微電子技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

1/5微電子技術(shù)現(xiàn)狀及進(jìn)展趨勢(shì)微電子技術(shù)作為現(xiàn)今電子產(chǎn)業(yè)進(jìn)展的關(guān)鍵技術(shù)具有寬闊的進(jìn)展前景，但其在進(jìn)展過程中不行避開的消滅一些阻礙因素影響微電子技術(shù)的進(jìn)展，例如其本省存在的物理限制、材料以及工藝的都限制了微電子技術(shù)的進(jìn)一步進(jìn)展。而電子產(chǎn)品微型化又是現(xiàn)今社會(huì)的需求和電子產(chǎn)品的主流進(jìn)展趨勢(shì)，微電子技術(shù)的優(yōu)化與創(chuàng)不但會(huì)給人們的生活生產(chǎn)帶來極大的便利還可以促進(jìn)現(xiàn)有航天載人技術(shù)、信息通信技術(shù)以及電子材料制作漸漸趨于優(yōu)化，朝著更高水平進(jìn)展。微電子技術(shù)主要是指集成電路芯片制備、微電子封裝技術(shù)以及薄膜工藝等技術(shù)，當(dāng)下，微電子技術(shù)的進(jìn)展水平已逐步成為衡量一個(gè)國家綜合國力的重要考量點(diǎn)，所以，就有必要對(duì)微電子技術(shù)的進(jìn)展進(jìn)展探討，找出制約微電子技術(shù)進(jìn)展的因素和對(duì)微電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)展分析。文章首先對(duì)微電子技術(shù)的進(jìn)展歷程與現(xiàn)狀進(jìn)展了闡述，基于此對(duì)微電子技術(shù)的限制因素及進(jìn)展方向進(jìn)展了探討，最終結(jié)合微電子技術(shù)的應(yīng)用分析了微電子技術(shù)進(jìn)展的領(lǐng)域，以期為我國微電子技術(shù)的進(jìn)展供給思路參考。微電子技術(shù)的進(jìn)展歷程1947年晶體管的問世為微電子技術(shù)的進(jìn)展奠定了根底，而微電子技術(shù)應(yīng)用50年月，這一時(shí)間段是微電子技術(shù)進(jìn)展較為迅猛的時(shí)期，而之后消滅的集成電路更是引領(lǐng)了電機(jī)技術(shù)的革命性革，上世界70年月進(jìn)入了微電子技術(shù)進(jìn)展的頂峰階段，這一時(shí)期內(nèi)微電子技術(shù)在各個(gè)行業(yè)以及人們的日常生活生產(chǎn)中開頭大規(guī)模應(yīng)用，尤其是在微型計(jì)算機(jī)消滅以后更是凸顯了微電子技21實(shí)際后，微電子技術(shù)可以說正式進(jìn)入千微電子技術(shù)的現(xiàn)狀及其進(jìn)展趨勢(shì)廣州南方衛(wèi)星導(dǎo)航儀器黃勁風(fēng)家萬戶，并發(fā)揮重要作用。比方，小到人們?cè)谌粘Ｉ钪谐Ｊ褂玫挠?jì)算機(jī)、手機(jī)以及家用電器等的生產(chǎn)制造，大至航天載人實(shí)現(xiàn)、汽車工業(yè)等都是基于微電子技術(shù)來完成的。先進(jìn)，我國的微電子技術(shù)已取得長足進(jìn)步，甚至一些領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位，例如，在集成納米方面的爭(zhēng)論以及成功實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大集成規(guī)?；?，華為公司的移動(dòng)芯片在全世界處于領(lǐng)先地位，海思芯片已于高通、三星等芯片平齊平坐。微電子技術(shù)進(jìn)呈現(xiàn)狀21世紀(jì)隨著信息技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用微電子技術(shù)也得到了快速的進(jìn)展，微電子技術(shù)并漸漸開頭在信息時(shí)代中發(fā)揮重要作用，其漸漸成為影響信息時(shí)代進(jìn)展的關(guān)鍵角色。從上文中所述的微電子技術(shù)進(jìn)展歷程來說，自2050年月晶體管的問世標(biāo)志著微電子技術(shù)的產(chǎn)生，在之后的幾年間內(nèi)集成電路的消滅更是2070年月初期集成電路在微型計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的大范圍應(yīng)用更是說明白微電子技術(shù)進(jìn)展跨上了的臺(tái)階。現(xiàn)今，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及電子信息技術(shù)的大進(jìn)展，以集成電路為核心的微電子技術(shù)更是進(jìn)展至空前高度，相比于誕生初期的微電子技術(shù)集成化程度現(xiàn)今的微500萬倍，此外，相比于誕生初期的微電子技術(shù)產(chǎn)品體積與重量都有了大幅度的降低，現(xiàn)今一個(gè)微小的單獨(dú)集成片就可以包含近千萬個(gè)集體館，尤其是在改革開放之后，國家在微電子技術(shù)方面得讓爭(zhēng)論力度在不斷加大，而微電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)也迎來了的進(jìn)展良機(jī)，隨著我國在微電子技術(shù)方面爭(zhēng)論的不斷深入現(xiàn)今已經(jīng)取得驕人的成績，例如在深亞微米集成化爭(zhēng)論方面已經(jīng)在國家上取得領(lǐng)先地位，而我國微電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)也開頭有最初的簡潔粗放式進(jìn)展逐步向集成化和規(guī)?；M(jìn)展。此外，我國在微電子芯片爭(zhēng)論領(lǐng)域同樣取得可喜成績，現(xiàn)今集成芯片已經(jīng)大范圍應(yīng)用在信息通信、多媒體設(shè)備和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)中，但總體而言我國微電子技術(shù)的進(jìn)展水平與其它興旺國家還存在較大差距，因此，我國要持續(xù)增加微電子技術(shù)研發(fā)力度，從政策以及資金上賜予相應(yīng)支持，不斷的提升我國微電子技術(shù)創(chuàng)水平，最終保證我國微電子技術(shù)緊跟時(shí)代進(jìn)展。微電子技術(shù)的限制因素及進(jìn)展方向物理規(guī)律限制。微電子技術(shù)的核心在于其集成電路芯片的制造，結(jié)合微電子技術(shù)的進(jìn)展歷程來看，先進(jìn)的微電子技術(shù)的進(jìn)展都是在不斷的突破集成電路單個(gè)芯片元件的集成數(shù)量，現(xiàn)今，單個(gè)芯片上能夠集成近5億各電子元器件，該集成數(shù)量已經(jīng)超過特大集成規(guī)模的限制，但從物理規(guī)律角度來看，微電子技術(shù)的進(jìn)展照舊受到其自身客觀限制。在實(shí)際應(yīng)用中通?？梢酝ㄟ^對(duì)電子元IC性能，但電子元期間特征尺寸縮小的同時(shí)意味著其氧化層厚度和溝道長度同樣縮小，這樣抑制元器件的“穿通效應(yīng)”就變大人更加困難。例如，當(dāng)量子隧道穿透效應(yīng)〔1〕增加時(shí)，電子元器件的靜態(tài)功耗會(huì)變大，當(dāng)靜態(tài)功耗值占比到達(dá)電路總功耗某一限值時(shí)，說明該狀態(tài)為晶體管縮小的極限值，但就現(xiàn)今的科技水平來看，照舊無法跳出物理規(guī)律的限制。3.2材料限制。微電子技術(shù)一般常使用的材料為硅晶體，該材料由于其自身的特性在肯定程度上阻礙了微電子技術(shù)的進(jìn)步?，F(xiàn)今，爭(zhēng)論人員開頭漸漸借助氧化物半導(dǎo)體材料和超導(dǎo)體材料替代常用的硅晶體材料，此外，使用碳納米管做成的晶體管更是為微電子技術(shù)的革供給了的思路。學(xué)者經(jīng)過試驗(yàn)爭(zhēng)論得出：納米管電路中總輸出信號(hào)是大于輸入信號(hào)，該結(jié)論的得出也說明該納米管電路是具有肯定的放大功能。目前，有一些學(xué)者提出借助塑料半導(dǎo)體技術(shù)來制備出不易裂開的集成電路，這也為微電子技術(shù)的進(jìn)展供給了方向。3.3工藝技術(shù)限制?！惨弧彻饪淘O(shè)備尺度問題。在微電子技術(shù)工藝中最為關(guān)鍵的設(shè)備為光刻機(jī)〔曝光工具〕，此設(shè)備的制造過程簡單、本錢高且其周密度要求較高，而設(shè)備區(qū)分0.05um且停滯較長時(shí)間后則會(huì)引起集成電路無法快速的進(jìn)入納米時(shí)代?！捕郴ミB引線問題。集成電路板上面積過小或單位面積內(nèi)晶體管數(shù)量的變多都會(huì)使得相互連線間橫截面積縮小，電阻變大，進(jìn)而造成整體電路=反響時(shí)間的增加，從另一方面來說集成電路板尺寸的縮小雖然能夠提升晶體管的工作效率，但卻造成互聯(lián)引線的反映時(shí)間增加，所以，怎么在已有集成規(guī)模條件下將互聯(lián)引線進(jìn)展優(yōu)化是很多專家學(xué)者爭(zhēng)論的重點(diǎn)課題?！踩忱慰啃詥栴}。如前文所述，集成電路在漸漸向著精細(xì)加工與小規(guī)模元器件進(jìn)展，但小規(guī)模元器件的使用雖然會(huì)提升整個(gè)電路系統(tǒng)運(yùn)行的效率但卻降低了電子元器件的使用壽命。尤其是在制造工藝方面消滅的牢靠性問題更是嚴(yán)峻影響微電子技術(shù)的進(jìn)展?！菜摹成釂栴}。微電子技術(shù)在應(yīng)用過程中消滅的散熱問題主要是由封裝技術(shù)水平打算的，現(xiàn)今，隨著集成化朝著超規(guī)模方向的進(jìn)展，在將來集成功能也必定越來越簡單，所以，在進(jìn)展設(shè)計(jì)時(shí)就需要對(duì)整體電路的總功耗以及封裝技術(shù)間的關(guān)系進(jìn)展衡量。微電子技術(shù)進(jìn)展的領(lǐng)域生物芯片技術(shù)的進(jìn)展與應(yīng)用。微電子技術(shù)與其他學(xué)科的相互融合是其將來進(jìn)展的必定趨勢(shì)，而生物芯片技術(shù)就是將來微電子技術(shù)進(jìn)展的一個(gè)重要防90DNA基因芯片就與現(xiàn)今的計(jì)算機(jī)芯片相類似，該芯片可以在數(shù)秒內(nèi)將數(shù)萬，類物種的基因進(jìn)展解碼，近幾年來，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提上，人們覺察可以借助有機(jī)聚10億倍。4.2塑料半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)展與應(yīng)用。塑料半導(dǎo)體技術(shù)是有機(jī)化學(xué)與半導(dǎo)體結(jié)合產(chǎn)生的學(xué)科，應(yīng)用該技術(shù)所制備的塑料半導(dǎo)體其實(shí)質(zhì)是一種型塑料晶體管〔有機(jī)薄膜晶體管〕，該技術(shù)的應(yīng)用為晶體管的制備供給了思路，例如，借助橡膠印發(fā)幾分鐘即可完成晶體管的制備。4.3納米技術(shù)的進(jìn)展與應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)水平IC線寬度在不斷縮短，而納米技術(shù)的使用能夠有效解決半導(dǎo)體自身存在的問題，而納米技術(shù)可以說是微電子技術(shù)的關(guān)鍵支撐。例如，通過承受碳納米管制備微電子元器件、通信設(shè)備以及顯示器等推動(dòng)了半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)展，此外，基于碳納米管的電壓逆變器更是成為分子內(nèi)規(guī)律電路制造的先河。型納米管電路相比傳統(tǒng)的集成電路具有更強(qiáng)的輸出信號(hào)與信號(hào)增益效果，而碳納米管又能夠放大硅晶體管，因此，納米技術(shù)開頭大規(guī)模用于微電子產(chǎn)品的制備中。結(jié)語任何技術(shù)的進(jìn)展都會(huì)隨著社會(huì)需求的轉(zhuǎn)變患病到進(jìn)展的阻力，微電子技術(shù)的進(jìn)