微电子技术及其应用

合集下载

微电子技术的应用和前景

微电子技术的应用和前景

微电子技术的应用和前景微电子技术是应用在微观尺度的电子元件制造和设计方面的技术,它可以制造具有微小尺寸、高度集成和高功率、高速度和低功耗的电子元器件。

当前,微电子技术已取代了许多传统的电子技术,在各个领域都有广泛的应用,例如计算机、通讯、医疗、军事、汽车等。

本文将从应用和前景两个方面来介绍微电子技术。

一、微电子技术的应用1.计算机领域微电子技术在计算机领域的应用包括集成电路、微处理器、存储器等。

集成电路是指将数百万、甚至上亿个微小电子元器件集成在一起,以实现芯片级的系统。

各种芯片的设计与制造都离不开微电子技术的支持。

微处理器是计算机的核心,通过微电子技术的缩小设计制造,现在可以做到集成度非常高,性能大大提高。

存储器也是微电子技术的应用之一,它可以制造存储容量大、读写速度快、能耗低的芯片。

这些应用无论是在个人电脑上、手机上、平板电脑上,都对提高计算机的性能和功能有很大帮助。

2.通讯领域微电子技术在通讯领域应用比较广泛,如移动通讯、宽带网络、卫星通讯等。

移动通讯是指通过微电子技术主要实现无线通信,如手机、无线局域网等。

宽带网络也需要高速和大容量的信号传输,也离不开集成电路和微处理器的支持。

卫星通讯也是微电子技术的应用之一,由于卫星的上行信号很微弱,微电子技术的高灵敏度和低噪声设计可以保证信号的传输精度和稳定性。

同时微电子技术的应用也使得卫星设备可以更小、更轻量化。

3.医疗领域微电子技术在医疗领域的应用主要包括实现高精度、高时空分辨率的医疗设备。

微电子技术的应用让各种医疗设备设计和制造更加精细,例如医疗成像、实时监测和治疗等领域都有广泛应用。

例如医学超声成像系统、核磁共振成像、电子探针等医疗设备,都是微电子技术的应用。

微电子技术的应用让医生可以更加准确了解病人的身体结构,更好地进行治疗和手术。

4.汽车领域微电子技术在汽车领域的应用越来越广泛,现在汽车中已经应用了很多微电子技术产品。

例如电动汽车的电池管理系统、自动驾驶技术、车载娱乐系统、轮胎压力监测系统、电子防盗系统等。

微电子技术的研究和应用

微电子技术的研究和应用

微电子技术的研究和应用一、简介微电子技术是现代电子技术中的一个重要研究领域,是指在晶圆上制造微型电子器件的技术。

微电子技术应用广泛,可用于计算机、通信、电视、音响、汽车、医疗设备等领域。

本文将介绍微电子技术的研究和应用。

二、微电子技术的研究微电子技术的研究主要包括晶体管、集成电路、传感器、光电子器件等方面。

1. 晶体管的研究晶体管是现代电子技术中最基本的元件之一,是一种可以放大电流、控制电流的半导体电子器件。

晶体管的研究内容主要包括材料研究、结构设计、工艺技术等方面。

近年来,随着纳米技术的发展,研究人员开始探索纳米晶体管的制备方法,以提高其性能。

2. 集成电路的研究集成电路是将多个电子器件集成在同一芯片上的电路元件,是微电子技术的核心之一。

集成电路的研究主要包括工艺技术、封装技术等方面。

随着集成度的不断提高,研究人员开始探索新型集成电路结构,以实现更高性能的芯片。

3. 传感器的研究传感器是能够将物理量或化学量转换为电信号的装置。

传感器的研究主要包括材料选择、结构设计、信号处理等方面。

传感器的应用领域十分广泛,包括工业控制、环境监测、医疗诊断等。

4. 光电子器件的研究光电子器件是利用光电效应将光转换为电能或电信号的器件,如光电二极管、光电传感器等。

光电子器件的研究主要包括材料选择、掺杂技术、微纳加工技术等方面。

光电子器件在通信、图像传感、太阳能等领域有着广泛的应用。

三、微电子技术的应用微电子技术的应用非常广泛,包括计算机、通信、电视、音响、汽车、医疗设备等领域。

1. 计算机计算机是微电子技术的主要应用领域之一。

微处理器、内存等各种芯片都是计算机的组成部分。

计算机的性能和功能与芯片的性能和功能密切相关。

2. 通信微电子技术在通信领域有着广泛的应用,如移动通信、卫星通信等。

各种通信设备和网络设备都需要微电子器件才能运作。

3. 电视、音响电视、音响等消费电子产品是微电子技术的重要应用领域。

微芯片、光电子器件等都是电视、音响产品的核心元件。

微电子技术微型电子器件与电路的研究与应用

微电子技术微型电子器件与电路的研究与应用

微电子技术微型电子器件与电路的研究与应用微电子技术是近年来快速发展的一门前沿技术,它涉及微型电子器件和电路的设计、制造、测试和应用等多个领域。

本文将介绍微电子技术在微型电子器件与电路研究和应用方面的一些重要进展和应用案例。

一、微电子器件的研究与应用1. MOSFETMOSFET是微电子器件中的一种关键器件,它是现代集成电路的基础。

通过研究不同工艺参数对MOSFET性能的影响,可以实现器件的优化设计。

同时,MOSFET在数字电路、模拟电路和功率电子等领域都有广泛应用。

2. MEMSMEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)是一种将微机械系统与微电子技术相结合的新颖技术。

通过微纳加工工艺,制造出微小的机械结构,并借助电子技术对其进行控制和感知。

MEMS在加速度计、陀螺仪、微型传感器等领域有广泛应用。

3. NEMSNEMS(Nano-Electro-Mechanical Systems)是MEMS技术的延伸,主要研究纳米尺度的微型机械系统。

NEMS的特点是尺寸更小、力学性能更好,具有更高的灵敏度和更低的功耗。

NEMS在生物传感、纳米机器人等领域有重要应用前景。

二、微型电子电路的研究与应用1. 集成电路集成电路是将数百万甚至上亿个微型电子器件集成在一个芯片上的产物。

通过研究不同的集成电路设计与制造工艺,可以实现电路的小型化、高速化和低功耗化。

集成电路在计算机、通信、消费电子等领域的应用十分广泛。

2. 射频电路射频电路是指在无线通信系统中起中频、射频信号放大与处理的电路。

通过研究射频电路的设计和优化,可以实现无线通信设备的高性能和高可靠性。

射频电路在无线电通信、雷达、卫星通信等领域发挥重要作用。

3. 数模混合电路数模混合电路是指将数字电路和模拟电路相结合的电路。

它能够在数字信号处理的同时实现高精度的模拟信号处理,具有广泛的应用前景。

数模混合电路在音频处理、图像处理、模拟信号采集等领域有重要作用。

微电子技术的发展与应用

微电子技术的发展与应用

微电子技术的发展与应用微电子技术是电子信息技术的一个重要分支,它主要研究和应用微米尺度的电子器件、集成电路以及相关的设计、制造和测试技术。

随着技术的不断发展,微电子技术在各个领域的应用越来越广泛,为人们的生活和工作带来了许多便利和改变。

本文将从微电子技术的发展历程、应用领域以及未来发展前景等方面进行探讨。

一、微电子技术的发展历程微电子技术的发展可以追溯到上世纪40年代末的晶体管诞生,随后发展出集成电路、超大规模集成电路和超大规模集成电路等。

这些技术的出现不仅提高了电子器件的性能和可靠性,还实现了电子设备的小型化和集成化,为信息产业的发展奠定了坚实的基础。

二、微电子技术的应用领域微电子技术目前已广泛应用于通信、计算机、电子消费品、医疗设备、汽车电子等领域。

首先,通信领域是微电子技术的主要应用领域之一。

移动通信设备、卫星通信设备以及光纤通信设备都离不开微电子技术的支持,它们能够实现高效的数据传输和通信功能。

其次,计算机领域也是微电子技术的主要应用领域之一。

微处理器、存储器、图形芯片等都是计算机硬件中不可或缺的组成部分。

此外,电子消费品如手机、平板电脑、智能家居等也广泛使用了微电子技术,通过集成电路和微电子器件实现了电子设备的高性能和小型化。

在医疗设备领域,微电子技术也发挥着重要作用。

例如,心脏起搏器、血糖仪、医学影像设备等都离不开微电子技术的支持。

此外,汽车电子领域也是微电子技术的一个重要应用领域,微电子器件的集成和小型化可以提高汽车电子系统的性能和安全性。

三、微电子技术的未来发展前景随着科技的进步和国家对信息产业的大力支持,微电子技术将会有更广阔的发展前景。

首先,新一代半导体材料的研发将会极大地推动微电子技术的发展。

比如,石墨烯、二维材料以及有机高分子材料等新型半导体材料的研究,将会为微电子技术的发展带来更多的可能性。

其次,三维封装技术和异构集成技术也是微电子技术未来的发展方向。

通过在垂直方向上堆叠集成电路和器件,可以实现更高的集成度和更小的尺寸,从而进一步提高电子设备的性能和可靠性。

微电子技术的发展趋势与应用场景

微电子技术的发展趋势与应用场景

微电子技术的发展趋势与应用场景随着科技的不断进步和发展,微电子技术也得到了极大的发展和应用。

微电子技术是指利用微小的半导体器件来实现某种功能,是半导体技术的重要分支之一。

目前,微电子技术已经应用于各种各样的领域,例如计算机、通讯、医疗、军事等等,对许多领域都产生了深远的影响。

本文将从微电子技术的发展趋势和应用场景两个方面进行阐述。

一、微电子技术的发展趋势1. 微电子器件的尺寸不断缩小随着现代半导体工艺的不断改进,微电子器件的尺寸也越来越小。

在过去的几十年里,集成电路芯片的晶体管数量每隔18个月就会翻一倍,这是由于微电子器件尺寸的不断缩小所导致的。

在未来,微电子器件的尺寸还会进一步缩小,这将有助于提高半导体器件的性能,从而开发出更加高效的微电子设备。

2. 系统集成的发展随着微电子技术的发展,人们对微电子设备的要求愈发苛刻。

尽管性能,如功耗和集成度得到不断提高,但除此之外,人们还在寻求更加高效的设备,以及不断增加的功能。

因此,系统集成依然是微电子技术发展的重要方向。

3. 无源元件趋于完美无源元件的发展也是微电子技术发展的重要方向之一。

微电子器件大部分都属于无源元件,例如晶体管、电容、电感等等。

无源元件越来越趋于完美,这将会为微电子技术的进一步发展打下坚实的基础。

二、微电子技术的应用场景1. 智能家居随着物联网技术的不断发展和成熟,智能家居已经成为当今人们日常生活中的不可或缺。

智能家居通过收集各种生活数据,来实现对家庭能源的管理和家电的自动化控制,以及需要根据生活条件来自动调整气氛、温度和湿度等等。

微电子技术的发展使得物联网设备的集成度不断提高,从而可以为智能家居提供更加便利的功能和服务。

2. 医疗健康微电子技术的应用还涉及到医疗健康领域。

微电子技术可以被用于制造各种医疗设备,例如人工耳蜗、心脏起搏器、生命体征监测器等等。

这些器械都是采用微电子技术制造的,它们可以实时对人体的健康状况进行检测和管理,大大提高了医疗保障的效率。

解读微电子技术的应用及发展趋势

解读微电子技术的应用及发展趋势

解读微电子技术的应用及发展趋势【摘要】微电子技术是一种通过微型电子元件制造器件的技术,已经在各个领域得到广泛应用。

本文分析了微电子技术在智能手机、医疗器械和智能家居中的应用,探讨了微电子技术的发展趋势和未来的应用前景。

微电子技术的发展对社会产生了深远影响,为人们生活带来的便利和进步不可估量。

展望未来,微电子技术将继续发展,为各行业带来更多创新和突破。

微电子技术的重要性不言而喻,本文旨在探讨其在当今社会的作用及未来发展方向,为读者提供更深入了解的视角。

【关键词】微电子技术、应用、发展趋势、智能手机、医疗器械、智能家居、社会影响、未来展望、总结1. 引言1.1 微电子技术的定义微电子技术是一门研究微米级尺度下电子器件与集成电路的科学与技术,是电子学、材料学、物理学和通信技术等多学科交叉融合的产物。

微电子技术的主要研究内容包括微型芯片设计、微加工工艺、器件制造和封装技术等。

通过在微米级尺度下设计、制造和集成各类功能电子元件,实现了电子器件的微型化、高性能化和集成化,从而推动了整个电子信息产业的快速发展。

微电子技术的发展使得电子产品变得更小、更快、更强大,为人们的生活和工作带来了极大的便利。

从智能手机到医疗器械,从智能家居到工业自动化,微电子技术的应用无处不在,已经成为现代社会的支柱之一。

随着科技的不断进步,微电子技术在未来的应用领域将会继续扩大,为人类创造更多的奇迹和便利。

本文将深入探讨微电子技术在不同领域的应用以及未来的发展趋势,旨在为读者展示当下微电子技术的重要性和潜在的发展前景。

1.2 微电子技术的重要性微电子技术在现代科技领域中占据着重要地位。

随着信息时代的到来,各种电子产品如智能手机、平板电脑、电脑等已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

而这些产品的核心就是微电子技术。

微电子技术的发展推动了信息通信技术的进步,为人们的生活带来了极大的便利。

微电子技术在医疗领域中也发挥着重要作用。

如今,越来越多的医疗器械采用了微电子技术,使得医疗诊断更加精确、治疗更加高效。

解读微电子技术的应用及发展趋势

解读微电子技术的应用及发展趋势

解读微电子技术的应用及发展趋势【摘要】微电子技术是一种应用于微型电子器件制造和应用的技术,其在现代社会中扮演着至关重要的角色。

本文首先介绍了微电子技术的定义和重要性,以及相关的研究背景。

接着探讨了微电子技术在通信行业、医疗领域和智能家居中的应用,以及其发展趋势和未来应用。

微电子技术在通信行业中提高了设备的性能和节能效率,在医疗领域中推动了医疗设备的智能化和远程监测技术的发展,在智能家居中实现了家居设备的智能化和互联互通。

结论部分总结了微电子技术对现代社会的影响和发展前景,强调了其在未来的潜在应用前景。

微电子技术的不断发展将为各行业带来更多的创新和发展机遇。

【关键词】微电子技术、应用、发展趋势、通信、医疗、智能家居、未来、影响、前景、总结。

1. 引言1.1 微电子技术的定义微电子技术是一种应用于微型电子元件和微结构的技术,其主要目的是在微型空间内集成各种功能元件,实现信息处理和控制。

微电子技术可将数百万个晶体管集成在一个芯片内,从而实现微型化、高效化和低成本化的电子产品。

传统的电子技术主要应用于大型电子设备和系统,而微电子技术则专注于微小尺寸的电子元件和集成电路的设计、制造和应用。

微电子技术的概念最早可以追溯到20世纪60年代,随着半导体工艺的不断进步,微电子技术逐渐成为现代电子工业的重要组成部分。

微电子技术的发展不仅推动了信息技术、通信技术和医疗技术的快速发展,还为智能家居、智能交通等领域的发展提供了坚实基础。

微电子技术是一种通过微小尺寸的元件和集成电路来实现电子功能的先进技术,具有微型化、高效化和低成本化的特点。

随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展,微电子技术将在各个领域展现出更加广阔的应用前景。

1.2 微电子技术的重要性微电子技术是当代信息社会中的重要基础技术之一,它在现代社会中扮演着至关重要的角色。

微电子技术的应用范围非常广泛,涵盖了通信、医疗、智能家居等多个领域。

通过微电子技术,我们可以实现无线通信、远程医疗、智能家居控制等功能,极大地方便了人们的生活。

微电子技术的应用和发展趋势

微电子技术的应用和发展趋势

微电子技术的应用和发展趋势微电子技术是一种革命性的技术,它将电子设备变得更加小型化、高效化和智能化。

随着科技的不断发展和进步,微电子技术在人类的生活中扮演着越来越重要的角色。

本文将探讨微电子技术的应用和发展趋势,以便更好地了解这一领域的未来发展方向。

一、微电子技术的应用微电子技术的应用范围非常广泛,如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、数字相机、电子游戏等,这些设备的智能化、便携性和高效性的实现都有赖于微电子技术的突破。

除了这些消费电子产品外,微电子技术还广泛应用于医疗设备、航空航天、综合电子系统等领域。

其中应用较广泛的例如血压计、人工耳蜗、神经刺激器、飞行控制器等。

1. 智能手机和平板电脑智能手机和平板电脑是近年来微电子技术发展的代表产品,其便携性、高效性和智能化程度彻底颠覆了人们对传统电子设备的认知。

微电子技术让手机和平板电脑得以拥有如此多的功能,例如高清晰度的显示屏、强大的处理能力、智能化的操作系统、高速的网络连接等,这些都是微电子技术的成果。

与大型电脑相比,手机和平板电脑可以携带走到任何地方,而且其应用范围也非常广泛,包括游戏、社交媒体、购物、电影等,这正是微电子技术带来的便利。

2. 医疗设备医疗设备是微电子技术领域的又一个重要应用领域。

例如,微电子技术可以帮助制作出更小、更有效的医学仪器,这使得医生可以更加轻松地进行诊断和治疗。

微电子技术还可以帮助开发出更加先进的医疗设备,例如电子睡眠监测仪、人工心脏起搏器、电子胰岛素泵等,这些设备的问世也为千千万万的病患提供了更好的治疗手段。

3. 航空航天航空航天是微电子技术的又一个重要应用领域。

微电子技术可以帮助制作出更小、更轻、更精密的航空航天设备,嵌入式电子技术和传感器控制技术的应用广泛,可以有效地提高飞行器的性能、稳定性和耐用性,同时也有效地提高了飞行器的安全性。

例如,在火星探测等星际探测任务中,微电子技术起着至关重要的作用。

二、微电子技术的发展趋势目前,微电子技术正经历着飞速的发展,为了更好地了解这一领域的未来发展方向,需要掌握它的发展趋势,这些趋势主要包括:1. 更小、更高效、更精密随着人类对微观世界的认识不断深入,微电子器件的制造技术将越来越精细和复杂。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

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比例关系。

而数字集成电路用来产生、放大和处理各种数字信号(指在时间上和幅度上离散取值的信号。

例如3G手机、数码相机、电脑CPU、数字电视的逻辑控制和重放的音频信号和视频信号)2.按制作工艺分类集成电路按制作工艺可分为半导体集成电路和薄膜集成电路。

3.按集成度高低分类集成电路按集成度高低的不同可分为SSI 小规模集成电路(Small Scale Integrated circuits)MSI 中规模集成电路(Medium Scale Integrated circuits)LSI 大规模集成电路(Large Scale Integrated circuits)VLSI 超大规模集成电路(Very Large Scale Integrated circuits)ULSI 特大规模集成电路(Ultra Large Scale Integrated circuits)GSI 巨大规模集成电路(Giga Scale Integration)。

4. 按用途分类集成电路按用途可分为电视机用集成电路、音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑(微机)用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。

1.电视机用集成电路包括行、场扫描集成电路、中放集成电路、伴音集成电路、彩色解码集成电路、AV/TV转换集成电路、开关电源集成电路、遥控集成电路、丽音解码集成电路、画中画处理集成电路、微处理器(CPU)集成电路、存储器集成电路等。

2.音响用集成电路包括AM/FM高中频电路、立体声解码电路、音频前置放大电路、音频运算放大集成电路、音频功率放大集成电路、环绕声处理集成电路、电平驱动集成电路,电子音量控制集成电路、延时混响集成电路、电子开关集成电路等。

3.影碟机用集成电路有系统控制集成电路、视频编码集成电路、MPEG解码集成电路、音频信号处理集成电路、音响效果集成电路、RF信号处理集成电路、数字信号处理集成电路、伺服集成电路、电动机驱动集成电路等。

4.录像机用集成电路有系统控制集成电路、伺服集成电路、驱动集成电路、音频处理集成电路、视频处理集成电路。

发明者杰克·基尔比(Jack Kilby,1923年11月8日-2005年6月20日)在我们这个世界上,如果说有一项发明改变的不是某一领域,而是整个世界和革新了整个工业体系,那就是杰克发明的【集成电路IC】。

1958年9月12日,这是一个伟大时刻的开始,美国德州仪器公司工程师“杰克.基尔比”发明了世界上第一个【集成电路IC】。

这个装置揭开了人类二十世纪电子革命的序幕,同时宣告了数字信息时代的来临。

2000年他获得了诺贝尔物理学奖,这是一个迟来了四十二年的诺贝尔物理学奖。

这份殊荣,因为得奖时间相隔越久,也就越突显他的成就。

迄今为止,人类的电脑、手机.互联网.电视.照相机.DVD及所有电子产品内的核心部件【集成电路】,都源于他的发明。

1947年,正好是贝尔实验室宣布发明了晶体管的一年,应用晶体管组装的电子设备还是太笨重了。

显然这时个人拥有一台计算机,仍然是一个遥不可及的梦想。

科技总是在一个个梦想的驱动下前进。

1952年,英国雷达研究所的G·W·A·达默首先提出了集成电路的构想:把电子线路所需要的晶体三极管、晶体二极管和其它元件全部制作在一块半导体晶片上。

虽然从对杰克·基尔比的自述中我们看不出这一构想对他是否有影响,但我们也能感受到,微电子技术的概念即将从工程师们的思维里喷薄而出。

当时在德州仪器专注电路小型化研究的基尔比,利用多数同事放假、无人打扰的两周思考难题。

就在贝尔实验室庆祝发明电晶体十周年后一个月,基尔比灵光涌现,在办公室写下五页关键性的实验日志。

基尔比的新概念,是利用单独一片矽做出完整的电路,如此可把电路缩到极小。

当时同业都怀疑这想法是否可行,「我为不少技术论坛带来娱乐效果,」基尔比在他所着「集成电路IC的诞生」一文中形容。

1958年.世界上第一个集成电路IC【微芯片】在他的努力下诞生了。

三、微电子技术的应用与发展微电子技术对现代人类生活的影响极大,自从1947年第一个晶体管问世以来,微电子技术发展速猛。

Intel公司的创始人之一Moore在上个世纪1965年研究指出,集成电路上集成的晶体管数量每18个月将增加一倍,性能将提高一倍,而价格却不相应的增加,这就是所谓的摩尔定律(Moore's Law)。

根据美国半导体工业协会预测,至少到2016年,集成电路(IC)线宽依然按“摩尔定律”缩小下去,2016年可以达到25nm的技术水平。

根据发表的大量资料可知,在2016年以后的十几年,芯片的特征尺寸将继续缩小。

微电子技术新的发展及应用方向是系统芯片(SOC),它的发展时间可能会更长,所谓的系统芯片是随着微电子工艺向纳米级迁移和设计复杂度增加,一种新的产品把系统做在了芯片上,该芯片被称为系统芯片。

系统芯片将逐渐取代微处理器,SOC必将成为今后微电子技术发展新宠之一。

另外,微电子技术还会与其它技术相融合,诞生一系列新的经济和技术增长点,例如MEMS 技术和生物芯片等。

一、微电子的集成技术微电子器件的特征尺寸缩小将持继下去。

目前,建立在以Si基材料为基础、CMOS器件为主流的半导体集成电路技术,其主流产品的特征尺寸已缩小到0.18~0.1m。

硅基技术的高度成熟,硅基CMOS芯片应用的日益扩大,硅平面的加工工艺技术作为高新技术基础的高新加工技术也将持继下去。

据国际权威机构预测,到2012年,微电子芯片加工技术将达到400mm硅片、50nm特征尺寸,到2016年,器件的最小特征尺寸应在13nm。

然而,硅基CMOS的发展和任何事物一样,都有其产生、发展、成熟、衰亡的过程,不可能按摩尔定律揭示的规律长期的发展下去。

随着特征尺寸的缩小,将达到器件结构的诸多物理限制。

当代各种集成电路发展状况,越来越接近物理限制。

采用新材料的非经典CMOS必将发展起来,高K材料和新型的栅电极;采用非经典的FET器件结构;采用新工艺技术等。

在非经典CMOS迫切需要解决的问题中,功耗是一个最严峻的问题,能否圆满解决这一问题,将是制约发展非经典CMOS发展的一个重要因素。

二、正在成长的系统芯片—SOC由芯片发展到系统芯片(SOC),是改善芯片集成技术的新举措。

微电子器件的特征尺寸难于按摩尔定律无限的缩小下去,在芯片上增加集成器件是集成技术发展的另一方向。

与当年从分立晶体管到集成芯片一样,系统芯片将是微电子技术领域中又一场新的革命。

上个世纪90年代以来,集成芯片系统讯速发展起来,它基于硅基CMOS工艺,但又不局限于CMOS和硅平面加工工艺。

它是以硅基CMOS为基础技术,将整个电子系统和子系统整个集成在一个芯片上或几个芯片上,它是集软件和硬件于一身的产物,SOC的设计是通过嵌入模拟电路、数字电路等IP的结合体,可以具有更大的灵活性。

一个典型的SOC可能包含应用处理器模块、数字信号处理器模块、存储器单元模块、控制器模块、外设接口模块等等多种模块。

微电子技术从IC向SOC转变不仅是一种概念上的突破,同时也是信息技术发展的必然结果。

集成系统的发展是以应用为驱动的,随着社会信息化的进程,它将越来越重要。

21世纪仅仅是SOC发展的开始,它将进入空间、进入人体、进入家庭,它将进入需要所有需要掌握信息处理的信息空间和时间。

有的科学家就把集成芯片系统—SOC称为USOC(User SOC)。

三、MEMS技术是微电子技术新的增长点微机电系统制造(Micro Electro Mechanical systems—MEMS)是微电子发展的另一方向,它的目标是把信息获取、处理和执行一体化地集成在一起,使其成为真正的系统,也可以说是更广泛的SOC概念。

MEMS不仅为传统的机械尺寸领域打开了新的大门,也真正实现了机电一体化。

相关文档
最新文档