电子技术历史回顾与未来展望摘要：当今的世界已经迈入信息化社会，电子通信产品的更新速度也越来越快，科学技术日新月异，我们的生活也在发生前所未有的巨大改变。

而这一切都离不开人类对电的开发和利用，大到工厂里面的生产流水线，小到只有不到一毫米的芯片，无一不渗透着人类对电子产品的研发智慧。

回顾过去，我们看到了前辈们一路走来所付出的艰辛和努力，展望未来，现在科学家们的不懈努力又为我们勾画出了一幅美好的蓝图。

本课题主要是通过对人类电子技术发展的历程的总览以及对一些里程碑式的巨大跨越的详述，结合当今时代最新的电子技术成果，来分析很展望人类未来电子技术的前景。

关键词：电子技术；历史发展；未来前景1引言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，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。

进入21世纪，人们面临的是以微电子技术（半导体与集成电路为代表）、电子计算机和因特网为标志的信息社会。

高科技的广泛应用使社会生产和经济获得了空前的发展。

现在电子技术在国防、科学、工业、医学、通讯（信息处理、传输和交流）及文化生活等各个领域中起着巨大的作用。

现在的世界，电子技术无处不在：收音机、彩电、VCD、DVD、电子手表、数码相机、电脑、大规模生产的工业流水线、因特网、机器人、航天飞机、宇宙探测仪……可以说，人们现在生活在电子世界中，一天也离不开它。

从十九世纪末电报、电话和留声机的发明到现在电脑、液晶电视和超大规模计算机的应用，电子技术实现了飞跃式的发展。

如今的电子产品已经不再是奢侈品，反而随着科技的发展，它的价格降得越来越低，就像摩尔定律（注：摩尔定律是由英特尔（Intel）创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore）提出来的。

其内容为：当价格不变时，积体电路（IC）上可容纳的电晶体数目，约每隔24个月（1975年摩尔将24个月更改为18个月）便会增加一倍，性能也将提升一倍；或者说，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔18个月翻两倍以上。

这一定律揭示了信息技术进步的速度）说的那样。

2电子技术发展历史1）发展初期（电子管、晶体管时代）1895年，荷兰物理学家Hendrik Antoon Lorentz假定了电子的存在。

1897年，著名英国物理学家Thomson，Joseph John用实验找出了电子。

1883年，美国发明家爱迪生发现了热电子效应。

1904年，弗莱明利用这个效应制成了电子二极管，并证实了电子管具有“阀门”作用。

弗莱明将制成的第一支电子管用来检测电波，标志着电子时代的到来。

过了不久，美国的德福雷斯特(Lee de Forest)在灯丝和极板之间加人了栅极，从而发明了三极管，并于1906年申请了专利。

比起二极管，三极管有更高的敏感度，而且集检波、放大和振荡三种功能于一体。

1925年，苏格兰的贝尔德公开展示了他制造的电视，成功地传送了人的面部活动，分辨率为30线，重复频率为每秒5帧。

然而，电子管体积大、笨重、能耗大、寿命短的缺点，使得人们迫切需要一种新的电子元件来替代电子管。

飞速发展的半导体物理为新时代的到来铺平了道路。

二十世纪二十年代，理论物理学家们建立了量子物理，1928年普朗克应用量子力学，提出了能带理论(能带理论（Energy band theory ）是讨论晶体（包括金属、绝缘体和半导体的晶体）中电子的状态及其运动的一种重要的近似理论。

它把晶体中每个电子的运动看成是独立的在一个等效势场中的运动，即是单电子近似的理论；对于晶体中的价电子而言，等效势场包括原子实的势场、其他价电子的平均势场和考虑电子波函数反对称而带来的交换作用，是一种晶体周期性的势场)的基本思想，1931年英国物理学家威尔逊在能带理论的基础上，提出半导体的物理模型，1939年肖特基、莫特和达维多夫，建立了扩散理论。

这些理论上的突破，为半导体的问世提供了理论基础。

说到电子技术，就不得不提全世界非常著名的一个实验室——贝尔实验室。

1947年l2月23日，贝尔实验室的巴丁和布拉顿制成了世界上第一个晶体管——点接触三极管，这是世界上第一只晶体三极管，它标志着电子技术从电子管时代进入到晶体管时代迈开第一步。

此后不久，贝尔实验室的肖克利又于1948年11月提出一种更好的结型晶体管的设想。

到了1954年，实用的晶体管开发成功，并由贝尔实验室率先应用在电子开关系统中。

与以前的电子管相比，晶体管体积小、能耗低、寿命长、更可靠，因此，随着半导体技术的进步，晶体管在众多领域逐步取代了电子管。

更重要的是，体积微小的晶体管使集成电路的出现有了可能。

1956年，巴丁、肖克利、布拉顿三人因对晶体管的研究共享了这一年的诺贝尔物理学奖。

8年后，IBM360问世，计算机从而完成了电子管到晶体管的转变，计算机技术从而获得了突飞猛进的发展。

2）集成电路时代1952年，英国雷达研究所的一个著名科学家达默提出能否将晶体管等元件不通过连接线而直接集成在一起从而构成一个有特定功能的电路。

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，从此，电子技术进入集成电路时代。

同年，美国著名的仙童电子公司也宣布研究成功集成电路，该公司赫尔尼等人发明的一整套制造微型晶体管的“平面工艺”被移用到集成电路的制作中，集成电路很快就由实验室试验阶段转入了工业生产阶段。

1959年，德州仪器公司建成世界上第一条集成电路生产线。

1962年，世界上第一块集成电路正式商品问世。

与分立元件的电路相比，集成电路体积重量都大大减小，同时，功耗小，更可靠，更适合大批量生产。

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。

3）超大规模集成电路时代1958年，贝尔实验室制造出金属—氧化物—半导体场效应晶体管（MOSFET），尽管它比双极型晶体管晚了近十年，但由于其制造工艺简单，为集成化提供了有利条件。

随着硅平面工艺技术的发展，MOS集成电路遵循Moore定律，即一个芯片上所集成的器件，以每隔18个月提高一倍的速度向前飞速发展（见图1.4.1）。

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当今电子技术当今社会，电子技术又发展出很多分支。

例如现下发展已经相当成熟的微电子技术，此外还有应用前景相当广阔的纳米电子技术和光电子技术。

一：微电子技术微电子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，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。

微电子技术在近半个世纪以来得到迅猛发展，是现代电子工业的心脏和高科技的原动力。

微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的微机电系统（MEMS）技术、与生物工程技术结合的DNA生物芯片成为新的研究热点。

目前，微电子技术已经成为衡量一个国家科学技术和综合国力的重要标志。

微电子技术的发展方向是高集成、高速度、低功耗和智能化。

在微电子技术方面，来自中国的华裔科学家施敏博士为微电子学做出了卓越的贡献。

二：纳米电子技术纳米电子学主要在纳米尺度空间内研究电子、原子和分子运动规律和特性，研究纳米尺度空间内的纳米膜、纳米线。

纳米点和纳米点阵构成的基于量子特性的纳米电子器件的电子学功能、特性以及加工组装技术。

其性能涉及放大、振荡、脉冲技术、运算处理和读写等基本问题。

其新原理主要基于电子的波动性、电子的量子隧道效应、电子能级的不连续性、量子尺寸效应和统计涨落特性等。

说道纳米电子学，就不得不提它的一个重要组成部分——磁电子学。

磁电子学是基于电子传导和磁性间的关联效应，通过磁场实现对输运特性调制的新兴学科。

它涉及自旋极化。

自旋相关散射和隧穿、自旋积累及弛豫、电荷自旋一轨道一晶格间相互作用等强关联和量子干涉效应，是当今凝聚态物理的重大课题。

磁电子学在磁记录、磁头读出、非易失信息随机存储、自旋晶体管及量子计算机等领域将获得广泛应用，成为未来信息科学技术的主导技术。

从微电子技术到纳米电子器件将是电子器件发展的第二次变革，与从真空管到晶体管的第一次变革相比，它含有更深刻的理论意义和丰富的科技内容。

在这次变革中，传统理论将不再适用，需要发展新的理论，并探索出相应的材料和技术。

在纳米电子技术中，将大量用到量子物理的相关内容。

三：光电子技术光电子技术是由光子技术和电子技术结合而成的新技术，涉及光显示、光存储、激光等领域，是未来信息产业的核心技术。

光电子技术又是一个非常宽泛的概念，它围绕着光信号的产生、传输、处理和接收，涵盖了新材料（新型发光感光材料，非线性光学材料，衬底材料、传输材料和人工材料的微结构等）、微加工和微机电、器件和系统集成等一系列从基础到应用的各个领域。

光电子技术科学是光电信息产业的支柱与基础，涉及光电子学、光学、电子学、计算机技术等前沿学科理论，是多学科相互渗透、相互交叉而形成的高新技术学科。

4电子技术前景展望人类目前超大规模集成电路的设计已经达到了相当高的水平。

现在世界上最小的芯片的宽度仅有一个人手指相邻两条指纹的大小，然而其集成度却达到了令人难以想象的水平。

虽然根据摩尔定律的预言，电路的集成度终将到达一个极限。

然而随着纳米电子学和光电子学的不断发展和渐渐成熟，未来的电子科学与技术终将实现巨大的进步。

我们目前所用的光纤通信就跟光电子学息息相关，这种通信方式相对于我们平常使用的无线电通信有着很多优点，例如它的通信容量大，传输距离远，无辐射，难于窃听，抗电磁干扰，通信质量佳等等都是无线电通信难以比拟的。

纳米电子技术与光电子技术终将给世界带来巨大的产业革命，将使得未来人类的生活更加方便快捷。

未来的电子系统和装备都将运行在量子力学原理之上。

对这些微观世界里面物质运动规律的研究必将给人类科技带来巨大的变革。

我们的网速会更快，我们所用的电子设备会更小，然而质量、精度却会更高，我们的计算机的运算速度会更快，电脑电视的图像显示会更加清晰……而这些，同时又会带动航天产业、服务业、国防、通信以及医学等等相关产业的巨大前进，并最终带动整个人类社会的巨大进步。

结束语：人类在电子技术这条路上一路走来相当不易，从上世纪50年代开始到现在，电子技术一直在向高频，高速，低能耗，多元化发展，无数科学家倾其一生为电子科技的发展做出了巨大的贡献，就是现在，仍然还有很多科学家及工程师在研究着世界最前沿的电子技术。

正是因为有这些人不屑的努力，我们的电子技术的前景将会更加光明，人类社会的未来将会更加美好。

参考文献：【1】李增国，《电子技术》，北京航空航天大学出版社，2010.【2】梅遂生，《光电子技术》，国防工业出版社，2008.【3】毕克允，《微电子技术》，国防工业出版社，2008.【4】姜岩峰，《硅基纳米电子学》，化学工业出版社，2011.。