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1、微电子技术的发展历史摘要：微电子是影响一个国家发展的重要因素,在国家的经济发展中占有举足轻重的地位;本文简要介绍微电子的发展史、徽电子发展过程中所遇到的困难、微电子对我国经济发展的意义引言:微电子技术是随着集成电路，尤其是超大型规模集成电路而发展起来的一门新的技术。微电子技术包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术，微电子技术是微电子学中的各项工艺技术的总和。微电子技术是在电子电路和系统的超小型化和微型化过程中逐渐形成和发展起来的， 第二次大战中、后期，由于军事需要对电子设备提出了不少具有根本意义的设想，并研究出一些有用的技术。1947 年晶体管
2、的发明，后来又结合印刷电路组装使电子电路在小型化的方面前进了一大步。到 1958 年前后已研究成功以这种组件为基础的混合组件。集成电路技术是通过一系列特定的加工工艺，将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件，按照-定的电路互连，“集成”在一块半导体单晶片上，执行特定电路或系统功能。 概念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。 微电子技术是随着集成电路，尤其是超大型规模集成电路而发展起来的一门新的技术。微
3、电子技术包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术，微电子技术是微电子学中的各项工艺技术的总和。微电子技术是在电子电路和系统的超小型化和微型化过程中逐渐形成和发展起来的，第二次大战中、后期，由于军事需要对电子设备提出了不少具有根本意义的设想，并研究出一些有用的技术。 1947 年晶体管的发明，后来又结合印刷电路组装使电子电路在小型化的方面前进了一大步。到 1958 年前后已研究成功以这种组件为基础的混合组件。集成电路的主要工艺技术，是在 50 年代后半期硅平面晶体管技术和更早的金属真空涂膜学技术基础上发展起来的。1964 年出现了磁双极型集成电路产
4、品。1 1962 年生产出晶体管晶体管理逻辑电路和发射极藉合逻辑电路。MOS集成电路出现。由于 MOS 电路在高度集成方面的优点和集成电路对电子技术的影响，集成电路发展越来越快。 70 年代，微电子技术进入了以大规模集成电路为中心的新阶段。随着集成密度日益提高，集成电路正向集成系统发展，电路的设计也日益复杂、费时和昂贵。实际上如果没有计算机的辅助，较复杂的大规模集成电路的设计是不可能的。70 年代以来，集成电路利用计算机的设计有很大的进展。制版的计算机辅助设计、器件模拟、电路模拟、逻辑模拟、布局布线的计算辅助设计等程序，都先后研究成功，并发展成为包括校核、优化等算法在内的混合计算机辅助设计，乃
5、至整套设备的计算机辅助设计系统。 集成电路制造的计算机管理，也已开始实现。此外，与大规模集成和超大规模集成的高速发展相适应，有关的器件材料科学和技术、测试科学和计算机辅助测试、封装技术和超净室技术等都有重大的进展。电子技术发展很快，在工艺技术上，微细加工技术，如电子束、离子束、X 射线等复印技术和干法刻蚀技术日益完善，使生产上在到亚微米以至更高的光刻水平，集成电路的集成弃将超大型越每片 106107 个元件，以至达到全图片上集成一个复杂的微电子系统。高质量的超薄氧化层、新的离子注入退火技术、高电导高熔点金属以其硅化物金属化和浅欧姆结等一系列工艺技术正获得进一步的发展。在微电子技术的设计和测试技
6、术方面，随着集成度和集成系统复杂性的提高，冗余技术、容错技术，将在设计技术中得到广泛应用。 微电子学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 微电子系统的电子学分支。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
7、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；设计了固体物理学、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。 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
8、术无止境追求的目标，是微电子技术迅速发展的动力。 微电子学渗透性强，其他学科结合产生出了一系列新的交叉学科。微机电系统、生物芯片就是这方面的代表，是近年来发展起来的具有广阔应用前景的新技术。什么叫“微电子技术顾名思义，“微电子技术”就是指微化的电子技术。现代物理学对人类历史的影响，主要表现在两个方面：一方面，核物理的巨大进展，形成了核反应堆等新的技术；另一方面，科学家通过研究原子、分子以及固体电子运动规律和电磁辐射，带动了电子学和电子技术的惊人发展，从而出现了半导体工业、计算机工业、工业自动化与遥控、遥感技术等。早在英国物理学家汤姆森发现电子以前的 1880 年，“发明大王”爱迪生在试制成功人
9、类第一盏具有实用价值的电灯以后，继续寻找更有效的灯丝材料。在这个过程中，他通过观察发现，电灯中的碳丝会很快蒸发到灯泡壁上。1883 年，爱迪生把一根钢丝电极封入灯泡，靠近灯丝，发现碳丝加热后，铜丝上有微弱的电流通过，这就是所谓的“爱迪生效应”。电子的发现，证实“爱迪生效应”是热电子发射效应。英国另一位科学家弗莱明首先看到了它的实用价值，1904 年，他进一步发现，有热电极和冷电极两个电极的真空管，对于从空气中传来的交变无线电波具有“检波器”的作用，他把这种管子称为“热离子管”，并在英国取得了专利。这就是“二极真空电子管”。两年以后，冯利本在弗莱明的热离子管的基础上，继续进行试验，他把第三个电极
10、将一个有孔的栅极置于阴极和阳极之间。栅极从电话送话器输入声脉冲，像一个看不见的阀一样，起着调制电子流的作用。用这种方法，能将弱脉冲准确地放大到人们需要的程度。这种具有三个极的新热离子管称为“三极管”。后来，美国物理学家李德福雷斯特进一步改进了热离子管，制成“三极检波管”。在 1950 年晶体管出现以前，三极管等几千种电子管，在无线电发送和接收方面，一直发挥着巨大作用。这些电子管有玻璃壳的，有金属壳的，还有不要外壳的；有的只有花生米大，有的却像胳膊一样粗。由于电子管体积大，耗电多，预热慢，这就大大增加了用它们组装起来的装置的体积。于是，美国贝尔电话实验室的萧克利、巴丁、布拉坦等人，把半导体材料晶
11、体作为突破口，试制新的元件1947 年 12 月，这个研究组用两根银针压在一小片锗片上，制成了第一个晶体管放大装置，并且清晰地把音频信号放大了上百倍。后来，萧克利对晶体管的工作机理作了分析，又提出了一种新的晶体管理论，并于 1950 年制成了能取代电子管的结型晶体管后来发明电子技术的发展趋势是使仪器微型化。一般来说，有三种办法缩小元件的体积固体电路技术、微型组件技术和微型电路技术。固体电路是把晶体管的半导体晶体、电阻器和电容器结合在一个基片上；微型组件和微型电路和技术都是把各种组件，用机械的方法固定在薄膜上，并使之全部互连。的印刷电路，克服了组装时的困难，从而推动了批量生产。印刷电路是先用抗酸
12、墨水，在一块铜片上画出整个电路，然后用酸液浸洗铜片。未受抗酸墨水保护的部分被腐蚀后，线路就突现出来了。这样的电路没有焊接点变松和导线断开的缺陷，因而得到了广泛使用。1971 年，美国英特尔公司的青年电子工程师霍夫等人，研制成功了世界上第一块单片式微处理机，此后，微电子技术的发展日新月异，应用范围也越来越广。于是，各国学者围绕它对社会的影响，展开了热烈的讨论。1982 年，罗马俱乐部发表了由德国冶金工会研究人员金特弗里德里希斯和波兰哲学家亚当沙夫合编的一份报告，题目是微电子学与社会，这份报告透彻地分析了微电子技术对社会的影响确实，“自蒸汽机出现以来，还没有一项发现或发明会对一切经济部门产生广泛影
13、响。甚至电子技术的应用也仅仅对由蒸汽动力开始的机械化过程提供了进一步的强有力的推动。其他所有伟大的革新在创造新产品和新工艺的重要性方面，几乎都是局部的和纵向的。但是，微电子学不仅一定会改造农业、工业和服务部门的许多传统活动，而且，由于它把脑力和记忆力以及体力结合进新的机器及系统，新会改变发展的性质和方向。第一次工业革命大大增强了生产活动中人力和畜力的弱小的体力；第二次工业革命会把人的智力扩大到我们现在简直不能想象的程度。”微电子学通过微型化、自动化、计算机化和机器人化，正从根本上改变我们的生活，并冲击着生活的许多方面：劳动、家庭、政治、科学、战争与和平。难怪有人预言，未来的社会是“用导线连接起来的社会”。
