摘要本文展望了21世紀(jì)微電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。認(rèn)為：21世紀(jì)初的微電子技術(shù)仍將以硅基CMOS電路為主流工藝，但將突破目前所謂的物理“限制”，繼續(xù)快速發(fā)展；集成電路將逐步發(fā)展成為集成系統(tǒng)；微電子技術(shù)將與其它技術(shù)結(jié)合形成一系列新的增長(zhǎng)點(diǎn)，例如微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）、DNA芯片等。具體地講，SOC設(shè)計(jì)技術(shù)、超微細(xì)光刻技術(shù)、虛擬工廠技術(shù)、銅互連及低K互連絕緣介質(zhì)、高K柵絕緣介質(zhì)和柵工程技術(shù)、SOI技術(shù)等將在近幾年內(nèi)得到快速發(fā)展。21世紀(jì)將是我國(guó)微電子產(chǎn)業(yè)的黃金時(shí)代。

關(guān)鍵詞微電子技術(shù)集成系統(tǒng)微機(jī)電系統(tǒng)DNA芯片

1引言

綜觀人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的文明史，一切生產(chǎn)方式和生活方式的重大變革都是由于新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和新技術(shù)的產(chǎn)生而引發(fā)的，科學(xué)技術(shù)作為革命的力量，推動(dòng)著人類(lèi)社會(huì)向前發(fā)展。從50多年前晶體管的發(fā)明到目前微電子技術(shù)成為整個(gè)信息社會(huì)的基礎(chǔ)和核心的發(fā)展歷史充分證明了“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”。信息是客觀事物狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)特征的一種普遍形式，與材料和能源一起是人類(lèi)社會(huì)的重要資源，但對(duì)它的利用卻僅僅是開(kāi)始。當(dāng)前面臨的信息革命以數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化作為特征。數(shù)字化大大改善了人們對(duì)信息的利用，更好地滿足了人們對(duì)信息的需求；而網(wǎng)絡(luò)化則使人們更為方便地交換信息，使整個(gè)地球成為一個(gè)“地球村”。以數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化為特征的信息技術(shù)同一般技術(shù)不同，它具有極強(qiáng)的滲透性和基礎(chǔ)性，它可以滲透和改造各種產(chǎn)業(yè)和行業(yè)，改變著人類(lèi)的生產(chǎn)和生活方式，改變著經(jīng)濟(jì)形態(tài)和社會(huì)、政治、文化等各個(gè)領(lǐng)域。而它的基礎(chǔ)之一就是微電子技術(shù)。可以毫不夸張地說(shuō)，沒(méi)有微電子技術(shù)的進(jìn)步，就不可能有今天信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，微電子已經(jīng)成為整個(gè)信息社會(huì)發(fā)展的基石。

50多年來(lái)微電子技術(shù)的發(fā)展歷史，實(shí)際上就是不斷創(chuàng)新的過(guò)程，這里指的創(chuàng)新包括原始創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用創(chuàng)新等。晶體管的發(fā)明并不是一個(gè)孤立的精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，而是一系列固體物理、半導(dǎo)體物理、材料科學(xué)等取得重大突破后的必然結(jié)果。1947年發(fā)明點(diǎn)接觸型晶體管、1948年發(fā)明結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管以及以后的硅平面工藝、集成電路、CMOS技術(shù)、半導(dǎo)體隨機(jī)存儲(chǔ)器、CPU、非揮發(fā)存儲(chǔ)器等微電子領(lǐng)域的重大發(fā)明也都是一系列創(chuàng)新成果的體現(xiàn)。同時(shí)，每一項(xiàng)重大發(fā)明又都開(kāi)拓出一個(gè)新的領(lǐng)域，帶來(lái)了新的巨大市場(chǎng)，對(duì)我們的生產(chǎn)、生活方式產(chǎn)生了重大的影響。也正是由于微電子技術(shù)領(lǐng)域的不斷創(chuàng)新，才能使微電子能夠以每三年集成度翻兩番、特征尺寸縮小倍的速度持續(xù)發(fā)展幾十年。自1968年開(kāi)始，與硅技術(shù)有關(guān)的學(xué)術(shù)論文數(shù)量已經(jīng)超過(guò)了與鋼鐵有關(guān)的學(xué)術(shù)論文，所以有人認(rèn)為，1968年以后人類(lèi)進(jìn)入了繼石器、青銅器、鐵器時(shí)代之后硅石時(shí)代（siliconage）〖1〗。因此可以說(shuō)社會(huì)發(fā)展的本質(zhì)是創(chuàng)新，沒(méi)有創(chuàng)新，社會(huì)就只能被囚禁在“超穩(wěn)態(tài)”陷阱之中。雖然創(chuàng)新作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的改革動(dòng)力往往會(huì)給社會(huì)帶來(lái)“創(chuàng)造性的破壞”，但經(jīng)過(guò)這種破壞后，又將開(kāi)始一個(gè)新的處于更高層次的創(chuàng)新循環(huán)，社會(huì)就是以這樣螺旋形上升的方式向前發(fā)展。

在微電子技術(shù)發(fā)展的前50年，創(chuàng)新起到了決定性的作用，而今后微電子技術(shù)的發(fā)展仍將依賴(lài)于一系列創(chuàng)新性成果的出現(xiàn)。我們認(rèn)為：目前微電子技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)很關(guān)鍵的時(shí)期，21世紀(jì)上半葉，也就是今后50年微電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和主要的創(chuàng)新領(lǐng)域主要有以下四個(gè)方面：以硅基CMOS電路為主流工藝；系統(tǒng)芯片（SystemOnAChip，SOC）為發(fā)展重點(diǎn)；量子電子器件和以分子（原子）自組裝技術(shù)為基礎(chǔ)的納米電子學(xué)；與其他學(xué)科的結(jié)合誕生新的技術(shù)增長(zhǎng)點(diǎn)，如MEMS，DNAChip等。

摘要本文展望了21世紀(jì)微電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。認(rèn)為：21世紀(jì)初的微電子技術(shù)仍將以硅基CMOS電路為主流工藝，但將突破目前所謂的物理“限制”，繼續(xù)快速發(fā)展；集成電路將逐步發(fā)展成為集成系統(tǒng)；微電子技術(shù)將與其它技術(shù)結(jié)合形成一系列新的增長(zhǎng)點(diǎn)，例如微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）、DNA芯片等。具體地講，SOC設(shè)計(jì)技術(shù)、超微細(xì)光刻技術(shù)、虛擬工廠技術(shù)、銅互連及低K互連絕緣介質(zhì)、高K柵絕緣介質(zhì)和柵工程技術(shù)、SOI技術(shù)等將在近幾年內(nèi)得到快速發(fā)展。21世紀(jì)將是我國(guó)微電子產(chǎn)業(yè)的黃金時(shí)代。

關(guān)鍵詞微電子技術(shù)集成系統(tǒng)微機(jī)電系統(tǒng)DNA芯片

1引言

綜觀人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的文明史，一切生產(chǎn)方式和生活方式的重大變革都是由于新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和新技術(shù)的產(chǎn)生而引發(fā)的，科學(xué)技術(shù)作為革命的力量，推動(dòng)著人類(lèi)社會(huì)向前發(fā)展。從50多年前晶體管的發(fā)明到目前微電子技術(shù)成為整個(gè)信息社會(huì)的基礎(chǔ)和核心的發(fā)展歷史充分證明了“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”。信息是客觀事物狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)特征的一種普遍形式，與材料和能源一起是人類(lèi)社會(huì)的重要資源，但對(duì)它的利用卻僅僅是開(kāi)始。當(dāng)前面臨的信息革命以數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化作為特征。數(shù)字化大大改善了人們對(duì)信息的利用，更好地滿足了人們對(duì)信息的需求；而網(wǎng)絡(luò)化則使人們更為方便地交換信息，使整個(gè)地球成為一個(gè)“地球村”。以數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化為特征的信息技術(shù)同一般技術(shù)不同，它具有極強(qiáng)的滲透性和基礎(chǔ)性，它可以滲透和改造各種產(chǎn)業(yè)和行業(yè)，改變著人類(lèi)的生產(chǎn)和生活方式，改變著經(jīng)濟(jì)形態(tài)和社會(huì)、政治、文化等各個(gè)領(lǐng)域。而它的基礎(chǔ)之一就是微電子技術(shù)。可以毫不夸張地說(shuō)，沒(méi)有微電子技術(shù)的進(jìn)步，就不可能有今天信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，微電子已經(jīng)成為整個(gè)信息社會(huì)發(fā)展的基石。

50多年來(lái)微電子技術(shù)的發(fā)展歷史，實(shí)際上就是不斷創(chuàng)新的過(guò)程，這里指的創(chuàng)新包括原始創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用創(chuàng)新等。晶體管的發(fā)明并不是一個(gè)孤立的精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，而是一系列固體物理、半導(dǎo)體物理、材料科學(xué)等取得重大突破后的必然結(jié)果。1947年發(fā)明點(diǎn)接觸型晶體管、1948年發(fā)明結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管以及以后的硅平面工藝、集成電路、CMOS技術(shù)、半導(dǎo)體隨機(jī)存儲(chǔ)器、CPU、非揮發(fā)存儲(chǔ)器等微電子領(lǐng)域的重大發(fā)明也都是一系列創(chuàng)新成果的體現(xiàn)。同時(shí)，每一項(xiàng)重大發(fā)明又都開(kāi)拓出一個(gè)新的領(lǐng)域，帶來(lái)了新的巨大市場(chǎng)，對(duì)我們的生產(chǎn)、生活方式產(chǎn)生了重大的影響。也正是由于微電子技術(shù)領(lǐng)域的不斷創(chuàng)新，才能使微電子能夠以每三年集成度翻兩番、特征尺寸縮小倍的速度持續(xù)發(fā)展幾十年。自1968年開(kāi)始，與硅技術(shù)有關(guān)的學(xué)術(shù)論文數(shù)量已經(jīng)超過(guò)了與鋼鐵有關(guān)的學(xué)術(shù)論文，所以有人認(rèn)為，1968年以后人類(lèi)進(jìn)入了繼石器、青銅器、鐵器時(shí)代之后硅石時(shí)代（siliconage）〖1〗。因此可以說(shuō)社會(huì)發(fā)展的本質(zhì)是創(chuàng)新，沒(méi)有創(chuàng)新，社會(huì)就只能被囚禁在“超穩(wěn)態(tài)”陷阱之中。雖然創(chuàng)新作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的改革動(dòng)力往往會(huì)給社會(huì)帶來(lái)“創(chuàng)造性的破壞”，但經(jīng)過(guò)這種破壞后，又將開(kāi)始一個(gè)新的處于更高層次的創(chuàng)新循環(huán)，社會(huì)就是以這樣螺旋形上升的方式向前發(fā)展。

在微電子技術(shù)發(fā)展的前50年，創(chuàng)新起到了決定性的作用，而今后微電子技術(shù)的發(fā)展仍將依賴(lài)于一系列創(chuàng)新性成果的出現(xiàn)。我們認(rèn)為：目前微電子技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)很關(guān)鍵的時(shí)期，21世紀(jì)上半葉，也就是今后50年微電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和主要的創(chuàng)新領(lǐng)域主要有以下四個(gè)方面：以硅基CMOS電路為主流工藝；系統(tǒng)芯片（SystemOnAChip，SOC）為發(fā)展重點(diǎn)；量子電子器件和以分子（原子）自組裝技術(shù)為基礎(chǔ)的納米電子學(xué)；與其他學(xué)科的結(jié)合誕生新的技術(shù)增長(zhǎng)點(diǎn)，如MEMS，DNAChip等。

一、《微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)》是介紹微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)理論探索，展示微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)方面學(xué)術(shù)和工程應(yīng)用成果的專(zhuān)業(yè)刊物，計(jì)算技術(shù)、微電子技術(shù)中文核心期刊，中國(guó)科學(xué)技術(shù)引文數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)源期刊，為促進(jìn)學(xué)術(shù)交流和科研成果的轉(zhuǎn)化，引導(dǎo)和推動(dòng)我國(guó)微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)技術(shù)方面的發(fā)展，歡迎從事計(jì)算機(jī)與微電子學(xué)理論研究、教學(xué)和應(yīng)用的廣大科技人員及愛(ài)好者踴躍投稿。

二、投稿要求如下：1．來(lái)稿內(nèi)容應(yīng)有較高學(xué)術(shù)水平，有創(chuàng)新之處，表達(dá)上做到主題突出、觀點(diǎn)明確、論據(jù)充分、結(jié)構(gòu)合理、層次清楚、語(yǔ)言通順、文字簡(jiǎn)練。2．作者投稿需向編輯部提供一份聲明：稿件內(nèi)容屬于作者的科研成果，署名無(wú)爭(zhēng)議，且未公開(kāi)發(fā)表過(guò)。3．來(lái)稿一般不超過(guò)8000字（含圖、表），內(nèi)容包括：中英文題目、中文作者姓名及漢語(yǔ)拼音的作者姓名、作者單位及英文譯名、作者簡(jiǎn)介（性別、出生年份、學(xué)位、職稱(chēng)及研究方向）、中英文摘要（250字左右）、關(guān)鍵詞（3～8個(gè)）、中圖分類(lèi)號(hào)、正文、參考文獻(xiàn)。如為基金項(xiàng)目資助論文，請(qǐng)?jiān)谖母迨醉?yè)注明，并列出批準(zhǔn)文號(hào)。4．摘要應(yīng)說(shuō)明論文的目的、方法、結(jié)果與結(jié)論。英文摘要的內(nèi)容需與中文一致。5．文中的量與單位應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。外文字母必須分清大小寫(xiě)、正斜體（包括黑正體、黑斜體及白正體、白斜體）；上下角的字母、數(shù)字和符號(hào)，其位置高低應(yīng)區(qū)分明顯。6．圖、表不超過(guò)6幅；圖、表須有名稱(chēng)和編號(hào)，其內(nèi)容要與正文中的編號(hào)和說(shuō)明一致；插圖和照片必須是清繪圖和原照片，繪制符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，最好控制在7．5cm×7．5cm內(nèi)；有坐標(biāo)系的插圖，縱橫坐標(biāo)上均要有適宜的刻度、對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，并標(biāo)注出其所代表的物理量和單位；表格盡量采用三線表的形式繪制。7．參考文獻(xiàn)只擇最主要的列入，一般不超過(guò)10條，未公開(kāi)發(fā)表的資料請(qǐng)勿引用。文獻(xiàn)序號(hào)以文中出現(xiàn)的先后順序編排，文后須與正文中的一一對(duì)應(yīng)。文獻(xiàn)作者3名以?xún)?nèi)應(yīng)全部列出，4名以上的只列出前3名，后加“等”字（或etal）；外文作者姓在前，名在后，名可用縮寫(xiě)，但不加縮寫(xiě)點(diǎn)。

三、來(lái)稿請(qǐng)寫(xiě)清作者或聯(lián)系人姓名、電話、E－mail、工作單位、通訊地址及郵政編碼，自投稿之日起，兩個(gè)月內(nèi)未接到通知者可自行處理稿件。

四、編輯部對(duì)稿件有修改權(quán)，不愿改動(dòng)者，請(qǐng)來(lái)稿時(shí)說(shuō)明。

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六、稿件一經(jīng)發(fā)表，贈(zèng)送刊物兩冊(cè)。

摘要：知識(shí)、技能、情感、態(tài)度是研究性學(xué)習(xí)不可或缺的四要素，當(dāng)然，對(duì)主體性和創(chuàng)造性?xún)r(jià)值的培養(yǎng)也同樣重要,以此方式促進(jìn)教師向以學(xué)生為主體這一現(xiàn)代教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變。我們將研究性學(xué)習(xí)思想引入到半導(dǎo)體物理的教學(xué)活動(dòng)中，來(lái)探討研究型學(xué)習(xí)教學(xué)模式對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)方式與學(xué)習(xí)興趣的影響。

關(guān)鍵詞：研究性學(xué)習(xí)；半導(dǎo)體物理；微電子技術(shù)；教學(xué)

微電子技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的越來(lái)越廣泛，已經(jīng)應(yīng)用到生活中的各個(gè)領(lǐng)域。隨著半導(dǎo)體、集成電路技術(shù)的發(fā)展的越來(lái)越快，繼續(xù)研究半導(dǎo)體基礎(chǔ)理論是非常重要的。目前,大多數(shù)高校工科學(xué)生現(xiàn)在都重視做實(shí)驗(yàn)而忽視了理論的發(fā)展,而對(duì)于微電子學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),是重視電路的設(shè)計(jì)而忽視了半導(dǎo)體的發(fā)展，所以，學(xué)生學(xué)習(xí)半導(dǎo)體物理的積極性并不高,這與教學(xué)課程設(shè)計(jì)有很大的關(guān)系，教學(xué)中理論聯(lián)系實(shí)際缺乏，教學(xué)方法單一等都是造成學(xué)生積極性不高的原因。而半導(dǎo)體物理是微電子學(xué)專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，主要內(nèi)容包括能帶的概念、本證光譜和能帶結(jié)構(gòu)、雜質(zhì)電子態(tài)、載流子運(yùn)輸、半導(dǎo)體表面和界面、非晶態(tài)半導(dǎo)體、非平衡載流子和運(yùn)動(dòng)規(guī)律等基本概念和理論，這些知識(shí)為學(xué)生后面進(jìn)行相關(guān)學(xué)科的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。在半導(dǎo)體物理的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課上開(kāi)展諸如半導(dǎo)體電阻率、非平衡少數(shù)載流子壽命、電容電壓特性和霍爾遷移率測(cè)量等簡(jiǎn)單的測(cè)試性實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)的操作和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理過(guò)于簡(jiǎn)單化，而且，實(shí)驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)安排不妥，學(xué)生往往用不到一半的時(shí)間就可以完成全部?jī)?nèi)容，所以，實(shí)際上，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中收獲的并不是很多。綜上所述，在半導(dǎo)體物理的教學(xué)過(guò)程中還存在一些不足需要改進(jìn)，內(nèi)容如下:（一）基礎(chǔ)知識(shí)掌握不牢固。半導(dǎo)體物理涉及的內(nèi)容包括固體物理、量子力學(xué)等多門(mén)學(xué)科。這樣學(xué)生所學(xué)知識(shí)點(diǎn)變得更多，頭緒不清，不知道什么是重點(diǎn)，對(duì)基本概念的理解更是不清不楚，且不能將所學(xué)的知識(shí)融會(huì)貫通。（二）教材上的內(nèi)容不能隨發(fā)展而變。也就是說(shuō)教材的教學(xué)內(nèi)容更新已經(jīng)跟不上半導(dǎo)體相關(guān)科學(xué)知識(shí)的飛速發(fā)展。因?yàn)榘雽?dǎo)體學(xué)科領(lǐng)域極速發(fā)展,不斷涌現(xiàn)新理論和新成果。（三）教學(xué)枯燥無(wú)味。只靠教師口述教學(xué)內(nèi)容會(huì)讓學(xué)生感覺(jué)內(nèi)容枯燥、缺乏學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)內(nèi)容抽象化學(xué)生被強(qiáng)加灌輸知識(shí)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)方面缺乏主動(dòng)性和創(chuàng)造性。（四）學(xué)生自主學(xué)習(xí)主管能動(dòng)性差。現(xiàn)在的教學(xué)模式顯得被動(dòng)、單一，這樣的教學(xué)模式只會(huì)導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，自主學(xué)習(xí)和主動(dòng)探索的能力差。（五）學(xué)生動(dòng)手能力差。實(shí)驗(yàn)課的設(shè)置較少，學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì)也就少了，導(dǎo)致學(xué)生缺乏創(chuàng)新精神。半導(dǎo)體物理的學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，但目前開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)固化，感覺(jué)不到學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的融入，不僅無(wú)法引起學(xué)生學(xué)習(xí)理論課的興趣，也無(wú)法達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)新性的目的。我們探索并實(shí)踐了將研究性學(xué)習(xí)思想引入到半導(dǎo)體物理的教學(xué)活動(dòng)中[1]，重視主體性和創(chuàng)造性?xún)r(jià)值的培養(yǎng)。以此方式來(lái)解決目前半導(dǎo)體物理教學(xué)中存在的這些問(wèn)題，具體的改革如下：

一教師教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變是實(shí)施研究性學(xué)習(xí)的前提

半導(dǎo)體物理的特點(diǎn)是概念多，理論多，物理模型抽象，不易理解，在課本上上學(xué)習(xí)，學(xué)生會(huì)感到內(nèi)容枯燥，缺少直觀性和形象性，學(xué)習(xí)起來(lái)比較困難。因此，教師想盡其所能改變傳統(tǒng)的教育方式，在教學(xué)中進(jìn)行專(zhuān)題講座、分組討論、充分利用PPT，flash等多媒體軟件，安排學(xué)生針對(duì)具體研究問(wèn)題進(jìn)行研究實(shí)踐等教學(xué)形式，轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，改變學(xué)習(xí)方式和狀態(tài)，把學(xué)生置于學(xué)習(xí)的主體地位，創(chuàng)設(shè)使學(xué)生主動(dòng)參與的教學(xué)情景，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性[2]。

二加強(qiáng)課程建設(shè)，根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)及科技發(fā)展的需要

摘要本文展望了21世紀(jì)微電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。認(rèn)為：21世紀(jì)初的微電子技術(shù)仍將以硅基CMOS電路為主流工藝，但將突破目前所謂的物理“限制”，繼續(xù)快速發(fā)展；集成電路將逐步發(fā)展成為集成系統(tǒng)；微電子技術(shù)將與其它技術(shù)結(jié)合形成一系列新的增長(zhǎng)點(diǎn)，例如微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）、DNA芯片等。具體地講，SOC設(shè)計(jì)技術(shù)、超微細(xì)光刻技術(shù)、虛擬工廠技術(shù)、銅互連及低K互連絕緣介質(zhì)、高K柵絕緣介質(zhì)和柵工程技術(shù)、SOI技術(shù)等將在近幾年內(nèi)得到快速發(fā)展。21世紀(jì)將是我國(guó)微電子產(chǎn)業(yè)的黃金時(shí)代。

關(guān)鍵詞微電子技術(shù)集成系統(tǒng)微機(jī)電系統(tǒng)DNA芯片

1引言

綜觀人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的文明史，一切生產(chǎn)方式和生活方式的重大變革都是由于新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和新技術(shù)的產(chǎn)生而引發(fā)的，科學(xué)技術(shù)作為革命的力量，推動(dòng)著人類(lèi)社會(huì)向前發(fā)展。從50多年前晶體管的發(fā)明到目前微電子技術(shù)成為整個(gè)信息社會(huì)的基礎(chǔ)和核心的發(fā)展歷史充分證明了“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”。信息是客觀事物狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)特征的一種普遍形式，與材料和能源一起是人類(lèi)社會(huì)的重要資源，但對(duì)它的利用卻僅僅是開(kāi)始。當(dāng)前面臨的信息革命以數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化作為特征。數(shù)字化大大改善了人們對(duì)信息的利用，更好地滿足了人們對(duì)信息的需求；而網(wǎng)絡(luò)化則使人們更為方便地交換信息，使整個(gè)地球成為一個(gè)“地球村”。以數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化為特征的信息技術(shù)同一般技術(shù)不同，它具有極強(qiáng)的滲透性和基礎(chǔ)性，它可以滲透和改造各種產(chǎn)業(yè)和行業(yè)，改變著人類(lèi)的生產(chǎn)和生活方式，改變著經(jīng)濟(jì)形態(tài)和社會(huì)、政治、文化等各個(gè)領(lǐng)域。而它的基礎(chǔ)之一就是微電子技術(shù)。可以毫不夸張地說(shuō)，沒(méi)有微電子技術(shù)的進(jìn)步，就不可能有今天信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，微電子已經(jīng)成為整個(gè)信息社會(huì)發(fā)展的基石。

50多年來(lái)微電子技術(shù)的發(fā)展歷史，實(shí)際上就是不斷創(chuàng)新的過(guò)程，這里指的創(chuàng)新包括原始創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用創(chuàng)新等。晶體管的發(fā)明并不是一個(gè)孤立的精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，而是一系列固體物理、半導(dǎo)體物理、材料科學(xué)等取得重大突破后的必然結(jié)果。1947年發(fā)明點(diǎn)接觸型晶體管、1948年發(fā)明結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管以及以后的硅平面工藝、集成電路、CMOS技術(shù)、半導(dǎo)體隨機(jī)存儲(chǔ)器、CPU、非揮發(fā)存儲(chǔ)器等微電子領(lǐng)域的重大發(fā)明也都是一系列創(chuàng)新成果的體現(xiàn)。同時(shí)，每一項(xiàng)重大發(fā)明又都開(kāi)拓出一個(gè)新的領(lǐng)域，帶來(lái)了新的巨大市場(chǎng)，對(duì)我們的生產(chǎn)、生活方式產(chǎn)生了重大的影響。也正是由于微電子技術(shù)領(lǐng)域的不斷創(chuàng)新，才能使微電子能夠以每三年集成度翻兩番、特征尺寸縮小倍的速度持續(xù)發(fā)展幾十年。自1968年開(kāi)始，與硅技術(shù)有關(guān)的學(xué)術(shù)論文數(shù)量已經(jīng)超過(guò)了與鋼鐵有關(guān)的學(xué)術(shù)論文，所以有人認(rèn)為，1968年以后人類(lèi)進(jìn)入了繼石器、青銅器、鐵器時(shí)代之后硅石時(shí)代（siliconage）〖1〗。因此可以說(shuō)社會(huì)發(fā)展的本質(zhì)是創(chuàng)新，沒(méi)有創(chuàng)新，社會(huì)就只能被囚禁在“超穩(wěn)態(tài)”陷阱之中。雖然創(chuàng)新作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的改革動(dòng)力往往會(huì)給社會(huì)帶來(lái)“創(chuàng)造性的破壞”，但經(jīng)過(guò)這種破壞后，又將開(kāi)始一個(gè)新的處于更高層次的創(chuàng)新循環(huán)，社會(huì)就是以這樣螺旋形上升的方式向前發(fā)展。

在微電子技術(shù)發(fā)展的前50年，創(chuàng)新起到了決定性的作用，而今后微電子技術(shù)的發(fā)展仍將依賴(lài)于一系列創(chuàng)新性成果的出現(xiàn)。我們認(rèn)為：目前微電子技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)很關(guān)鍵的時(shí)期，21世紀(jì)上半葉，也就是今后50年微電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和主要的創(chuàng)新領(lǐng)域主要有以下四個(gè)方面：以硅基CMOS電路為主流工藝；系統(tǒng)芯片（SystemOnAChip，SOC）為發(fā)展重點(diǎn)；量子電子器件和以分子（原子）自組裝技術(shù)為基礎(chǔ)的納米電子學(xué)；與其他學(xué)科的結(jié)合誕生新的技術(shù)增長(zhǎng)點(diǎn)，如MEMS，DNAChip等。

[論文關(guān)鍵詞]知識(shí)經(jīng)濟(jì)信息壓縮克隆技術(shù)納米材料生物芯片阿爾法國(guó)際空間站計(jì)劃

[論文摘要]當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新的歷史階段，即知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，高科技產(chǎn)業(yè)成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的第一支柱產(chǎn)業(yè)。當(dāng)代國(guó)際社會(huì)的競(jìng)爭(zhēng)，是綜合國(guó)力的競(jìng)爭(zhēng)，是科學(xué)技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。而高科技產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為當(dāng)今國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)和大國(guó)競(jìng)相爭(zhēng)奪的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。

目前世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)人了一個(gè)新的歷史階段，即知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，高科技產(chǎn)業(yè)成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的第一支柱產(chǎn)業(yè)。當(dāng)代國(guó)際社會(huì)的競(jìng)爭(zhēng)，是綜合國(guó)力的競(jìng)爭(zhēng)，是科學(xué)技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)，而高科技產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為當(dāng)今國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)和大國(guó)競(jìng)相爭(zhēng)奪的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。冷戰(zhàn)結(jié)束前后，許多國(guó)家特別是以美國(guó)為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家，就開(kāi)始強(qiáng)化研究開(kāi)發(fā)投資、推動(dòng)高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展，奪取下個(gè)世紀(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)制高點(diǎn)，并將其作為各自國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略的核心和國(guó)家戰(zhàn)略的重點(diǎn)。

隨著亞洲金融危機(jī)的爆發(fā)，世界各國(guó)普遍意識(shí)到，除了外部因素外，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理也是導(dǎo)致本次危機(jī)的一個(gè)重要因素。作為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前沿，高科技產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)將更加白熱化。可以預(yù)見(jiàn)，誰(shuí)搶先把握高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主動(dòng)權(quán)，誰(shuí)就將在這一輪大調(diào)整中搶占優(yōu)勢(shì)地位，在這次危機(jī)過(guò)后取得經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)權(quán)。世紀(jì)之交高科技發(fā)展的趨勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

(一)信息技術(shù)將充分發(fā)揮前導(dǎo)作用。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，它將更好地起到前導(dǎo)和統(tǒng)領(lǐng)作用，滲透到各個(gè)領(lǐng)域。信息技術(shù)將促進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化、金融自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化、服務(wù)自協(xié)化，使整個(gè)社會(huì)的生產(chǎn)方式、生活方式等發(fā)生深刻變化，不但大大提高社會(huì)的運(yùn)行速度和效益，同時(shí)也會(huì)改變?nèi)藗兊臅r(shí)空觀念。

在巨大的全球性信息網(wǎng)絡(luò)上，日本商人正躍躍欲試，積極研究對(duì)因特網(wǎng)商業(yè)價(jià)值的開(kāi)發(fā)與利用。當(dāng)前，日本企業(yè)開(kāi)設(shè)的主頁(yè)(Ho~一page)已經(jīng)涵蓋了有商業(yè)價(jià)值的電子讀物、廣告、招聘信息、重大商業(yè)活動(dòng)信息、金融服務(wù)、住處檢索服務(wù)、通訊販賣(mài)等方面。關(guān)聯(lián)企業(yè)之間利用因特網(wǎng)進(jìn)行即時(shí)信息交換和推銷(xiāo)訂貨業(yè)務(wù)，使效率大為提高。由于因特網(wǎng)是直接連通個(gè)人用戶的，所以，因特網(wǎng)上的商務(wù)活動(dòng)將首先在與個(gè)人相關(guān)的經(jīng)營(yíng)領(lǐng)域中活躍起來(lái)，地域性的網(wǎng)上商務(wù)活動(dòng)將先于跨國(guó)商務(wù)活動(dòng)而得到發(fā)展。從技術(shù)上講，信息通訊革命是計(jì)算機(jī)與通訊的結(jié)合，不過(guò)，數(shù)字化與光纖通訊網(wǎng)的完善，以及衛(wèi)星的利用，才使大量信息即時(shí)、雙向傳遞成為可能。隨著軟件開(kāi)發(fā)的擴(kuò)展，多媒體產(chǎn)業(yè)正在形成巨大的新消費(fèi)市場(chǎng)。日本當(dāng)前正在加緊開(kāi)發(fā)多媒體技術(shù)，其應(yīng)用范圍將涵蓋汽車(chē)制造業(yè)(在汽車(chē)中安裝電視接收及衛(wèi)星導(dǎo)航裝置等)、流通業(yè)、教育和宗教界、廣告與出版和印刷業(yè)等。可以預(yù)料，通過(guò)將計(jì)算機(jī)、電子游戲、MTV}VCD與通訊、電視結(jié)合起來(lái)，將極大地改變以往的住處傳播方式。

【論文關(guān)鍵詞】：機(jī)械工業(yè)機(jī)電一體化數(shù)控模塊化

【論文摘要】：機(jī)電一體化是一種復(fù)合技術(shù)，是機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)、信息技術(shù)互相滲透的產(chǎn)物，是機(jī)電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文簡(jiǎn)述了機(jī)電一體化技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)組成和主要應(yīng)用領(lǐng)域，并指出其發(fā)展趨勢(shì)。

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透，引起了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。

一、機(jī)電一體化的核心技術(shù)

機(jī)電一體化包括軟件和硬件兩方面技術(shù)。硬件是由機(jī)械本體、傳感器、信息處理單元和驅(qū)動(dòng)單元等部分組成。因此，為加速推進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展，必須從以下幾方面著手：

（一）機(jī)械本體技術(shù)

科學(xué)界普遍認(rèn)為，納米技術(shù)是21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的一臺(tái)主要的發(fā)動(dòng)機(jī)，其作用可使微電子學(xué)在20世紀(jì)后半葉對(duì)世界的影響相形見(jiàn)絀，納米技術(shù)將給醫(yī)學(xué)、制造業(yè)、材料和信息通信等行業(yè)帶來(lái)革命性的變革。因此，近幾年來(lái)，納米科技受到了世界各國(guó)尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家的極大青睞，并引發(fā)了越來(lái)越激烈的競(jìng)爭(zhēng)。

一、各國(guó)競(jìng)相出臺(tái)納米科技發(fā)展戰(zhàn)略和計(jì)劃

由于納米技術(shù)對(duì)國(guó)家未來(lái)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展及國(guó)防安全具有重要意義，世界各國(guó)（地區(qū)）紛紛將納米技術(shù)的研發(fā)作為21世紀(jì)技術(shù)創(chuàng)新的主要驅(qū)動(dòng)器，相繼制定了發(fā)展戰(zhàn)略和計(jì)劃，以指導(dǎo)和推進(jìn)本國(guó)納米科技的發(fā)展。目前，世界上已有50多個(gè)國(guó)家制定了國(guó)家級(jí)的納米技術(shù)計(jì)劃。一些國(guó)家雖然沒(méi)有專(zhuān)項(xiàng)的納米技術(shù)計(jì)劃，但其他計(jì)劃中也往往包含了納米技術(shù)相關(guān)的研發(fā)。

（1）發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)雄心勃勃

為了搶占納米科技的先機(jī)，美國(guó)早在2000年就率先制定了國(guó)家級(jí)的納米技術(shù)計(jì)劃（NNI），其宗旨是整合聯(lián)邦各機(jī)構(gòu)的力量，加強(qiáng)其在開(kāi)展納米尺度的科學(xué)、工程和技術(shù)開(kāi)發(fā)工作方面的協(xié)調(diào)。2003年11月，美國(guó)國(guó)會(huì)又通過(guò)了《21世紀(jì)納米技術(shù)研究開(kāi)發(fā)法案》，這標(biāo)志著納米技術(shù)已成為聯(lián)邦的重大研發(fā)計(jì)劃，從基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究到研究中心、基礎(chǔ)設(shè)施的建立以及人才的培養(yǎng)等全面展開(kāi)。

日本政府將納米技術(shù)視為“日本經(jīng)濟(jì)復(fù)興”的關(guān)鍵。第二期科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃將生命科學(xué)、信息通信、環(huán)境技術(shù)和納米技術(shù)作為4大重點(diǎn)研發(fā)領(lǐng)域，并制定了多項(xiàng)措施確保這些領(lǐng)域所需戰(zhàn)略資源（人才、資金、設(shè)備）的落實(shí)。之后，日本科技界較為徹底地貫徹了這一方針，積極推進(jìn)從基礎(chǔ)性到實(shí)用性的研發(fā)，同時(shí)跨省廳重點(diǎn)推進(jìn)能有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和加強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的研發(fā)。

科學(xué)界普遍認(rèn)為，納米技術(shù)是21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的一臺(tái)主要的發(fā)動(dòng)機(jī)，其作用可使微電子學(xué)在20世紀(jì)后半葉對(duì)世界的影響相形見(jiàn)絀，納米技術(shù)將給醫(yī)學(xué)、制造業(yè)、材料和信息通信等行業(yè)帶來(lái)革命性的變革。因此，近幾年來(lái)，納米科技受到了世界各國(guó)尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家的極大青睞，并引發(fā)了越來(lái)越激烈的競(jìng)爭(zhēng)。

1、各國(guó)競(jìng)相出臺(tái)納米科技發(fā)展戰(zhàn)略和計(jì)劃

由于納米技術(shù)對(duì)國(guó)家未來(lái)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展及國(guó)防安全具有重要意義，世界各國(guó)（地區(qū)）紛紛將納米技術(shù)的研發(fā)作為21世紀(jì)技術(shù)創(chuàng)新的主要驅(qū)動(dòng)器，相繼制定了發(fā)展戰(zhàn)略和計(jì)劃，以指導(dǎo)和推進(jìn)本國(guó)納米科技的發(fā)展。目前，世界上已有50多個(gè)國(guó)家制定了國(guó)家級(jí)的納米技術(shù)計(jì)劃。一些國(guó)家雖然沒(méi)有專(zhuān)項(xiàng)的納米技術(shù)計(jì)劃，但其他計(jì)劃中也往往包含了納米技術(shù)相關(guān)的研發(fā)。

（1）發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)雄心勃勃

為了搶占納米科技的先機(jī)，美國(guó)早在2000年就率先制定了國(guó)家級(jí)的納米技術(shù)計(jì)劃（NNI），其宗旨是整合聯(lián)邦各機(jī)構(gòu)的力量，加強(qiáng)其在開(kāi)展納米尺度的科學(xué)、工程和技術(shù)開(kāi)發(fā)工作方面的協(xié)調(diào)。2003年11月，美國(guó)國(guó)會(huì)又通過(guò)了《21世紀(jì)納米技術(shù)研究開(kāi)發(fā)法案》，這標(biāo)志著納米技術(shù)已成為聯(lián)邦的重大研發(fā)計(jì)劃，從基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究到研究中心、基礎(chǔ)設(shè)施的建立以及人才的培養(yǎng)等全面展開(kāi)。

日本政府將納米技術(shù)視為“日本經(jīng)濟(jì)復(fù)興”的關(guān)鍵。第二期科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃將生命科學(xué)、信息通信、環(huán)境技術(shù)和納米技術(shù)作為4大重點(diǎn)研發(fā)領(lǐng)域，并制定了多項(xiàng)措施確保這些領(lǐng)域所需戰(zhàn)略資源（人才、資金、設(shè)備）的落實(shí)。之后，日本科技界較為徹底地貫徹了這一方針，積極推進(jìn)從基礎(chǔ)性到實(shí)用性的研發(fā)，同時(shí)跨省廳重點(diǎn)推進(jìn)能有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和加強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的研發(fā)。

科學(xué)界普遍認(rèn)為，納米技術(shù)是21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的一臺(tái)主要的發(fā)動(dòng)機(jī)，其作用可使微電子學(xué)在20世紀(jì)后半葉對(duì)世界的影響相形見(jiàn)絀，納米技術(shù)將給醫(yī)學(xué)、制造業(yè)、材料和信息通信等行業(yè)帶來(lái)革命性的變革。因此，近幾年來(lái)，納米科技受到了世界各國(guó)尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家的極大青睞，并引發(fā)了越來(lái)越激烈的競(jìng)爭(zhēng)。

1、各國(guó)競(jìng)相出臺(tái)納米科技發(fā)展戰(zhàn)略和計(jì)劃

由于納米技術(shù)對(duì)國(guó)家未來(lái)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展及國(guó)防安全具有重要意義，世界各國(guó)（地區(qū)）紛紛將納米技術(shù)的研發(fā)作為21世紀(jì)技術(shù)創(chuàng)新的主要驅(qū)動(dòng)器，相繼制定了發(fā)展戰(zhàn)略和計(jì)劃，以指導(dǎo)和推進(jìn)本國(guó)納米科技的發(fā)展。目前，世界上已有50多個(gè)國(guó)家制定了國(guó)家級(jí)的納米技術(shù)計(jì)劃。一些國(guó)家雖然沒(méi)有專(zhuān)項(xiàng)的納米技術(shù)計(jì)劃，但其他計(jì)劃中也往往包含了納米技術(shù)相關(guān)的研發(fā)。

（1）發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)雄心勃勃

為了搶占納米科技的先機(jī)，美國(guó)早在2000年就率先制定了國(guó)家級(jí)的納米技術(shù)計(jì)劃（NNI），其宗旨是整合聯(lián)邦各機(jī)構(gòu)的力量，加強(qiáng)其在開(kāi)展納米尺度的科學(xué)、工程和技術(shù)開(kāi)發(fā)工作方面的協(xié)調(diào)。2003年11月，美國(guó)國(guó)會(huì)又通過(guò)了《21世紀(jì)納米技術(shù)研究開(kāi)發(fā)法案》，這標(biāo)志著納米技術(shù)已成為聯(lián)邦的重大研發(fā)計(jì)劃，從基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究到研究中心、基礎(chǔ)設(shè)施的建立以及人才的培養(yǎng)等全面展開(kāi)。

日本政府將納米技術(shù)視為“日本經(jīng)濟(jì)復(fù)興”的關(guān)鍵。第二期科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃將生命科學(xué)、信息通信、環(huán)境技術(shù)和納米技術(shù)作為4大重點(diǎn)研發(fā)領(lǐng)域，并制定了多項(xiàng)措施確保這些領(lǐng)域所需戰(zhàn)略資源（人才、資金、設(shè)備）的落實(shí)。之后，日本科技界較為徹底地貫徹了這一方針，積極推進(jìn)從基礎(chǔ)性到實(shí)用性的研發(fā)，同時(shí)跨省廳重點(diǎn)推進(jìn)能有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和加強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的研發(fā)。