微電子技術論文1

　　一、通用價值取向

　　在世界格局趨向多極化的情況下,戰(zhàn)爭風險縮小，和平可能性增大，國防經濟競爭進一步加劇。從科學技術領域看，軍事技術領先的時代正悄然離去，一個通用技術發(fā)展的時代正在到來。在這方面，日本早已捷足先登，其在微電子技術方面的戰(zhàn)略在于，它從一開始就把注意力集中到了以國際競爭為目標的民用技術開發(fā)上。盡管日本微電子技術源頭大多都是來自美國的軍事技術，但后來它獨立開發(fā)的大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術，則均以民用為直接目的。

　　不過，日本用心開發(fā)民用微電子技術，卻在軍事領域得到意外收獲。美國戰(zhàn)略防御計劃公諸于眾后，一個特別工作組被派往日本做技術調査，希望得到日方的幫助，結果發(fā)現(xiàn)包括砷化鎵集成電路在內的大批能用于軍事目的的日本民用技術。對于這種民用技術軍用化現(xiàn)象，日本人自己有一個解釋。他們認為當今以微電子技術為先導的高技術是通用技術，即在民用和軍事領域都可應用的技術。日本正是致力于開發(fā)具有通用性的技術，才能在當今世界范圍的競爭中占居主動地位。

　　與此不同的是，美國聯(lián)邦政府、軍事、企業(yè)、科學界從第二次世界大戰(zhàn)直到80年代末推動微電子技術發(fā)展，則一直采用軍事技術領先發(fā)展，然后帶動民用技術的發(fā)展方式。幾十年來，美國長期把軍備競賽作為推動微電子技術發(fā)展的動力，通過向民用電子企業(yè)訂購的方式,給它們以津貼。從50年代起，軍工行業(yè)一直是美國計算機產品的大市場。

　　直到80年代，美國政府資助的諸如超高速集成電路計劃、戰(zhàn)略計算計劃、集成計算機輔助制造計劃、戰(zhàn)略防御計劃等許多微電子技術項目都是以軍事應用為主要目標而進行的。毫無疑問，在國際經濟競爭還不是很激烈的情況下，美國采用軍事導向的技術發(fā)展方式，確實促進了微電子技術的興起與發(fā)展。但當日本和歐洲國家越來越成為其商業(yè)競爭對手時，美國支撐微電子技術發(fā)展的社會基礎便顯示出了它內在的深刻矛盾。在整個80年代，面對日本的競爭，美國曾采取貿易保護主義政策和施加壓力迫使日本提高軍事預算這兩條途徑，試圖在不犧牲軍事利益的基礎上減輕商業(yè)上的壓力。

　　而曰本鑒于第二次世界大戰(zhàn)的教訓，并沒有按照美國的意圖增加軍事預算，但美國的保護主義政策倒使美日之間的經濟摩擦不斷發(fā)展。這表明，美國以軍事為導向的微電子技術發(fā)展方式存在很多弊病。

　　“冷戰(zhàn)”結束后，美國這種情況得到明顯改變，具體表現(xiàn)在以下三個方面：(1)開始在數(shù)控機床、機器人、光電技術、半導體、存儲器等方面把提高國際經濟競爭能力作為重點來抓“2)開始削減軍事預算，從軍用微電子技術轉向民用微電子技術，如美國政府宣布的國家信息基礎設施計劃(即全美信息高速公路計劃)、智能制造計劃、聯(lián)合光電子學項目等都是一些純粹的民用技術計劃;(3)許多電子企業(yè)紛紛轉向日用電子消費品，如1992年美國蘋果公司、摩托羅拉公司與日本索尼公司合作開發(fā)了電視、電話、計算機三位一體的多媒體技術，同時美國電話電報公司、國際商業(yè)機器公司、阿普爾計算機公司等又提出信息高速公路的設想。當全美信息高速公路計劃提出后，美國各電子企業(yè)在政府鼓勵下更是給予了大量的投入。

　　當然，美國決不會在發(fā)展民用微電子技術的同時，放棄軍用微電子技術的研究與開發(fā)。事實上，繼計算機誕生出現(xiàn)第一次信息革命之后，當全美信息高速公路計劃掀起了第二次信息革命浪潮時，美國五角大樓領導人也在積極把數(shù)字化電子技術用于軍事領域,并在醞釀一場“軍事革命”。其它發(fā)達國家也是如此。

　　如果說西歐國家制定尤里卡計劃在充分考慮了增強其工業(yè)國際競爭能力的同時也兼顧了軍用技術開發(fā)的話，那么，著力于民用技術開發(fā)的日本也并未對軍用技術熟視無睹。

　　二、生態(tài)價值取向

　　當前，微電子技術發(fā)展不僅受到國際經濟競爭的刺激，同時也正在受著人們的生態(tài)意識、生態(tài)價值觀念的影響。世界范圍內，各個地區(qū)、民族、國家、企業(yè)都力圖按照自己的利益去從事各種活動，以加強自己的政治、軍事、經濟實力，越來越加劇了人類生存的危機。

　　諸如環(huán)境污染、生態(tài)失衡、核武器擴散等，都對人類共同命運和前途提出了挑戰(zhàn)。隨著和平可能性的增大，人們越來越關心人類生存環(huán)境問題。在這種情況下，世界各國在發(fā)展微電子技術時便不得不考慮到生態(tài)問題。

　　就微電子技術的影響而言，它確實給社會提供了巨大的機會，但也會對社會造成許多危險。微電子技術這種“雙面刃”效應越來越受到西方“綠色運動”的關注。在羅馬俱樂部貝切伊的倡儀下，弗里德里奇、沙夫等組織編寫并于1982年出版了《微電子學與社會》一書。該書在肯定了微電子技術確實有助于提高社會生產率、改善人類生活的同時，持別指出了它孕育的三個巨大危險：(1)進一步加劇了由技術發(fā)展帶來的有害后果;(2)大大增加了社會的脆弱性;(3)造成國家的官僚機構化和個人的孤獨疏遠。不過，羅馬俱樂部在如何發(fā)展微電子技術問題上卻基本上采取了悲觀主義的態(tài)度，而且并沒有分析微電子技術可能產生危險的社會根源。在這方面，倒是美國的諾伯爾前進了一步。1984年，他在對美國工業(yè)自動化技術發(fā)展的形式和方向進行考察后，指出工人受利潤、軍事統(tǒng)治的技術發(fā)展沖擊最大，因而提倡對“目前的技術威脅”進行抵制。

　　應該看到，構成微電子技術發(fā)展的社會基礎主要是政府、軍事、企業(yè)、科學等社會力量。要避免微電子技術發(fā)展可能帶來的消極后果，只有通過社會改革，促使這些社會力量改變過去那種純粹為軍事或經濟利益服務的微電子技術發(fā)展方式，更多地考慮人類未來的生存問題，最終走一條生態(tài)化或“綠色”技術的可持續(xù)發(fā)展道路。

　　事實上，世界各國政府、企業(yè)、科學界都已行動起來向這條道路靠近。目前大多數(shù)發(fā)達國家都已對商品實行了環(huán)境標志制度，今后國際市場上對環(huán)境和人體有害的商品都將被淘汰，“綠色產品”、“綠色機器”,具有“環(huán)境標志”的商品將成為市場營銷的主流。最近，發(fā)達國家競相設計易于回收的產品，這激發(fā)起了世界許多電子產品制造商的熱情。西門子公司的咖啡壺、施樂公司的復印機、柯達公司的照相機、日本的激光打印機、加拿大的電話、美國的個人計算機等，都在開始制成可拆開的結構。除此之外，人們也在試圖將微電子技術應用于環(huán)境保護工業(yè)、資源替代等的發(fā)展，幫助解決生態(tài)危機、能源危機、資源危機。應該說，人類社會利用微電子技術推動物質進步或經濟發(fā)展，同樣也可以通過微電子技術與社會文化的綜合進步來調整好人與自然的關系。

　　總之，目前世界各國正在對其各種社會力量做出重新調整，把微電子技術推向民軍通用和生態(tài)化的發(fā)展道路。這對于我國來說，既是機遇，又是挑戰(zhàn)。在國際政治環(huán)境趨向緩和，國內正在進行經濟建設的有利條件下，我國必須抓住這個機遇，迎接挑戰(zhàn)。

　　目前，我國微電子技術發(fā)展已從50年代主要以國防為導向轉變到了以民用或商業(yè)市場為導向，已在微電子技術方面建成大批研究機構與生產基地，并取得不少成果。例如，我國CIMS(計算機集成制造系統(tǒng))技術的開發(fā)和應用就進入了國際先進行列，現(xiàn)正在向成都飛機工業(yè)公司、沈陽鼓風機廠、北京第一機床廠等16家國有大中企業(yè)推廣。但就微電子技術整體發(fā)展而言，我國與世界先進水平相比畢竟差距甚大。因此，在今后，我國必須集中各種社會力量(除政府、企業(yè)、科學部門外，還包括門的企業(yè)、院校和研究單位)促進微電子技術的研究、開發(fā)和應用(包括在環(huán)境保護工業(yè)中的應用)，對于政治的、經濟的、生態(tài)的等社會問題的解決做出貢獻，從而既保證經濟的順利增長，又保證社會與自然資源、生態(tài)的協(xié)調一致，實現(xiàn)經濟社會的可持續(xù)發(fā)展。

微電子技術論文2

　　摘要 本文簡要介紹了微電子技術的發(fā)展水平、特征、方向、關鍵技術、需要突破的的技術層次以及在個領域的基本應用并對其發(fā)展趨勢進行展望。

　　關鍵詞 微電子 特征 發(fā)展趨勢 應用

　　隨著科技的發(fā)展，微電子技術作為科技發(fā)展到一定階段的產物對我們社會生產、生活等領域產生了極大的影響。微電子技術在生產領域中的應用有效地提高了生產效率。自從1947年發(fā)明晶體管，1958年第一塊半導體集成電路的誕生，微電子技術經過近半世紀的高速發(fā)展，微電子技術既是基礎，又是高科技。進入到21世紀，微電子技術是當代發(fā)展最快的技術之一，大大推動了航空航天技術，遙測傳感技術，通信技術，計算機技術，網(wǎng)絡技及家用電器產業(yè)的迅猛發(fā)展。同時，戰(zhàn)爭也由傳統(tǒng)變?yōu)楝F(xiàn)代的電子戰(zhàn)、信息戰(zhàn)的高科技戰(zhàn)爭。

　　1 什么是微電子技術

　　微電子技術是在電子電路和電子系統(tǒng)的超小型化及微型化過程中逐漸形成和發(fā)展起來的，以集成電路為核心的電子技術。是由電路設計、工藝技術、檢測技術、材料配置及物理組裝等形成的技術體系。

　　2 微電子技術的特征

　　微電子技術是在傳統(tǒng)的電子技術基礎上發(fā)展起來的。之所以稱之為“微電子”，顧名思義就是由于它是在微小的范疇內的一種先進技術，其特征是“四微”：

　　（1）它對信號的加工處理是在一種固體內的微觀電子運動中實現(xiàn)的；

　　（2）它的工作范圍是固體的微米級甚至晶格級微區(qū)；

　　（3）對信號的傳遞交換只在極微小的尺度內進行；

　�。�4）它的容積很大，可以把一個電子功能部件，甚至一個子系統(tǒng)集成在一個微型芯片上�？傊�，微電子技術是指在幾乎肉眼看不見的范圍內進行工作的一種獨特而神奇的特種技術。

　　3 微電子的發(fā)展趨勢

　　當代微電子技術正在向著高集成度、高速、低功耗、低成本的方向發(fā)展。它的進步主要借助于以下幾個方面：

　　3.1 制造工藝的改進

　　在制造工藝方面由最初的單層平面分布發(fā)展到后來的多層工藝（有多層高密度和多層多功能兩種方式），以降低成本，增加功能。采用人工超晶格工藝（一種用人工控制晶體晶格大小制造晶體的新工藝），制造的器件叫超晶格半導體器件。這種器件的速度比硅半導體器件快10-100倍。使用敏感集成電路（在一塊芯片上同時集成各種敏感元件及外圍電路），可以縮小體積，降低成本，提高可靠性，增加功能。系統(tǒng)的集成方法將從二維結構向三維立體結構發(fā)展，這樣會實現(xiàn)集成度的新突破，為集成電路的發(fā)展拓出一條新的可行之路。集成電路面世以來便以集成度每三年便翻兩番的摩爾定律發(fā)展。

　　3.2 材料的更新

　　科學家正廣泛地探索以新材料取代硅晶體的可行途徑。隨著微電子技術的高速發(fā)展，硅材料的局限性已逐步暴露出來。采用砷化鎵、磷化銦等氧化物半導體材料和超導材料、金剛石材料制造集成電路，可以提高集成電路的開關速度、抗輻射能力和工作溫度（金剛石集成電路可在500℃-700℃下正常工作）。20xx年2月12日，德國埃森大學和漢諾威大學宣布聯(lián)合研制成功在硅板上生長鍺半導體，由此制成的集成電路其開關速度將大大快于硅集成電路。同時，采用在有機物原子的化學鏈中儲存信息的技術所研制的“生物芯片”也取得了一些進展。

　　3.3 芯片尺寸的增大

　　芯片尺寸的增大可為集成度的提高提供物質基礎，并且芯片尺寸越大，集成電路的平均成本越低。1998年，芯片尺寸已由原來的3-4英寸，增大到8-10英寸。目前已經達到12英寸。預計今后幾年芯片的容量將達到令人震驚的程度，即一個芯片上可包含10億個元件，其電路僅有幾個原子那么薄。這必然會帶來芯片功能密度和性能價格比的大幅度提高。

　　4 微電子技術發(fā)展需要突破的技術層次

　�。�1）微細加工關鍵的加工工藝---光刻技術還是一個大問題。

　�。�2）互連技術的可靠性問題還有待研究開發(fā)。

　�。�3）新型器件結構新型材料體系還大有潛力刻挖。

　　5 微電子技術的廣泛應用

　　微電子技術不僅使電子設備和系統(tǒng)的微型化成為可能，更重要的是它引起了電子設備和系統(tǒng)的設計、工藝、封裝等的巨大變革。所有的傳統(tǒng)元器件，如晶體管、電阻、連線等，都將以整體的形式互相連接，設計的出發(fā)點不再是單個元器件，而是整個系統(tǒng)或設備。

　　除了計算機以外，微電子技術在其他方面的應用也是相當廣泛的。從通信衛(wèi)星、軍事雷達、無人機、信息高速公路，到程控電話、手機、GPS，從氣象預報、遙感、遙測、醫(yī)療衛(wèi)生、能源、交通，到環(huán)境工程、自動化生產、日常生活，各個領域無不滲透著微電子技術。

　　微電子技術對電子產品的消費者市場也產生了深遠的影響。價廉、可靠、體積小、重量輕的微電子產品層出不窮。而落戶于各式各樣的普及型產品之中，進入普通百姓家。例如電子玩具、游戲機、學習機以及其他家用電器產品等。就連汽車這種傳統(tǒng)的機械產品也滲透進了微電子技術，采用微電子技術的電子引擎監(jiān)控系統(tǒng)、汽車安全防盜系統(tǒng)、現(xiàn)代汽車上有時甚至要有十幾到幾十個微處理器。

　　微電子技術發(fā)展日新月異，令人興奮不已。它對我們工作、生活和生產的影響無法估量。

　　參考文獻

　　[1]李凈，唐紅潔編著.第五章：新編現(xiàn)代科技概論[M].北京：中國政法大學出社，20xx（11）.

　　[2]宗占國主編.第二章：微電子技術與計算機技術[M].北京：高等教育出版社，20xx（05）.

微電子技術論文3

　　微電子技術是當今高科技領域的核心，是社會經濟發(fā)展的重要影響因素，也是衡量一個國家核心技術競爭力的關鍵。髙校作為微電子技術人才培養(yǎng)的基地，教學模式的改革需要與時倶進，適應社會發(fā)展，尤其要激發(fā)在校學生的主動性，才能更有效地提高學生的整體素質，提升學生的競爭力。自主創(chuàng)新意識的培養(yǎng)是“復合型”人才培養(yǎng)的核心。由于微電子技術發(fā)展的步伐越來越快，教師在課堂教要重視培養(yǎng)學生快速獲取知識的能力，提升學習效率，使學生在今后的社會實踐中適應科學技術的發(fā)展。

　　1“3:1:2”的課堂教學模式

　　在教學實踐探索過程中，課堂教學理論知識講授、典型例題講解與練習內容答疑3個環(huán)節(jié)按3:1:2的時間比例進行，本文中稱其為“‘3:1:2’的課堂教學模式”。

　　以“半導體器件物理與工藝”課程中“MOS-FET的閾值電壓”知識點講授為例，課堂教學設計詳見表1。將90min按3:1:2的比例進行分學中不僅要追求講授知識的時效性。“3:1:2”的課堂教學模式，精簡了課堂教學內容，加強了課堂練習環(huán)節(jié)，使學生能更好地利用課后自主選擇的時間和空間。

　　該教學模式對主講教師提出了更高的要求。教師要盡可能地每周參加校內外的教改研討和學術交流,力爭多方面吸收教學、科研新知，促進團隊教學質量的提高和個人能力的提升。教師還要注重平時的交流，愛崗敬業(yè)，對學生既要嚴格要求又要關心愛護。“3:1:2”的課堂教學模式對教師的具體要求如下：

　　1)教師對課程內容要有整體布局，對講授內容做到合理安排，內容之間既獨立又統(tǒng)一。

　　2)教師要深人理解講授內容,用通俗易懂的語言講清、點透2~3個知識點。

　　3)教師每堂課都要做到授課內容充實、條理清楚、重點突出,并能理論聯(lián)系實際。

　　4)教師在教學中要突出啟發(fā)性教學,激發(fā)學生的求知欲，重視學生學習能力的培養(yǎng)。

　　5)教師要做好實踐環(huán)節(jié)的準備和指導工作,采取有效、可行的措施，嚴格執(zhí)行實踐操作管理規(guī)程，以求達到預期的效果。

　　6)教師要具有奉獻精神。

　　2“3:1:2”課堂教學模式輻射效應

　　采用“3:1:2”課堂教學模式，可使學生從傳統(tǒng)授課模式的課后作業(yè)中解放出來，利用課余時間，做自己喜歡或感興趣的事情，如：感興趣的課程、喜歡的科研實踐、感興趣的發(fā)明創(chuàng)作等。學生在課后的理論和實踐內容的選擇中，可以選擇以自身為中心的提高實踐能力的內容，教師在該環(huán)節(jié)主要起啟發(fā)性作用，關鍵是要靠學生在自由開放的時空里開動大腦，逐步培養(yǎng)創(chuàng)新性的思維方式。在“3:1:2”課堂教學模式下，學生有足夠的時間和空間向自己喜歡的、感興趣的方向發(fā)展。

　　雖然采用“3:1:2”課堂教學模式可以給學生提供充足的自我學習的時間和空間，可以適應學生個性發(fā)展的特點，但是需要制定相應的政策來引導學生在興趣發(fā)展中逐步培養(yǎng)自主獲取知識、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題和不斷創(chuàng)新的能力。

　　在引導措施中，可采用有效的激勵機制，如各類、各級別的電子競賽和創(chuàng)新創(chuàng)作比賽，并定期進行成果展示，促使學生根據(jù)自身的興趣和愛好，組成團隊進行合作，解決現(xiàn)實生活中的問題�？己思�勵機制的周期可以是1周、1月或1學期，學生上交自己的創(chuàng)作，在課堂上交流經驗教訓，老師和同學對其分享內容進行提問和交流，最終由指導老師進行點評，每個團隊取得的成就大家有目共睹。這樣，既可以激發(fā)團隊成員自我創(chuàng)新的欲望和意識,又可以培養(yǎng)學生的演講能力，增強其成就感，使其始終保持積極的心態(tài)，充實大學生活。

　　“3:1:2”課堂教學模式要求學生當堂消化講授的知識點，解放課余時間，這樣既提高了學生的課堂學習效率，又激發(fā)了學生的學習興趣，形成了“教學模式的轉變提高學生學習效率—激發(fā)學生學習興趣—提高學生學習質量”的良性發(fā)展趨勢，從而提高學生的綜合素質。師生相互配合、相互促進，關系和諧，互動更加有效。

　　3“3:1:2”課堂教學模式過程管理

　　在上述“應用型”向“復合型”人才培養(yǎng)轉型的改革中，借鑒了兄弟院校和優(yōu)秀教學團隊的成功經驗，引導學生從注重“學習結果”向注重“學習過程”轉變。

　　在各個實踐環(huán)節(jié)中，采取了相應的管理措施，如在基本實踐能力訓練上采用包含實踐內容預習、實踐操作、實踐記錄審簽與器材檢查、撰寫實踐內容報告、實踐考核等5個方面的“五環(huán)過程管理”m，綜合實踐能力訓練中采用包括課題布置與要求、方案論證與設計、方案實施與改進、實際安裝與調試、作品驗收與研討、報告寫作與評閱等6個環(huán)節(jié)的“六環(huán)過程管理”[8]，研究型能力訓練采用包括課題布置、課題論證、開題報告、每周交流、中期檢查、限期整改、實物驗收、論文答辯、成績評定、評獎評優(yōu)等10個環(huán)節(jié)的“十環(huán)過程管理”，堅持“以學生為本，狠抓過程管理”的原則[9]，引導學生向自我設定的目標發(fā)展。

　　4采用“3:1:2”課堂教學模式的注意事項

　　在“3:1:2”課堂教育模式下,教師必須引導學生制定合適的學習、實踐和研究計劃，否則這種教學模式會使自控力較差的學生學習能力漸漸退化，違背該模式的良好初衷。

　　在“3:1:2”課堂教學模式中，要隨時注意學生“上有政策，下有對策”現(xiàn)象的出現(xiàn)，教師要根據(jù)學生的實際情況，不斷完善課堂內外的學習要求和標準，否則改革會流于形式。

　　為了配合“3:1:2”課堂教學模式的開展，教師和教學主管部門需要定期舉辦相關的權威性講座,激發(fā)學生的學習興趣，引領學生的發(fā)展方向，并提供保障措施，包括創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)的內容和場所,以及軟、硬件支持和技術支持等。

　　5結語

　　“3:1:2”課堂教學模式的改革探索與實踐主要在電子科學與技術專業(yè)20xx屆和20xx屆畢業(yè)生的專業(yè)課教學中進行。2個班級有1/3左右的學生參加全國研究生統(tǒng)一考試，考上國內知名高校的研究生人數(shù)約占班級人數(shù)的25%，每個班級有3~5名學生參加全國大學生電子競賽并獲獎。許多畢業(yè)生都憑借自己優(yōu)良的專業(yè)能力找到理想的工作。在該教學模式的改革實踐下，通過測評分析，學生的綜合素質有了相應的提高，學生的畢業(yè)去向呈多元化的發(fā)展趨勢，這將有助于緩解高校畢業(yè)生就業(yè)的壓力。

　　總之,基于由“應用型”人才培養(yǎng)向“復合型”人才培養(yǎng)的轉型，采用“3:1:2”的課堂教學模式教學，可以突出展現(xiàn)學生“復合型”的特點。通過實踐,該模式對“復合型”人才培養(yǎng)效果良好。