纳米与微电子技术-NanoCN

纳米与微电子技术-NanoCN
纳米与微电子技术-NanoCN

Nano and Microtechnologies Technological Matchmaking

荷兰纳米与微电子技术

一系列重大的技术革命对工业和社会都产生了深远的影响。 微纳米技术(mnt )将通过深化产品的微型化,提高产品的智能化,功能性和便携性,在众多市场促进创新的出现。可以断言,这些技术将成为以创新为基础的经济发展和生活水平提高的驱动力之一。 荷兰在此类技术的开发领域中占有举足轻重的地位。拥有Cees Dekker 和Hans Mooij 这样的先驱者,使荷兰走在了纳米技术创新开发的前沿。我们的研究人员在国际研发网络中扮演着极其重要的角色,同时像菲利普、阿斯麦(ASML )和FEI 等业内大型企业在电子、医疗设备、平板印刷和电子光学领域统领全球。而且,荷兰还拥有一个实力强大、充满活力而且不断壮大的中小型企业集团,也积极活跃于微纳技术领域,其中包括Mapper Lithography 公司、 Medspray 公司、LioniX 公司、Pamgene 公司和Cavendish Kinetics 公司。 此类技术的重点应用领域是农产品、保健、仪表仪器、电子、材料技术及安全保障。这些就是微纳技术产品的市场,根据预期此类产品将在未来五到十年中迅速发展并呈指数式增长。目前,已有80多家公司和20家研究组织正致力于纳米技术的研究和最终产品的开发。 他们中的许多单位都在其专业领域中处于国际领导地位。这些公司每年在纳米技术上的投入总额达到 5亿美元,其中部分资金由荷兰政府出资补贴。下面为您详细介绍保持荷兰在这些尖端科技领域中立于前沿之地的具体政府举措和公私团体。 研究系统

荷兰拥有由学院、中小型企业、大企业及优秀的基础部门组成的稳固规范的网络化知识系统,并与国际网络接轨。为了巩固我们在这一日新月异的领域中的领导地位,荷兰政府鼓励相关的工业企业和知识研究所共同合作开创国际化定位的合作计划。在这一主张的带动下,涌现出了Point-One ,

NanoNed ,MicroNed ,BioMade ,单晶片处理器(Process on a chip )与光电元件创新计划等多个国家级计划。上述多学科计划总计研究投入经费约为3.2亿欧元。 荷兰的学术环境为研发提供了健全的公共基础设施:埃因霍温(MiPlaza 高科技园区和Holst 中心)、特文特大学(MESA+)、代尔夫特大学(DIMES Kavli 研究院)和哥尼根大学(BioMade 技术中心)均拥有实力强大的洁净室和处理操作的基础设施。荷兰纳米实验室(NanoLab NL )是集合了各项纳米技术公共基础设施的国家机构,投资额超过1.8亿欧元。各个实验室均在设施的产业共享上给予了极大的关注。 荷兰微纳技术系统中的部分重要单位有:

Nano and Microtechnologies Technological Matchmaking

? Point-One

? NanoNed ? MicroNed ? BioMade ? 单晶片处理器 (Process on a chip ) ? Holst 开放创新中心 (The Holst Center for open innovation ) ? 光电元件创新计划(Innovation-oriented Research Program Photonic Devices ) Point-One Point-One 是以推动荷兰产业在纳电子技术和嵌入式系统领域中迈向领导地位为目的的战略性创新

计划。Point-One 计划成功的核心在于荷兰高科技企业、政府机构和教育单位间的紧密合作关系。作为荷兰高科技产业间的合作计划,Point-One 的目标是创造2万个新就业机会,并将国内纳电子和嵌入式系统产业的利润额提高30%。Point-One 专注于三大技术领域:纳电子技术、嵌入式系统和半导体设备,力争实现这些技术在保健、流通/运输、安全、通信、教育/娱乐、及能源/环境领域中的应用。

NanoNed NanoNed 由八家科研机构和菲利普公司联合创办,集科学研究、实验设施和知识传播于一身。NanoNed 下设多个旗舰计划,每个计划均有多个合作伙伴参加,并由一名独立研究员担任计划主管。在未来五年中,NanoNed 计划下执行的研究项目总数约为200个,参预人数达1200以上。荷兰纳米实验室(NanoLab NL )项目占用了NanoNed 计划预算中相当大的一部分,该项目旨在建设配备尖端设备的共享研究设施。其设施面向所有NanoNed 合作伙伴及荷兰境内的纳米技术研究员开放。另一部分预算被用于实施技术评估计划,该计划用于对纳米技术对未来社会的影响进行研究。 MicroNed MicroNed 计划的旨在以微系统技术(MST )为基础,开发可商业化的新型产品,特别是电气产品、机械设备、化工制品、热感和/光感系统。 MicroNed 推出了涵盖从基础研究到应用产业设计的多学科平台,致力于新型微系统的开发和创造,从而实现科学突破在新型微系统技术产品中的产业化应用。 BioMaDe

哥尼根大学的BioMaDe 计划的目标是通过最新科学视角进行应用开发来推动生活质量的提高。BioMaDe 代表生物有机材料与设备。 BioMaDe 的项目是由各大学进行的基础研究衍生而来,并由BioMaDe 自己的研究人员和科学家

进行运作。该计划目前的焦点是具有疗效的分子与基因物质的输送与释出控制系统。比如说,BioMaDe的研究人员正在开发能将药物输送到人体特定部位的“载体”。

单晶片处理器(Process on a Chip)

单芯片处理器( Process on a Chip)背后的基本概念是在单一的芯片上执行高阶复合物的完整制造过程,包括操作上的逻辑与测量设备。这牵涉到利用微通道、反应节点,以及特征化和再加工的步骤,制造出一个集成电路(用硅或合成纤维),这些作业都需要将化学反应控制在一个很小的面积上来产生,同时必须具有前所未有的准确度。单芯片处理器( Process on a Chip)综合了多个学科的研究领域,旨在通过基础研究来发现并发展新的工业应用机会。该计划的合作伙伴包括特文特(MESA+)大学、Nijmegen大学、Akzo、帝斯曼(DSM)、壳牌和Aquamarijn。

跨界合作

为了创造真正优秀的国际中心,荷兰正逐步与比利时(佛兰德斯)和德国(北莱茵河威斯特伐利亚)的边境地区在电子、汽车、食品与保健等方面进行跨国性合作。

位于埃因霍温高科技园区的Holst中心就是跨国性合作的一个例证。其设想是通过开放式创新促进技术上的进步,使工业企业能比以前更快更高效地将新产品开发上市。例如,微型感应器可用于保健、工业制程控制、“智能型”服饰,以及食品生产与供应链中的质量侦测。另一个例子是系统覆晶封装。由于这些系统具有很高的灵活性,可将它们轻易地组装到各类产品之中,诸如,弹性太阳能蓄电池和可卷式计算机屏幕。此外,这些产品大批量生产的价格相对便宜,从而为产品商业应用的稳定流铺平了道路。

在多个欧洲网络与国际计划中,荷兰都扮演着积极活跃的角色。事实上,在欧盟成员国所组成的各类组织中,荷兰的公司与大学都被视为可靠专业的合作伙伴。

MEDEA+

能将行动电话、摄影机,乃至计算机都集成在单一芯片上的总成产品的出现已指日可待。它的优势十分明显:不但降低了制造成本,而且开拓了新的市场。但这个领域的研发费用相当高,而且充满风险。为了降低研发费用并规避风险,半导体制造商、供货商、系统设计人员与开发人员、私人研究机构与科学家们通过MEDEA+计划展开合作,该计划在欧盟的EUREKA计划的框架内创立,意在加强欧洲的技术与工业竞争力。MEDEA+计划还鼓励知识的共享,并促进项目实施的步伐加快。

技术平台

荷兰积极参与被称作ENIAC的欧洲纳米技术平台( ETP)计划。ENIAC的参与者包括菲利普、阿斯麦(ASML)以及其它荷兰厂商,这些厂商通过欧洲研究区域的网络( ERA NET)与法国

( STM)、德国( Infineon)和比利时( IMEC)的合作伙伴通力合作。ETP的目的是制订一个纳米电子产业的策略研发日程表,以鼓励产业投资,促进欧洲研发力量的协作与汇聚,最终实现让研究人员在欧洲的扎根的目的。

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。

微电子技术在医学中的应用

微电子技术在医学中的应用 随着科技的迅速发展,和医疗水平息息相关的电子技术应用也越来越广泛。微电子技术的发展大大方便了人们的生活,随着微电子技术的发展,生物医学也在快速的发展,微电子技术过去在医学中的主要是应用于各类医疗器械的集成电路,在未来主要是生物芯片。生物芯片技术在医学、生命科学、药业、农业、环境科学等凡与生命活动有关的领域中均具有重大的应用前景。微电子技术与生物医学之间有着非常紧密的联系。 生物医学电子学是由微电子学、生物和医学等多学科交叉的边缘科学,为使得生物医学领域的研究方式更加精确和科学,所以将电子学用于生物医学领域。在生物医学与电子学交叉作用部分中最活跃、最前沿、作用力最大的一项关键技术就是微电子技术。特别是随着集成电路集成度的提高和超大规模集成电路的发展,元件尺寸达到分子级,进入了分子电子学时代,用有机化合物低分子、高分子和生物分子作芯片,它们具有识别、采集、记忆、放大、开关、传导等功能,更大大促进了医学电子学的发展。 以下将主要从生物医学传感器、植入式电子系统、生物芯片这三个方面结合当前国际上最新进展来介绍两者之间的关系与发展。 一、生物医学传感器 生物医学传感器是连接生物医学和电子学的桥梁。它的作用是把人体中和生物体包含的生命现象、性质、状态、成分和变量等生理信息转化为与之有确定函数关系的电子信息。生物医学传感器技术是生物医学电子学中一项关键的技术,是发展生物技术必不可少的一种先进的检测方法与监控方法,也是物质分子水平的快速、微量分析方法。因为生物传感器专一、灵敏、响应快等特点,为基础医学研究及临床诊断提供了一种快速简便的新型方法,在临床医学中发挥着越来越大的作用,意义极为重大。 常见的生物医学传感器主要可分为以下几种:电阻式传感器,电感式传感器,电容式传感器,压电式传感器,热电式传感器,光电传感器以及生物传感器等。 医学领域的生物传感器发挥着越来越大的作用。在临床医学中,酶电极是最早研制且应用最多的一种传感器。利用具有不同生物特性的微生物代替酶,可制成微生物传感器,广泛应用于:药物分析、肿瘤监测、血糖分析等。 生物医学传感器相较于传统医疗方式具有以下特点: 1、生物传感器采用固定化生物活性物质作催化剂,价值昂贵的试剂可以重复多次使用,克服了过去酶法分析试剂费用高和化学分析繁琐复杂的缺点。因此,这一技成本低,在连续使用时,每例测定仅需要几分钱人民币,术在很大程度上减轻病患医疗费用上的负担。

微电子学与集成电路分析

微电子学与集成电路分析 1微电子学与集成电路解读 微电子学是电子学的分支学科,主要致力于电子产品的微型化,达到提升电子产品应用便利和应用空间的目的。微电子学还属于一门综合性较强学科类型,具体的微电子研究中,会用到相关物理学、量子力学和材料工艺等知识。微电子学研究中,切实将集成电路纳入到研究体系中。此外,微电子学还对集成电子器件和集成超导器件等展开研究和解读。微电子学的发展目标是低能耗、高性能和高集成度等特点。集成电路是通过相关电子元件的组合,形成一个具备相关功能的电路或系,并可以将集成电路视为微电子学之一。集成电路在实际的应用中具有体积小、成本低、能耗小等特点,满足诸多高新技术的基本需求。而且,随着集成电路的相关技术完善,集成电路逐渐成为人们生产生活中不可缺少的重要部分。 2微电子发展状态与趋势分析 2.1发展与现状 从晶体管的研发到微电子技术逐渐成熟经历漫长的演变史,由晶体管的研发→以组件为基础的混合元件(锗集成电路)→半导体场效应晶体管→MOS电路→微电子。这一发展过程中,电路涉及的内容逐渐增多,电路的设计和过程也更加复杂,电路制造成本也逐渐增高,单纯的人工设计逐渐不能满足电路的发展需求,并朝向信息化、高集成和高性能的发展方向。现阶段,国内对微电子的发展创造了良好的发展空间,目前国内微电电子发展特点如下:(1)微电子技术创新取得了具有突破性的进展,且逐渐形成具有较大规模的集成电路设计产业规模。对于集成电路的技术水平在0.8~1.5μm,部分尖端企业的技术水平可以达到0.13μm。(2)微电子产业结构不断优化,随着技术的革新产业结构逐渐生成完整的产业链,上下游关系处理完善。(3)产业规模不断扩大,更多企业参与到微电子学的研究和电路中,有效推动了微电子产业的发展,促使微电子技术得到了进一步的完善和发展。 2.2发展趋势 微电子技术的发展中,将微电子技术与其他技术联合应用,可以衍生出更多

微电子的发展以及在医学上的应用

微电子技术发展趋势展望以及在医学中的应用 摘要: 电子技术是现代电子信息技术的直接基础。微电子技术的发展大大方便了人们的生活。它主要应用于生活中的各类电子产品,微电子技术的发展对电子产品的消费市场也产生了深远的影响。本文主要介绍了对微电子技术的认识、发展趋势以及微电子技术在医学中的应用。引言: 一、微电子技术的认识、发展历史以及在社会发展中所起的作用 1、微电子技术的认识 微电子技术,顾名思义就是微型的电子电路。它是随着集成电路,尤其是超大规模集成电路而发展起来的一门新的技术。 微电子技术是在电子电路和系统的超小型化和微型化过程中逐渐形成和发展起来的,其核心是集成电路,即通过一定的加工工艺,将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件,按照一定的电路互联,采用微细加工工艺,集成在一块半导体单晶片(如硅和砷化镓) 上,并封装在一个外壳内,执行特定电路或系统功能。与传统电子技术相比,其主要特征是器件和电路的微小型化。它把电路系统设计和制造工艺精密结合起来,适合进行大规模的批量生产,因而成本低,可靠性高。它的特点是体积小、重量轻、可靠性高、工作速度快,微电子技术对信息时代具有巨大的影响。它包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术,是微电子学中的各项工艺技术的总和。 2、发展历史 微电子技术是十九世纪末,二十世纪初开始发展起来的新兴技术,它在二十世纪迅速发展,成为近代科技的一门重要学科。它的发展史其实就是集成电路的发展史。1904 年,英国科学家弗莱明发明了第一个电子管——二极管,不就美国科学家发明了三极管。电子管的发明,使得电子技术高速发展起来。它被广泛应用于各个领域。1947 年贝尔实验室制成了世界上第一个晶体管。体积微小的晶体管使集成电路的出现有了可能。之后,美国得克萨斯仪器公司的基比尔按其思路,于1958 年制成了第一个集成电路的模型,1959 年德州仪器公司宣布发明集成电路。至此集成电路便诞生了。集成电路发明后,其发展非常迅速,其制作工艺不断进步,规模不断扩大。至今集成电路的集成度已提高了500 万倍,特征尺寸缩小200 倍,单个器件成本下降100 万倍。 3、微电子技术的应用 微电子技术广泛应用于民用、军方、航空等多个方面。现在人类生产的电子产品几乎都应用到了微电子技术。可以这么说微电子技术改变了我们的生活方式。 微电子技术对电子产品的消费市场也产生了深远的影响。价廉、可靠、体积小、重量轻的微电子产品,使电子产品面貌一新;微电子技术产品和微处理器不再是专门用于科学仪器世界的贵族,而落户于各式各样的普及型产品之中,进人普通百姓家。例如电子玩具、游戏机、学习机及其他家用电器产品等。就连汽车这种传统的机械产品也渗透进了微电子技术,采用微电子技术的电子引擎监控系统。汽车安全防盗系统、出租车的计价器等已得到广泛应用,现代汽车上有时甚至要有十几个到几十个微处理器。现代的广播电视系统更是使微电子技术大有用武之地的领域,集成电路代替了彩色电视机中大部分分立元件组成的功能电路,使电视机电路简捷清楚,维修方便,价格低廉。由于采用微电子技术的数字调谐技术,使电视机可以对多达100个频道任选,而且大大提高了声音、图像的保真度。 总之,微电子技术已经渗透到诸如现代通信、计算机技术、医疗卫生、环境工程在源、交通、自动化生产等各个方面,成为一种既代表国家现代化水平又与人民生活息息相关的高新技术。 4、发展趋势

微电子科学与工程专业本科培养计划

微电子科学与工程专业本科培养计划 Undergraduate Program for Specialty in Microelectronic Science and Engineering 一、培养目标 Ⅰ.Program Objectives 本专业培养掌握微电子科学与工程专业必需的基础知识、基本理论和基本实验技能,能够从事该领域的各种微电子材料、器件、封装、测试、集成电路设计与系统的科研、教学、科技开发、工程技术、生产管理等工作的高级专门人才。 This program trains advanced talents with basic knowledge, theory and experimental skills necessary for Microelectronic Science and Engineering. These talents can be engaged in various works in microelectronic materials, devices, packaging, testing, integrated circuit design and system as well as the scientific research, education, technique development, engineering technology, production management. 二、基本规格要求 Ⅱ.Learning Outcomes 毕业生应获得以下几个方面的知识和能力: 1、具有扎实的自然科学基础,良好的人文社会科学基础和外语能力; 2、掌握本专业领域较宽的基础理论知识,主要包括固体物理、半导体物理、微电子材料、微电子器件、集成电路设计等方面的基础理论知识;在本专业领域内具备从事科学研究的能力; 3、受到良好的工程实践训练,掌握各种微电子器件与集成电路的分析、设计与制造方法,具有独立进行微电子材料及器件性能分析、集成电路设计、微电子工艺流程的基本能力;具备一定的工程开发和组织管理能力; 4、了解本专业的最新发展动态和发展前景,了解微电子产业的发展状况。 The program requires that the learners have the knowledge and abilities listed as follows: 1. Have solid foundation in natural science, basic fine knowledge in humanities and social sciences

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、

微电子技术及其应用

微电子技术及其应用 041050107陈立 一、微电子技术简介 如今,世界已经进入信息时代,飞速发展的信息产业是这个时代的特征。而微电子技术制造的芯片则是大量信息的载体,它不仅可以储存信息,还能处理和加工信息。因此,微电子技术在如今已是不可或缺的生活和生产要素。 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。 作为电子学的分支学科,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。微电子学又是信息领域的重要基础学科,在这一领域上,微电子学是研究并实现信息获取、传输、存储、处理和输出的科学,是研究信息获取的科学,构成了信息科学的基石,其发展水平直接影响着整个信息技术的发展。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。 微电子学是一门综合性很强的边缘学科,其中包括了半导体器件物理、集成电路工艺和集成电路及系统的设计、测试等多方面的内容;涉及了固体物理学、量子力学、热力学与统计物理学、材料科学、电子线路、信号处理、计算机辅助设计、测试和加工、图论、化学等多个领域。 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。信息技术发展的方向是多媒体(智能化)、网络化和个体化。要求系统获取和存储海量的多媒体信息、以极高速度精确可靠的处理和传输这些信息并及时地把有用信息显示出来或用于控制。所有这些都只能依赖于微电子技术的支撑才能成为现实。超高容量、超小型、超高速、超高频、超低功耗是信息技术无止境追求的目标,是微电子技术迅速发展的动力。 微电子学渗透性强,其他学科结合产生出了一系列新的交叉学科。微机电系统、生物芯片就是这方面的代表,是近年来发展起来的具有广阔应用前景的新技术。 二、微电子技术核心—-集成电路技术 集成电路(integrated circuit)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,这样,整个电路的体积大大缩小,且引出线和焊接点的数目也大为减少,从而使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”。 集成电路的分类 1.按功能结构分类 集成电路按其功能、结构的不同,可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路 模拟集成电路又称线性电路,用来产生、放大和处理各种模拟信号(指幅度随时间变化的信号。例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等),其输入信号和输出信号成

微电子技术概论期末试题

《微电子技术概论》期末复习题 试卷结构: 填空题40分,40个空,每空1分, 选择题30分,15道题,每题2分, 问答题30分,5道题,每题6分 填空题 1.微电子学是以实现电路和系统的集成为目的的。 2.微电子学中实现的电路和系统又称为集成电路和集成系统,是微小化的。 3.集成电路封装的类型非常多样化。按管壳的材料可以分为金属封装、陶瓷封装和塑料封装。 4.材料按其导电性能的差异可以分为三类:导体、半导体和绝缘体。 5. 迁移率是载流子在电场作用下运动速度的快慢的量度。 6.PN 结的最基本性质之一就是其具有单向导电性。 7.根据不同的击穿机理,PN 结击穿主要分为雪崩击穿和隧道击穿这两种电击穿。 8.隧道击穿主要取决于空间电荷区中的最大电场。 9. PN结电容效应是PN结的一个基本特性。 10.PN结总的电容应该包括势垒电容和扩散电容之和。 11.在正常使用条件下,晶体管的发射结加正向小电压,称为正向偏置,集电结加反向大电压,称为反向偏置。 12.晶体管的直流特性曲线是指晶体管的输入和输出电流-电压关系曲线, 13.晶体管的直流特性曲线可以分为三个区域:放大区,饱和区,截止区。 14.晶体管在满足一定条件时,它可以工作在放大、饱和、截止三个区域中。 15.双极型晶体管可以作为放大晶体管,也可以作为开关来使用,在电路中得到了大量的应用。 16. 一般情况下开关管的工作电压为 5V ,放大管的工作电压为 20V 。 17. 在N 型半导体中电子是多子,空穴是少子; 18. 在P 型半导体中空穴是多子,电子是少子。 19. 所谓模拟信号,是指幅度随时间连续变化的信号。 20. 收音机、收录机、音响设备及电视机中接收、放大的音频信号、电视信号是模拟信号。 21. 所谓数字信号,指在时间上和幅度上离散取值的信号。 22. 计算机中运行的信号是脉冲信号,但这些脉冲信号均代表着确切的数字,因而又叫做数字信号。 23. 半导体集成电路是采用半导体工艺技术,在硅基片上制作包括电阻、电容、二极

对半导体技术、微电子技术、集成电路技术三者的浅略认识

对半导体技术、微电子技术、集成电路技术三者的浅略认识 一、半导体技术、微电子技术、集成电路技术三者的联系与区别 我们首先从三者的概念或定义上来分别了解一下这三种技术。 半导体技术就是以半导体为材料,制作成组件及集成电路的技术。在电子信息方面,绝大多数的电子组件都是以硅为基材做成的,因此电子产业又称为半导体产业。半导体技术最大的应用便是集成电路,它们被用来发挥各式各样的控制功能,犹如人体中的大脑与神经。 微电子技术是随着集成电路,尤其是超大型规模集成电路而发展起来的一门新的技术,是建立在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,为微电子学中的各项工艺技术的总和。 集成电路技术,在电子学中是一种把电路小型化的技术。采用一定的工艺,把一个电路中所需的各种电子元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构。(以上三者概念均来源于网络)这般看来,三者概念上互相交叉,却也略有区别。依我这个初次接触这三个名词、对电子信息几乎一窍不通的大一新生来看,半导体技术是其他二者技术的基础,因为半导体是承载整个电子信息的基石,不管是微电子还是集成电路,便是以半导体为材料才可以建造、发展。而微电子技术,个人感觉比较广泛,甚至集成电路技术可以包含在微电子技术里。除此之外,诸如小型元件,如纳米级电子元件制造技术,都可以归为微电子技术。而集成电路技术概念上比较狭窄,单单只把电路小型化、集成化技术,上面列举的小型元件制造,便不能归为集成电路技术,但可以归为微电子技术。以上便是鄙人对三者概念上、应用上联系与区别的区区之见,如有错误之处还望谅解。 二、对集成电路技术的详细介绍 首先我们了解一下什么是集成电路。 集成电路是一种微型电子器件或部件。人们采用一定的工艺,把一个电路中所需的各种元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构。其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。集成电路具有体积小,重量轻,引出线和焊接点少,寿命长,可靠性高,性能好等优点,同时成本低,便于大规模生产。 而简单来说,集成电路技术便是制造集成电路的技术方法。它涉及半导体器件物理、微电子学、电子学、无线电、光学以及信息学等学科领域的知识。 从产业分工角度,集成电路技术可以分为集成电路加工技术、集成电路测试封装技术以及集成电路设计技术等几方面。 1. 集成电路加工技术 集成电路加工技术主要是通过物理或化学手段在硅材料上生成半导体器件(比如场效应管)以及器件之间的物理互连。这些器件以及器件之间的互连构成的电路功能要符合系统设计要求。集成电路加工技术涉及的知识包括半导体器件物理、精密仪器、光学等领域,具体应用在工艺流程中,包括注入、掺杂、器件模型、工艺偏差模型、成品率分析以及工艺过程设计等。在近十几年的时间里,集成电路加工工艺水平一直按照摩尔(Moore)定律在快速发展。 2.集成电路测试、封装技术 集成电路测试包括完成在硅基上产生符合功能要求的电路后对裸片硅的功能和性能的

浅谈我对微电子的认识

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我是电子信息科学与技术专业的学生,考虑到微电子对我们专业知识学习的重要性,我怀着极大的热情报了《微电子入门》这门选修课。希望通过这门课的学习,使我对微电子有更深入的认识,以便为以后的专业课学习打下基础。 微电子是一门新兴产业,它的发展关系着国计民生。它不仅应用于科学领域,也被广泛应用于国防、航天、民生等领域。它的广泛应用,使人们的生活更见方便。现代人的生活越来越离不开电子。因此,对电子的了解显得十分重要。微电子作为电子科学的一个分支,也发挥着日益重要的作用。通过几周的学习,我对微电子有了初步的认识。 首先,我了解了微电子的发展史,1947年晶体管的发明,后来又结合印刷电路组装使电子电路在小型化的方面前进了一大步。到1958年前后已研究成功以这种组件为基础的混合组件。集成电路的主要工艺技术,是在50年代后半期硅平面晶体管技术和更早的金属真空涂膜学技术基础上发展起来的。1964年出现了磁双极型集成电路产品。 1962年生产出晶体管——晶体管理逻辑电路和发射极藉合逻辑电路。MOS集成电路出现。由于MOS电路在高度集成方面的优点和集成电路对电子技术的影响,集成电路发展越来越快。 70年代,微电子技术进入了以大规模集成电路为中心的新阶段。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、费时和昂贵。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。70年代以来,集成电路利用计算机的设计有很大的进展。制版的计算机辅助设计、器件模拟、电路模拟、逻辑模拟、布局布线的计算辅助设计等程序,都先后研究成功,并发展成为包括校核、优化等算法在内的混合计算机辅助设计,乃至整套设备的计算机辅助设计系统。 微电子技术是随着集成电路,尤其是超大型规模集成电路而发展起来的一门新的技术。微电子技术包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术,微电子技术是微电子学中的各项工艺

(完整版)微电子技术发展现状与趋势

本文由jschen63贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 微电子技术的发展 主要内容 微电子技术概述;微电子发展历史及特点;微电子前沿技术;微电子技术在军事中的应用。 2010-11-26 北京理工大学微电子所 2 2010-11-26 北京理工大学微电子所 3 工艺流程图 厚膜、深刻蚀、次数少多次重复 去除 刻刻蚀 牺牲层,释放结构 多 工艺 工工艺 2010-11-26 工 5 微电子技术概述 微电子技术是随着集成电路,尤其是超大规模集成电路而发展起来的一门新的技术。微电子技术包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术,微电子技术是微电子学中的各项工艺技术的总和;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:一是缩小芯片中器件结构的尺寸,即缩小加工线条的宽度;二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。 2010-11-26 北京理工大学微电子所 6 微电子技术的发展历史 1947年晶体管的发明;到1958年前后已研究成功以这种组件为基础的混合组件; 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、费时和昂贵。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。 2010-11-26 北京理工大学微电子所 7 微电子技术的发展特点 超高速:从1958年TI研制出第一个集成电路触发器算起,到2003年Intel推出的奔腾4处理器(包含5500 万个晶体管)和512Mb DRAM(包含超过5亿个晶体管),集成电路年平均增长率达到45%;辐射面广:集成电路的快速发展,极大的影响了社会的方方面面,因此微电子产业被列为支柱产业。

聚酰亚胺在微电子领域的应用及研究进展 王正芳

聚酰亚胺在微电子领域的应用及研究进展王正芳 发表时间:2019-10-23T14:56:28.063Z 来源:《电力设备》2019年第10期作者:王正芳张馨予 [导读] 摘要:随着科技的深入发展,半导体和微电子工业已经成为国民经济的支柱性产业。 (天津环鑫科技发展有限公司天津市 30000) 摘要:随着科技的深入发展,半导体和微电子工业已经成为国民经济的支柱性产业。微电子工业的发展,除了设计、加工等本身技术的不断更新外,各种与之配套的材料的发展也有着十分重要的支撑作用。电子产品的轻量化、高性能化和多功能化使得其对高分子材料的要求也越来越高。聚酰亚胺(PI)可以说是目前电子化学品中最有发展前途的有机高分子材料之一。其优异的综合性能可满足微电子工业对材料的苛刻要求,因此得到了广泛的重视。 关键词:聚酰亚胺;PI薄膜;应用 信息产业的迅速发展除了技术的不断更新外,各种配套材料的发展同样占据着十分重要的地位。为微电子工业配套的专用化学材料通常称为“电子化学品”,其主要包括集成电路和分立器件用化学品、印刷电路板配套化学品、表面组装用化学品和显示器件用化学品等。电子化学品具有质量要求高、用量少、对生产及使用环境洁净度要求高和产品更新换代快等特点。同时PI具有比无机介电材料二氧化硅、氮化硅更好的成膜性能和力学性能,对常用的硅片、金属和介电材料有很好的粘结性能,聚酰亚胺(PI)薄膜具有良好的耐高低温性能、环境稳定性、力学性能以及优良的介电性能,在众多基础工业与高技术领域中均得到广泛应用。 一、PI发展及在微电子领域的应用 截至目前,PI已经成为耐热芳杂环高分子中应用最为广泛的材料之一,其大类品种就有20多种,较为著名的生产厂家包括通用电气公司GE、美国石油公司等,由于具有很好的热力学稳定性、机械性能及电性能,PI被广泛应用于半导体及微电子行业。可以说,微电子产业的发展水平,离不开PI材料的贡献。PI主要的应用包括下面方面。 1、α粒子的屏蔽层航空航天、军用集成电路在辐射环境中,遭受射线辐射后会发生性能劣化或失效,进而导致仪器设备的失控,因此其抗辐射的性能非常重要。高纯度(低杂质)的PI涂层是一种重要的耐辐射遮挡材料。在元器件外壳涂覆PI遮挡层,可有效防止由微量放射性物质释放的射线而造成的存储器错误。 2、元器件的金属层间介质以及先进封装的再布线技术材料。PI在微电子领域的很多应用,都是出于其优良的综合性能而不是单一特性,某些类似的应用可以发生在不同的领域中,一些应用情况也可以有多重的目的以及名称,因此在介绍文章的描述中,容易产生混乱。由于PI较低的介电常数减少电路时延和串扰,与其他材料的较好的粘附性防止脱离,常用金属材料在其中较低的扩散可靠性,挥发放气极低,以及良好的成膜和填平性,因此可作为多层金属互联结构的层间介质材料(ILD),缓和应力,提高集成电路的速度、集成度和可靠性。类似的考虑也导致其作为先进封装的再布线RDL技术的首选介质材料,用于一般晶圆级的封装WLP中的扇入(Fan-in)和扇出(Fan-out)技术,以及多芯片组件(MCM)等技术中的再布线工艺。 3、微电子器件的钝化层\缓冲\填充\保护层。PI涂层作为钝化层,可有效地改善界面状况,阻滞电子迁移、降低漏电流,防止后序工艺和使用过程中的机械刮擦和表面污染,也可有效地增加元器件的抗潮湿能力。作为缓冲层(Stress Buffer)可有效地降低由于热应力和机械应力引起的电路崩裂断路。单层PI膜,往往同时起到化学钝化、机械保护、空间填充/平坦化的多重功能。此外,PI在微电子产业中的重要潜在应用还有:生物微电极(良好的生物相容性),以及光电材料(波导、开关器件),微电机(MEMS)工艺材料等。这些都是目前发展十分迅速的新兴技术领域,预示着这种介质材料的光明市场前景。尽管PI材料在微电子领域的市场前景十分广阔,且该领域与其他传统材料领域的也有很大不同,体现在初期体量小成本高,对材料的性能质量要求苛刻,而且呈现多样性特点,比如希望进一步降低介电常数,提高/降低玻璃化转变温度,降低吸水率等。在技术方面,它还面临着其他类似材料比如苯并环丁烯(BCB)聚合物,聚苯并唑(PBO)等的激烈竞争。 4、含氟PI在光波导材料中的应用。近年来,关于聚合物光波导材料的开发研究日益受到人们的重视。与传统的无机光波导材料相比,有机聚合物光波导材料具有如下特点:(1)较高的电光耦合系数;较低的介电常数;较短的响应时间和较小的热损耗;(2)加工工艺简单经济,无须高温加热处理,只要通过匀胶、光刻等工艺即可制得复杂的光电集成器件,而且器件具有轻巧、机械性能好的特点,适用于制作大型光学器件和挠性器件。目前研究较多的聚合物光波导材料包括氟代、氘代的聚甲基丙烯酸甲酯、含氟聚酰亚胺、含氟聚芳醚以及聚硅氧烷等[1]。含氟聚酰亚胺不仅具有传统聚酰亚胺材料所具有的耐高温、耐腐蚀、机械性能优良等性质,而且还具有溶解性能优异、低介电常数、低吸水率、低热膨胀系数等特性,因此非常适于制造光波导材料。 5、含氟PI在非线性光学材料中的应用。常用的非线性光学材料包括无机材料,如铌酸锂(LiNbO3)和有机聚合物材料,如聚酰亚胺等。聚合物作为非线性光学材料具有比无机材料更为明显的非线性光学效应、更快的响应速度以及低得多的介电常数。同时聚合物材料还具有结构多样、加工性能优越、与微电子技术和光纤技术具有良好适应性等特点,因此应用越来越广泛。与无机材料相比,PI材料具有非线性系数大、响应时间短、介电常数低、频带宽、易合成等特性,同时还具有优良的热性能、电性能、机械性能以及环境稳定性能等,而且可以与现有的微电子工艺良好地兼容,可在各种基材上制备器件,特别是可以制作多层材料,达到垂直集成,这是现有的铌酸锂等无机材料做不到的。含氟PI在保持PI固有的优良特性的同时,极大地改善了PI的溶解性,这就避免了聚酰胺酸在热亚胺化过程中,由于脱除小分子水留下“空穴”而引起光散射。 二、PI超薄膜未来发展趋势 PI超薄膜是近年才发展起来的一类高性能高分子薄膜材料,优异的综合性能很快确立了其在有机薄膜材料家族中的顶端地位。目前,PI超薄膜的发展方向主要体现在两个方面:一是标准型Kapton薄膜的超薄化;另一个是功能性PI超薄膜的研制与开发。对于前者而言,Kapton薄膜本身优良的热学与力学性能保证了其在超薄化过程中性能的稳定,其主要技术瓶颈更多地在于制备设备与制膜工艺参数的优化与调整。而对于功能性PI超薄膜而言,其性能不仅与设备和工艺有着密切的关系,而且树脂结构的分子设计以及新合成方法的研究也起着至关重要的作用。如何在保证特种功能的前提下,尽可能地保持PI薄膜固有的力学性能、热性能等是一项极具挑战性的研究课题,也是未来一项主要研究课题。 超薄型PI薄膜在现代工业领域中具有广泛的应用前景。国外十分重视这类材料的研制与开发,已经有批量化产品问世。由于PI超薄膜的应用领域较为特殊,国外对该材料的出口限制十分严格,某些品种甚至是对我国禁售的,这就需要国内尽早开展相关研究与产业化工

微电子科学与工程专业

微电子科学与工程专业 一、培养目标 本专业培养德、智、体等方面全面发展,具备微电子科学与工程专业扎实的自然科学基础、系统的专业知识和较强的实验技能与工程实践能力,能在微电子科学技术领域从事研究、开发、制造和管理等方面工作的专门人才。 二、专业特色 微电子科学与工程是在物理学、电子学、材料科学、计算机科学、集成电路设计制造学等多个学科和超净、超纯、超精细加工技术基础上发展起来的一门新兴学科。微电子技术是近半个世纪以来得到迅猛发展的一门高科技应用性学科,是21世纪电子科学技术与信息科学技术的先导和基础,是发展现代高新技术和国民经济现代化的重要基础,被誉为现代信息产业的心脏和高科技的原动力。本专业主要学习半导体器件物理、功能电子材料、固体电子器件,集成电路设计与制造技术、微机械电子系统以及计算机辅助设计制造技术等方面的基础知识和实践技能,培养出来的学生在微电子技术领域初步具有研究和开发的能力。 三、培养标准 本专业学生要求在物理学、电子技术、计算机技术和微电子学等方面掌握扎实的基础理论,掌握微电子器件及集成电路的原理、设计、制造、封装与应用技术,接受相关实验技术的良好训练,掌握文献资料检索基本方法,具有较强的实验技能与工程实践能力,在微电子科学与工程领域初步具有研究和开发的能力。 毕业生应获得以下几方面的知识和能力: 1. 具有较好的人文科学素养、创新精神和开阔的科学视野; 2. 树立终身学习理念,具有较强的在未来生活和工作中继续学习的能力; 3. 具有较扎实的自然科学基本理论基础; 4. 具备微电子材料、微电子器件、集成电路、集成系统、计算机辅助设计、封装技术和测试技术等方面的理论基础和实验技能; 5. 了解本专业领域的科技发展动态及产业发展状况,熟悉国家电子信息产业政策及国内外有关知识产权的法律法规; 6.掌握文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法; 7.具有归纳、整理和分析实验结果以及撰写论文、报告和参与学术交流的能力。 77

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

微电子技术的发展

微 电子技术的发展 摘要:微电子技术是科技发展到一定阶段的时代产物,是对当今社会经济最具影响力的高新技术之一。本文主要对微电子技术的概念、发展及其在社会各大产业中的应用进行了浅析的探讨。 【关键词】微电子技术发展应用 微电子技术的核心技术是半导体集成电路,微电子技术的发展及应用影响我们生产生活的方方面面。对促使经济发展,人类的进步有着巨大的影响力。随着社会经济的发展,为了达到社会经济的发展对微电子技术的需求,实现社会经济在技术支持下快捷稳定发展,我们必须要不断地对微电子技术进行优化和改进,积极地探索更深层次的微电子技术知识,使微电子技术更好地服务于社会经济发展。相信微电子技术不仅是在当今,乃至未来社会发展中微电子技术必将是促使社会发展进步的主导产业。 1微电子技术的概念 微电子技术是信息化时代最具代表性的高新技术之一,它的核心技术半导体集成电路技,术由电路设计、工艺技术、检测技术、材料配置以及物理组装等购置技术体系。微电子技术基于自身集成化程度高,反应敏捷、占用空间较小等优势特点目前在有关涉及电子产业中得以广泛的应用。 2 微电子技术的发展现状 国外微电子的发展 自1965年发明第一块集成电路以来,特别是过去的十年中,全球微电子产业一直处于高速发展的时期,推动着信息产业的高速发展。集成电路产业及其产品是带动整个经济增长的重要因素。集成电路已发展到超大规模和甚大规模、深亚微米μ

m)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。自从20 世纪50 年代后期集成电路问世以来, 就一直追求在芯片上有更多的晶体管, 能够完成更多的功能, 从一代到下一代芯片的基本价格变化却很小, 这是由于较高的集成度导致完成每项功能的价格降低。这是驱动芯片发展的最基本动力。现在还在向更小的工艺发展。技术飞速的进步, 促使人们不断探究现代半导体器件最终的物理极限。 国内微电子发展 早在1965年,我国的集成电路就开始起步,而此时世界上最著名的芯片制造商英特尔还没有成立。由于体制等众多的原因,我国在这一领域与国外差距越来越大。目前,我国集成电路产业已具备了一定的发展规模,形成了从电路设计、芯片制造和电路封装三业并举,与集成电路有关的主要材料、测试设备、仪器等支持业也相继配套发展,在地域上呈现相对集中的格局,京津、苏浙沪、粤闽地区成为集成电路产业较为发达的区域。。我国集成电路设计业在过去的几年中有了长足的进步,高等院校、科研院所、企业从事集成电路设计的单位越来越多。然而国内集成电路设计企业规模,设计人员的平均数量还未达到国际同类公司的水平。随着信息时代的到来,微电子技术得以快速发展,在信息时代中扮演中重要角色,是影响时代发展的关键技术之一。从微电子技术的发展历程来看,上世纪五十年代贝尔实验室发明了晶体管,晶体管的面世标志着微电子技术的诞生。在随后的几年内经过科学家的不断努力,又发明了集成电路。集成电路的发明为后来的微型计算机的发明奠定了坚实的技术基础。直至上世纪七十年代,集成电路在微型计算机中的成功应用,标志着微电子技术的发展达到了空前的高度。随着微电子技术的进一步发展,以集成电路为核心的微电子技术经过科学家的优化和改进,较上世界刚诞生的微电子技术集成化程度足足提高了近500 万倍,另外在微电子技术产品体积方面也大大地缩小。一个微小的单独的集成片就能集成几千万个集体管。自改革开发以来,国家对微电

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