微电子概论结课论文

微电子概论结课论文 学院: 专业: 学号: 姓名: 日期: 【摘要】 本文简要地叙述了微电子技术的发展历史和现状，实际应用，及对集成电路，半导体材料简介，和微电子方向的发展趋势和展望,从而增进对微电子技术的了解。 【关键词】 微电子技术 半导体 集成电路 MEMS 系统 【正文开始】 通过老师风趣幽默的讲述，对微电子概论有了几点基本的认识，对单片机等其他东西也有了接触，对于我们今后对专业知识的学习也有了有意的帮助。 什么是微电子学，微电子学是电子学的一门分支，主要研究电子或离子的固体材料中的运动规律及其应用。 微电子学是以实现电路和系统的集成为目的:研究如何利用半导体的围观特性以及一些特殊工艺，在一块半导体芯片上制作大量的器件，从而在一个微小的面积中制造出复杂的电子系统。 我们懂得了什么是半导体，什么是本征半导体。了解晶体管电流放大原理。掌握了晶体管的输入输出特性曲线等等 所谓集成电路IC就是在一块极小的硅单晶片上,利用半导体工艺制作上许多晶体二极管、三极管及电阻、电容等元件,并连接成完成特定电子技术功能的电子电路。从外观上看,它已成为一个不可分割的完整器件,集成电路在体积、重量、耗电、寿命、可靠性及电性能方面远远优于晶体管元件组成的电路,目前为止已广泛应用于电子设备、仪器仪 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 及电视机、录像机等电子设备中。 集成电路的发展经历了一个漫长的过程,以下以时间顺序,简述一下它的发展过程。1906年,第一个电子管诞生 1912年前后,电子管的制作日趋成熟引发了无线电技术的发展 1918年前后,逐步发现了半导 体材料 1920年,发现半导体材料所具有的光敏特性 1932年前后,运用量子学说建立了能带理论研究半导体现象 1956年,硅台面晶体管问世 1960年12月,世界上第一块硅集成电路制造成功 1966年,美国贝尔实验室使用比较完善的硅外延平面工艺制 造成第一块公认的大规模集成电路。[2] 1988年~16M DRAM问世,1平方厘米大小的硅片上集成有3500万个晶体管,标志着进入超大规模集成电路阶段的更高阶段。1997年:300MHz奔腾?问世,采用0.25μ 工艺,奔腾系列芯片的推出让计算机的发展如虎添翼,发展速度让人惊叹。2009年:intel酷睿i系列全新推出,创纪录采用了领先的32纳米工艺,并且下一代22纳米工艺正在研发。集成电路制作工艺的日益成熟和各集成电路厂商的不断竞争,使集成电路发挥了它更大的功能,更好的服务于社会。由此集成电路从产生到成熟大致经历了如下过程:电子管——晶体管——集成电路——超大规模集成电路 所谓集成电路IC就是在一块极小的硅单晶片上,利用半导体工艺制作上许多晶体二极管、三极管及电阻、电容等元件,并连接成完成特定电子技术功能的电子电路。从外观上看,它已成为一个不可分割的完整器件,集成电路在体积、重量、耗电、寿命、可靠性及电性能方面远远优于晶体管元件组成的电路,目前为止已广泛应用于电子设备、仪器仪表及电视机、录像机等电子设备中。 微电子技术是信息社会发展的基石，对当代国民经济发展的促 进作用明显，微电子技术产值是进入信息社会的标志。 事实证明，微电子技术对各种传统产业具有强有力的带动作用:几乎所有的 传统产业与微电子技术结合，有集成电路芯片进行智能改造，都可以使传统产 业 焕发青春。例如火电厂的锅炉给水泵送风机、引水机站电厂全部耗能的 72%， 而仅仅对全国风机、水泵采用变频调速等电子技术进行改造，每年即可节电 659 亿度，相当于三个葛洲坝的发电量。 电子设备的更新换代都基于微电子技术的进步。 只有微电子技术取得突破， 才能制造出更高性能的集成电路，从 而导致相关的一系列电子产品的更新。 微电子技术在军事国防方面同样有重要的应用。微电子技术的发展和应用， 不仅提升了军事装备和作战平台的性能，而且导致了新式武器以及新兵种的产 生。微电子技术的产生改变了传统战争的模式，将面对面的战斗演变为超视距作 战。 微电子技术在小型机械制造领域的应用，导致了微机电系统(MEMS)的出 现，引起了一场新的革命。 由于 MEMS 系统和器件具有体积小、重量轻、功耗 低、成本低、可靠性高、性能优异、功能强大、可批量生产等众多优点，在各个 领域都有着广阔的应用前景。目前已经制造出了微型加速度计、微型陀螺、各种 传感器等多种类型的 MEMS 产品，对人们的日常生活产生了巨大影响。 更为重要的是，随着人类社会迈入“硅器时代” 微电子在人类生活中占据着 ， 越来越重要的地位， 微电子技术的发展水平和微电子产业的规模已经成为衡量一 个国家综合实力的重要标志。 微电子技术的发展趋势和展望 微电子作为一个非常有活力的领域，依然在不断快速发展。一些技术已经投入应用，在社会各个方面为人类提供便利;而另一些技术还处于试验阶段，有待 科学家们的继续研究。 目前，微电子领域的前沿技术包括微电子制造工艺、微电子材料的研究、超 大规模集成电路的设计以及 MEMS 技术等。 微加工工艺是制造 MEMS 的主要手段， IC 制造技术 含 (如光刻、 薄膜淀积、 注入扩散、刻蚀等) 、微机械加工技术(如牺牲层技术、各向异性刻蚀、双面光 刻以及软光刻技术等)和特殊微加工技术。目前微电子的制造工艺采用光刻和刻 蚀等微加工方法，将大的材料制造为小的结构和器件，并与电路集成，实现系统 微型化。 对半导体材料的研究也是微电子领域的热门。由最原始的元素半导体(锗、 硅、硒、硼、锑、碲) ，到化合物半导体(砷化镓、磷化锢、锑化锢、碳化硅、 硫化镉及镓砷硅等) ，乃至热门的有机半导体和无定型半导体。半导体材料的改 变必然会引起半导体器件性能的改变。随着研究的深入，新型宽禁带半导体材料 的开发可能会在极大程度上决定半导体器件的性能。 集成电路的设计必须考虑多方面的因素，要求速度更快、面积更小、功能更 多。随着微电子技术的发展，集成电 路设计方法学也发生了变迁从传统的纯手工 设计， “自底而上”的设计方式，单纯的仿真验证，单一发展到自动综合、布局布 线， “自顶而下”中间相遇”的设计方式，多种验证方法相结合，数模、软件协同等， “ 将极大程度上提高集成电路设计效率。 MEMS 技术是利用集成电路制造技术和微加工技术把一系列微结构制造在 一块或多块芯片上的微型集成系统。MEMS 的出现是芯片不再局限于处理电信 号为目的的集成电路，其功能拓展到了机、光、电、化学、生物等领域。 提到集成电路我们就不得不提到我们的日常生活，在我们生活中与集成电路有关的产品随处可见。手机、电视、数码相机、摄像机等都与我们的生活关系越来越近。 随着技术的进步和社会的发展，手机以其独特的传播功能，日益成为人们获取信息、学习知识、交流思想的重要工具，成为文化传播的重要平台。目前，我国已有手机用户5亿多，形成以手机为载体的网站、报纸、出版物等新的文化。手机功能和手机款式也在不断更新，以适应现代人们生活的要求。各种各样的手机接连问世，从小灵通到具有摄像功能的高新手机，手机行业正在以惊人冲击人们的思维和眼界。 从九十年代至今，通信与计算机一起占领了世界半导体需求的2/3。其中,通信的增长最快。信息技术正在改变我们的生活,影响着我们的工作。信息技术在提高企业竞争力的同时,已成为世界经济增长的新动力。 2004年,亚太地区已成为世界最大的半导体市场,其主要的推动力是中国国内需求的增长和中国作为世界生产基地所带来的快速增长。电子终端产品的生产将不断从日本和亚洲其他地区转移到中国。 未来几年是我国集成电路产业的高速发展时期,集成电路产业已经被完全哦过政府规划为信息产业发展的重中之重,在备案核准、推荐上报、争取资金等方面优先扶植,其发展势头锐不可当,为外来投资提供了十分有利的政策环境。这需要营造良好的社会治安环境,给投资者尤其是外来客商一个安全感,充分发挥政府的资源整合、需求牵引、政策 扶持、等推动作用市场牵引,更好地利用国内国外两个市场、两种资源,进一步扩大对外开放,加快企业间的资产重组,压缩管理层级、加强统筹协调,加快发展集成电路设计开发和芯片制造等核心产业关键创新技术等措施,力争在未来五到十年中,建成具有自主研发能力的世界级的集成电路产业基地，基本能满足国内市场大中小型企业的需要，并在世界高科技领域占有一席之地。 【参考文献】 [1] 微电子技术的现状与未来展望 微电子技术发展与展 望 (蒋燕燕) [2]微电子学概论(第二版) [3]面向产业需求的 21 世纪微电子技术的发展(上) [4]集成电路简介及发展(百度文库) [5]半导体材料的发展现状及趋势(百度文库)