前世界科学技术发展现状及未来趋势 21世纪是科学技术全面发展和科学理性充分发展的世纪,世界科技革命开始向更高的阶段迈进,新的科技浪潮正迎着新世纪的曙光蓄势待发。新的科学发现和技术发明,特别是高技术的不断创新及其产业化,将对全球化的竞争和综合国力的提高、对世界的发展和人类文明的进步产生更加巨大而深刻的影响。社会产业结构、生产工具、劳动者素质等生产力要素和人们的生产方式、生活方式、思想观念都将发生新的革命性变化。 一、信息技术成为率先渗透到经济社会生活各领域的先导技术,世界正在进入以信息产业为主导的新经济时代 未来信息技术的发展方向将是信息密集程度的增加,集成电路制造技术的发展,费用的迅速下降。计算机与通讯的结合,互联网,移动电话与卫星网络的发展,对人类经济社会的进一步发展将产生极为巨大的影响。在信息储存方面,储存容量将稳定增长,集成技术将进一步发展。微机电系统技术对未来全球通讯系统的发展将可能有重大影响。 信息技术未来的主要发展趋势是网络化。互联网的发展与计算机的发展起着相辅相成的作用。网络化与计算机对未来的教育(远程教育)、经济(如电子商务)发展有着十分重要的作用。信息技术发展的另一趋势是计算机的广泛应用。将来的发展趋势是每一项设备或用具中都安装有计算机,这些计算机是互联的,因此可以设想一个人在外面可以控制他的家用设备。 随着以信息技术产业为代表的高技术产业的发展,高技术服务业的比重将大大增加,也将促进以物质生产、物质服务为主的经济发展模式向以信息生产、信息服务为主的经济发展模式的转变。 二、基因技术、蛋白质工程、空间利用、海洋开发以及新材料、新能源的发展将产生一系列重大创新成果 与生物学相关的技术将成为21世纪新的经济增长点。生物技术是有生命物质的工业应用技术,用于制造食物、药品或其他产品。生物技术中包括了传统生物技术和现代生物技术,传统生物技术是人类应用发酵技术制造酱油,醋及酒等传统产品。而现代生物技术中的基因工程,或重组DNA(脱氧核糖核酸)技术,则可以广泛地用于药物及农业方面。人类基因组序列工作框架图的绘就,直接引发了基因革命的新冲击波。基因革命在21世纪有望通过改变物质生产方式而重塑全球经济。 在21世纪,绿色科技成为未来科技为社会服务的基本方向,也是人类走向可持续发展道路的必然选择。绿色科技强调自然资源的合理开发,综合利用、保护和增值,强调发展清洁生产技术和无污染的绿色产品,提倡文明、科学的消费和生活方式。 国际能源技术发展的趋势将较少地依靠单一能源而更多地依靠多种能源。影响未来能源结构的最大不确定因素是温室气体(主要是二氧化碳,氧化氮,臭氧、甲烷)所造成的全球气温的升高。长期能源战略侧重于能源结构的调整。未来的能源结构将主要依靠二种不含碳的一次能源结构。能源技术发展方向的第二个方面是节能。节能技术的发展反映在各个领域,一是改进结构,比如在房屋建筑中使用绝缘材料以促进电力的有效利用,二是改进使用油及天然气的机器以提高燃料的使用效率。 纳米技术具有彻底改变物质生产方式的巨大潜能。它有可能在新世纪引发一场新的产业革命。同时,柔性生产正以全球规模兴起。柔性生产系统不仅具有硬件生产系统的特征,更主要的是具有软件组织系统的特征。 三、科学技术一体化以及自然科学与社会科学日益交融成为科技发展主流 科学技术发展具有交叉性、复杂性和多样性特征。学科间、门类间的交叉与融合是普遍现象;科学技术系统、人类社会系统、全球经济系统、生态系统、生命系统、脑与神经系统,

微电子行业前景与就业形势

微电子行业前景与就业形势 当前,我们正在经历新的技术革命时期,虽然它包含了新材料、新能源、生物工程、海洋工程、航空航天技术和电子信息技术等等,但是影响最大,渗透性最强,最具有新技术革命代表性的乃是以微电子技术为核心的电子信息技术。 自然界和人类社会的一切活动都在产生信息,信息是客观事物状态和运动特征的一种普通形式,它是为了维持人类的社会、经济活动所需的第三种资源(材料、能源和信息)。社会信息化的基础结构,是使社会的各个部分通过计算机网络系统,连结成为一个整体。在这个信息系统中由通讯卫星和高速大容量光纤通讯将各个信息交换站联结,快速、多路地传输各种信息。在各信息交换站中,有多个信息处理中心,例如图形图像处理中心、文字处理中心等等;有若干信息系统,例如企事业单位信息系统,工厂和办公室自动化系统,军队连队信息系统等等;在处理中心或信息系统中还包含有许多终端,这些终端直接与办公室、车间、连队的班排、家庭和个人相连系。像人的神经系统运行于人体一样,信息网络系统把社会各个部分连结在信息网中,从而使社会信息化。海湾战争中,以美国为首的多国部队的通讯和指挥系统基本上也是这样一个网络结构,它的终端是直接武装到班的膝上(legtop)计算机,今后将发展到个人携带的PDA(Person-al Date Assistant)。 实现社会信息化的关键部件是各种计算机和通讯机,但是它的基础都是微电子。当1946年2月在美国莫尔学院研制成功第一台名为电子数值积分器和计算器(Electronic Numlerical Inte-grator and Computer)即ENIAC问世的时候,是一个庞然大物,由18000个电子管组成,占地150平方米,重30吨,耗电140KW,足以发动一辆机车,然而不仅运行速度只有每秒5000次,存储容量只有千位,而且平均稳定运行时间才7分钟。试设想一下,这样的计算机能够进入办公室、企业车间和连队吗所以当时曾有人认为,全世界只要有4台ENIAC就够了。可是现在全世界计算机不包括微机在内就有几百万台。造成这个巨大变革的技术基础是微电子技术,只有在1948年Bell实验室的科学家们发明了晶体管(这可以认为是微电子技术发展史上的第一个里程碑),特别是1959年硅平面工艺的发展和集成电路的发明(这可以认为是微电子技术第二个里程碑),才出现了今天这样的以集成电路技术为基础的电子信息技术和产业。而1971年微机的问世(这可以认为是微电子技术第三个里程碑),使全世界微机现在的拥有率达到%,在美国每年由计算机完成的工作量超过4000亿人年的手工工作量。美国欧特泰克公司总裁认为:微处理器、宽频道连接和智能软件将是下世纪改变人类社会和经济的三大技术创新。 当前,微电子技术发展已进入“System on Chip”的时代,不仅可以将一个电子子系统或整个电子系统“集成”在一个硅芯片上,完成信息加工与处理的功能,而且随着微电子技术的成熟与延拓,可以将各种物理的、化学的敏感器(执行信息获取的功能)和执行器与信息处理系统“集成”在一起,从而完成信息获取、处理与执行的系统功能,一般称这种系统为微机电系统(MEMS:Micro Electronics Machinery System),可以认为这是微电子技术又一次革命性变革。集成化芯片不仅具有“系统”功能,并且可以以低成本、高效率的大批量生产,可靠性好,耗能少,从而使电子信息技术广泛地应用于国民经济、国防建设乃至家庭生活的各个方面。在日本每个家庭平均约有100个芯片,它已如同细胞组成人体一样,成为现代工农业、国防装备和家庭耐用消费品的细胞。集成电路产业产值以年增长率≥13%,在技术上,集成度年增长率46%的速率持续发展,世界上还没有一个产业能以这样高的速度持续地增长。1990年日本以微电子为基础的电子工业产值已超过号称为第一产业的汽车工业而成为第一大产业。2000年电子信息产业,将成为世界第一产业。集成电路的原料主

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