浅谈微电子技术的应用与发展

2019-10-14 00:22周沁涵
科技风 2019年1期
关键词:现状应用发展

周沁涵

摘 要:微电子产业是世界的朝阳产业,我国正在大力发展微电子行业。微电子技术是世界上发展最快的技术之一,是信息时代信息化产业的核心技术和基础。现在微电子技术已经成为了衡量一个国家科学技术水平的标准之一。本文主要从微电子行业的现状(国内外)、微电子技术在各行业的应用、我国发展微电子的方式来解释微电子技术。

关键词:微电子技术;现状;应用;发展

“中国芯”是当今我国的一项重点工程,芯片就是微电子技术的产物。微电子是一种以半导体集成线路为核心的科学技术,对世界的生活生产和发展起到了巨大的作用。微电子技术在科学领域有着举足轻重的地位,是信息时代的宠儿。它应用于几乎所有领域。

一、微电子的概念及发展现状

微电子技术是建立在以集成电路为核心,在超大规模集成电路的背景下发展起来的新技术。该技术由电路设计、工艺设计、材料制备、器件物理等技术构成,其特点是体积小、重量轻、可靠性高、工作速度快。微电子技术对电子信息产生巨大影响。

(一)微电子技术的发展现状

自从微电子技术的出现,为了提高芯片的性能,人们就一直追求在芯片上加装更多的晶体管。而在更新换代的过程中,价格的变动却很小。这是因为较高的集成度的提高降低了每一项的成本。衡量微电子技术发展水平的一项重要指标是大规模电路在芯片上的集成度,与最初的集成电路相比,现在的微电子技术已经将集成度提高了五百万倍。

(二)我国微电子技术的现状

从1965年我国的集成电路产业的起步,到现初步形成芯片设计、芯片制造、芯片封装的产业结构,我国仅仅用了30多年时间。虽然同国外先进技术相比,我国还暂时处于落后地位,在生产规模上,我国现在尚未实现高技术、低价格的工业化大生产,但是相比其他国家的快速发展,我国的微电子技术研发已在快速追赶世界的步伐。

二、微电子技术的应用

(一)微电子技术在生活中的应用

虽然微电子技术听起来是一个距离我们生活很遥远的高科技,但在日常生活中,微电子技术服务着我们生活的方方面面。比如电子设备的芯片就是微电子技术的具体表现,它是我们用的手机、玩的电脑、看的电视、用的洗衣机、空调等电气中的核心构成部件。可以看出,我们的生活离不开微电子技术。

(二)微电子技术在生物医学中的应用

生物医学电子学是由微电子学、生物和医学等多学科交叉的边缘科学。生物医学电子学的存在是为了使生物医学更加科学,更加精确。

生物传感器是应用在生物医学中的一种微电子技术,这种传感器能对生物物质敏感并将其浓度转化为电信号进行检测的仪器。比如葡萄糖传感器就是检测生物物质中葡萄糖浓度的设备,它是由S.J.乌普迪克等研发成功第一个生物传感器。现在的生物传感器已具有很高的选择性,可用于医疗、食品工业等等。

(三)微电子技术在军事中的应用

军事的技术容不得半点马虎,微电子技术的精确性足以满足军事中的需求。通信指挥系统追求高速、灵活、准确;不同兵种之间的配合和战略模拟,无不依靠微电子技术。通过微电子技术取胜的战役也是不在少数。比如海湾战争,就是通过摧毁敌方的通信系统,瓦解对方战力最终取得胜利。因此,若想在强强竞争的世界之林获得一席之地,微电子技术就必须发展,而且是大力发展、作为重点发展。

三、我国如何发展微电子

(一)存在的问题

调研显示,我国微电子行业,也就是集成电路行业的人力资本较少,中高级技术的研发人员和方式存在很大不足,从业人员良莠不齐,导致我国微电子行业的发展比预期的慢。因此虽然我国已经成为电子产品生产大国,但世界尖端科技却只有很少一部分掌握在我国手里。另有报告显示,我国的微电子行业正处于朝阳时期,既缺少一批富有创造力、会想能干的高端研发人员,也少了有动手能力、肯吃苦的制造人员。近两年来,人才短缺的情况仍在持续升温。

(二)解决办法

优先发展设计业,加速开发新产品,促进电子产品更新换代,引导行业内的良性竞争,创造良好的企业发展环境。培养人才,对行业内的人才提供适当的优惠(政策),加强微电子教育对中小学的渗透,为未来创造潜在的微电子人才类从业者。

(三)我国发展微电子的优势

我国人口众多,潜在的微电子人才多。我國教育水平高,高校众多,更容易造就微电子行业的高材生,为微电子的发展打下基础。我国是电子产品生产和消费的大国,微电子的市场广阔,前景好。

四、结语

提高微电子技术是加强综合国力的重要手段。未来的科技大都离不开微电子技术,就像现在的生活也离不开微电子技术一样,所以发展微电子技术是当前科学界的主流。我们应当秉持着坚持不懈的精神,继续探索研发微电子技术,不断缩小我国与世界上发达国家的差距,最终实现我国和世界先进的微电子技术完美接轨,让我国走在世界的前列。

参考文献:

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[2]陈国隽.微电子技术的现状与发展探讨[J].中国战略新兴产业,2017(24):106.

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