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微电子技术及其发展

微电子技术及其发展
1200240227 杨晓东21世纪是高新技术时代的高速发展时期,随着科技不断进步与创新,电子行业逐渐占据重要地位。

科学家们逐渐发现了微电子行业的巨大作用。

那么什么是微电子呢?微电子在现代化进程中有哪些应用呢?它对一些科技发展是否起着不可或缺的作用呢?我们国家对于微电子的发展到了哪一步呢?国家又采用了什么政策呢?微电子是否和我们大学生青年息息相关呢?带着这些疑问,我们一同去探讨。

首先,到底什么是微电子呢?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。

尽管只是作为电子学的分支学科,它主要研究电子或离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。

可见微电子是一门极其复杂的电子科学。

因为其广泛的应用,近年来在军事科技,通信及太空探索等方面得到迅速发展。

微电子技术是高科技和信息产业的核心技术。

微电子产业是基础性产业,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。

另外,现代战争将是以集成电路为关键技术、以电子战和信息战为特点的高技术战争。

几乎所有的传统产业只要与微电子技术结合,用集成电路芯片进行智能改造,就会使传统产业重新焕发青春。

例如微机控制的数控机床己不再是传统的机床;又如汽车的电子化导致汽车工业的革命,目前先进的现代化汽车,其电子装备已占其总成本的70%。

进入信息化社会,集成电路成为武器的-个组成单元,于是电子战、智能武器应
运而生。

雷达的精确定位和导航,战略导弹的减重增程,战术导弹的精确制导,巡航导弹的图形识别与匹配.以及各类卫星的有效载荷和寿命的提高等等,其核心技术都是微电子技术。

任何事物发展都有一个方向,只有认准方向,实施起来就更明确。

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。

许多高新技术领域的突破性进展都无法离开微电子技术的核心支持而单独运作。

微电子技术是信息社会的基石。

实现信息化的网络及其关键部件不管是各种计算机还是通讯电子装备,它们的基础都是集成电胳。

微电子具有良好的发展趋势,近年来,不少科学家都纷纷肯定了微电子技术的强大生命力。

国际微电子发展的趋势是:集成电路的特征尺寸将继续缩小,集成电路(IC)将发展为系统芯片(SOC)。

微电子技术和其他学科相结合将产生很多新的学科生长点,与其它产业结合成为重大经济增长点。

微电子技术的迅猛发展,对世界经济起到了转折性改变。

集成电路产业对国民经济的战略作用首先表现在当代食物链关系上,现代经济发展的数据表明,GDP每增长100元,需要10元左右电子工业产值和1元-3元集成电路产值的支持。

据美国半导体协会(SIA)预测,到2012年,集成电路全行业销售额将达到1万亿美元,它将支恃6万亿到8万亿美元的电子装备、30万亿美元的电子信息服务业和约50万亿美元GDP。

中国步入21世纪,综合国力大幅提升,在中国经济保持全球第一增长率的背景下,我国的微电子技术发展到哪一阶段呢?1999年中国集成电路的总消耗量折合人民币为436亿元,其中国产芯片的总量为83.8亿元人民币,占世界芯片产量的0.6%。

虽然中国微电子产业的发展有了很大进步,但与发达国家相比还很落后,生产技术总体上还有2代左右的差距。

国内集成电路需求的自给率很低,特别是技术含量高的产品,基本上依靠进口。

随着集成电路技术的发展,使整
机、电路与元件、器件之间的明确界限被突跛,器件问题、电路问题和整机系统问题已经结合在一起,体现在一小块硅片上,这就形成了固体物理、器件工艺与电子学三者交叉的新技术学科一微电子学。

随着集成电路技术的广泛渗透和延拓,它将是一个更为广泛的边缘性学科。

中国的集成电路产业起步于1965年,经过30多年的发展,现已初步形成了包括设计、制造、封装业共同发展的产业结构。

芯片生产技术已达到8英寸、0.25微米-0.18微米水平。

但总体来讲,我国集成电路产业比较弱小,1999年销售额仅占国际市场份额的0.7%,只能满足国内市场需求的16%。

要提高我国微电子技术的整体水平,我们还需要长期的艰苦努力。

中国的微电子发展仍存在许多不足,例如:
1.缺乏高标准和可持续发展的长远规划和措施以及建立微电子产业群体的目标。

2.机制上不适应微电子产业自身发展的要求。

产业投资方式单一;投资和其它政策方面的决策太慢,使发展滞后;科研和产业严重脱节,而且科研和开发的投资严重不足。

3.缺乏系统的市场战略。

国内市场被国外大公司瓜分。

对于有战略意义而且量大面广的如中央处理器(CPU)和存储器等关键芯片市场没有给予足够的重视和决心自主研制开发的决心。

整机设计开发与芯片厂脱节,产品不能配套生产。

4.政策环境不适应现代化微电子产业的发展。

我国微电子企业资金有较大一部分是贷款,加之增值税过重,使得企业负担很重。

5.微电子领域人才流失现象严重,缺乏吸引和激励人才的有效措施。

对此,我们国家对于相关技术人才的需求量大,可以说是供不应求的状态。

政府采取许多政策以应对难题。

有很多高校开始新设微电子学专业,开设专门的研究所,政府拨款进行相关技术的研究与应用。

加快发展我国的微电子产业已经成为刻不容缓的大事。

政府除了继续加大资金的投入外,目前至关重要的是如何转换机制,制订系统的市场战略和更加优惠的政策,吸引资金和人才。

调动一切积极因素,既大力发展自主的民族微电子产业,又形成良好的投资环境吸引外资投入我国的微电子产业,尽快形成产业群;同时加大对科学研究与人才培养的投入,形成植根于中国、可持续发展的微电子产业和科学研究体系,抓住机遇迎接
挑战。

相信在中央的正确领导下,我国微电子将在世界微电子市场占有一席之地,为中国在二十一世纪的世界强国地位奠定基础。

信息化的程度已被认为是衡量一个国家现代化水平和综合国力的标志。

信息化有三个要素:计算机、通信网与信息源。

目前我国每年统计的原始信息量约150~200亿个字符。

我国不仅地大物博,而且信息丰富,所以不论是三金工程(金字号工程)还是BIP-ISDN在我国都是大有可为的,千万不可忽视信息源的建设!信息化是一个大课题,要提高信息网络的智能化程度,首先要掌握自动化,平淡的信息网、数据库(信息源)其价值是不高的,在市场竞争中的地位也是可怜的,让我们共同努力,把自动化的理论与技术融合进信息化的开发中,加快祖国的BIP-ISDN建设,迎接21世纪——信息化世纪的到来!
对于我们大学生青年而言,我们肩负祖国繁荣重任。

努力做好现在,将来才能有机会有能力投身到祖国的发展建设中去,学好微电子专业基础知识才能为以后做好准备。

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