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《微電子概論結(jié)課論文____淺析微電子發(fā)展》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、微電子概論結(jié)課論文紡織學(xué)院專業(yè):紡織工程班級(jí):紡織工程133姓名:鄧杰學(xué)號(hào):120901203淺析微電子發(fā)展及其與醫(yī)學(xué)的結(jié)合摘要也許我們對(duì)微電子并沒(méi)有什么深入的了解,但微電子技術(shù)的應(yīng)用與影響在我們的日常生活中隨處可見(jiàn).如今信息技術(shù)已滲透到社會(huì)生產(chǎn)和生活的一切領(lǐng)域,微電子技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用也由各類醫(yī)療器械和集成電路轉(zhuǎn)變?yōu)樯镄酒?。本文將?jiǎn)述微電子技術(shù)的發(fā)展歷史現(xiàn)狀,和在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)和展望,增進(jìn)對(duì)微電子技術(shù)的了解。關(guān)鍵詞微電子技術(shù)、發(fā)展、現(xiàn)代技術(shù)革命、晶體管、集成電路、財(cái)富、醫(yī)學(xué)、應(yīng)用微電子技術(shù)是一項(xiàng)年輕的技術(shù),它發(fā)展的理論基礎(chǔ)是19世紀(jì)末到20世紀(jì)30
2、年代之間建立起來(lái)的現(xiàn)代物理學(xué)。它產(chǎn)生于本世紀(jì)40年代中期,伴隨著當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的形成而發(fā)展起來(lái),擴(kuò)展到科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域。它在短短的一個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間里,憑借著飛快的發(fā)展速度和強(qiáng)大的生命力,成功地滲入人類生活的各個(gè)領(lǐng)域,并在21世紀(jì)里繼續(xù)成為最具發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)之一。70年代,光纖通信進(jìn)入實(shí)用階段。以微電子技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)、激光、光纖通信、衛(wèi)星通信和遙感技術(shù)為主要內(nèi)容的信息技術(shù)成為新技術(shù)革命的先導(dǎo)技術(shù)。微電子技術(shù)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀19世紀(jì)末20世紀(jì)初的物理學(xué)革命,為微電子技術(shù)的產(chǎn)生奠定了理論基礎(chǔ)。半導(dǎo)體三個(gè)重要物理效應(yīng)——光電導(dǎo)效應(yīng)、光生伏特效應(yīng)、整流效應(yīng)的發(fā)現(xiàn),
3、量子力學(xué)的建立和材料物理的發(fā)展,都起到了理論推動(dòng)作用。1946年1月,Bell實(shí)驗(yàn)室正式成立了半導(dǎo)體研究小組,成員為肖克萊、理論物理學(xué)家巴丁、實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家布拉頓。在系統(tǒng)的研究過(guò)程中,巴丁提出了表面態(tài)理論,肖克萊給出了實(shí)現(xiàn)放大器的場(chǎng)效應(yīng)基本設(shè)想,巴丁設(shè)計(jì)進(jìn)行了無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn),于1947年12月觀察到了該晶體管晶體管結(jié)構(gòu)的放大特效,標(biāo)志著世界上第一個(gè)點(diǎn)接觸型晶體管的誕生。1952年5月,英國(guó)科學(xué)家達(dá)默第一次提出了集成電路的構(gòu)想。1958年,以德克薩斯儀器公司的科學(xué)家基爾比為首的研究小組研制出世界上第一塊集成電路。晶體管和集成電路的發(fā)明,拉開(kāi)了人類進(jìn)入電子時(shí)代的序幕
4、,對(duì)人類社會(huì)的所有領(lǐng)域產(chǎn)生了并且還正在產(chǎn)生著深遠(yuǎn)影響。隨著晶體管和集成電路的發(fā)明與應(yīng)用,微電子技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)飛速發(fā)展的時(shí)期。1965年,美國(guó)硅谷西安童半導(dǎo)體公司的GordonMoore博士通過(guò)研究了半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展數(shù)據(jù),1971年提出了著名的“摩爾定于律”——集成電路芯片的集成度每三年提高4倍,而芯片加工特征尺寸每三年縮小倍。微電子技術(shù)是近五十年來(lái)發(fā)展最快的技術(shù)。從最基本的機(jī)構(gòu)單元pn結(jié),到簡(jiǎn)單的接觸雙極型晶體管和結(jié)型晶體管,再到MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管;從雙極集成電路,到數(shù)字集成電路,再到MOS集成電路,每一次進(jìn)步都是一次技術(shù)上的巨大飛躍。作為微電子技術(shù)的核心
5、,集成電路(IC)經(jīng)歷了小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模、超大規(guī)模階段,目前已進(jìn)入甚大規(guī)模階段,其集成度不斷提高、功耗延遲積(優(yōu)值)和特征尺寸不斷縮小、集成規(guī)模不斷增大。各方面的性能不斷優(yōu)化,價(jià)格卻在不斷降低——如此一來(lái),產(chǎn)品的升級(jí)換代不僅導(dǎo)致性能品質(zhì)的提升,價(jià)格也變得越來(lái)越便宜,性價(jià)比不斷提高,在人類生活中也越來(lái)越受到歡迎,得到了廣泛的應(yīng)用。集成電路的制造工藝主要包括以下內(nèi)容。圖形裝換技術(shù):主要是光刻和刻蝕技術(shù);薄膜制備技術(shù):主要是外延、氧化、化學(xué)氣相淀積、物理氣相淀積等;摻雜工藝:主要是擴(kuò)散與離子注入;其他工藝:接觸與互連、隔離技術(shù)、封裝技術(shù)和輔助工藝等。隨著集
6、成電路規(guī)模的發(fā)展,工藝的不斷提高,其種類趨于繁多,應(yīng)用環(huán)境的變化,集成電路的設(shè)計(jì)也起著越來(lái)越大的作用。尤其是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化EDA工具的應(yīng)用,在保證實(shí)際準(zhǔn)確性的同時(shí),大大縮短了設(shè)計(jì)周期,降低了設(shè)計(jì)的成本。目前,我們已經(jīng)進(jìn)入納米時(shí)代。0.25微米的CMOS工藝技術(shù)已進(jìn)入大量生產(chǎn),以該項(xiàng)技術(shù)制作出來(lái)的256Mb的DRAM和600MHz的微處理器芯片上,每片上的集成的晶體管數(shù)已經(jīng)達(dá)到了10~8-10~9數(shù)量級(jí);10nm的器件已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室研制成功,相應(yīng)的柵氧化層只有1.0-2.0nm;90nm-32nm工藝已進(jìn)入規(guī)模生產(chǎn),晶體管本身寬度只有30nm-50nm.微電子
7、產(chǎn)業(yè)發(fā)展高速、輻射面廣,極大地影響了社會(huì)的方方面面,已經(jīng)被列為是支柱產(chǎn)業(yè)之一。微電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和展望價(jià)廉、可靠、體積小、重量輕的微電子產(chǎn)品,使電子產(chǎn)品面貌一新;微電子技術(shù)產(chǎn)品和微處理器不再是專門(mén)用于科學(xué)儀器世界的貴族,而落戶于各式各樣的普及型產(chǎn)品之中,進(jìn)人普通百姓家。例如電子玩具、游戲機(jī)、學(xué)習(xí)機(jī)及其他家用電器產(chǎn)品等。就連汽車這種傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品也滲透進(jìn)了微電子技術(shù),采用微電子技術(shù)的電子引擎監(jiān)控系統(tǒng)。汽車安全防盜系統(tǒng)、出租車的計(jì)價(jià)器等已得到廣泛應(yīng)用,現(xiàn)代汽車上有時(shí)甚至要有十幾個(gè)到幾十個(gè)微處理器?,F(xiàn)代的廣播電視系統(tǒng)更是使微電子技術(shù)大有用武之地的領(lǐng)域,集成電路
8、代替了彩色電視機(jī)中大部分分立元件組成的功能電路,使電視機(jī)電路簡(jiǎn)捷清