納米電子技術(shù)發(fā)展與趨勢(shì)的探討

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1納米電子技術(shù)的研究動(dòng)態(tài)和核心技術(shù)

納米電子技術(shù)的研究動(dòng)向主要有基礎(chǔ)的理論知識(shí)、材料、電子元件和電子系統(tǒng)等，以及一些附加的加工技術(shù)。納米電子技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)元件加工的集成化處理，能夠按照順序進(jìn)行集成化的加工，在對(duì)元件進(jìn)行加工的時(shí)候，一般采用的是半導(dǎo)體材料，將固定的電子器件和集成電路結(jié)合起來(lái)，通過(guò)高速率的條件，生產(chǎn)出所需要的納米材料，然后形成一定的功能，最終形成大規(guī)模的電路。納米電子技術(shù)在研發(fā)完成后需要測(cè)試，待測(cè)試通過(guò)后就可以投入使用，對(duì)元件的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行分析，運(yùn)用顯微鏡等器材分析納米電子材料的微觀結(jié)構(gòu)，然后實(shí)現(xiàn)精確的測(cè)量，使納米電子材料能夠在大型的器械中使用。也可以運(yùn)用電學(xué)原理，通過(guò)對(duì)納米電子材料信號(hào)的測(cè)試，借助半導(dǎo)體的測(cè)試，運(yùn)用顯微鏡進(jìn)行掃描，這種測(cè)試方法可以起到抗干擾的效果，即使納米電子材料的電流比較微弱、環(huán)境比較復(fù)雜，也可以進(jìn)行精確的測(cè)試。

2納米電子技術(shù)的發(fā)展方向和趨勢(shì)

現(xiàn)在，很多國(guó)家都在極力開(kāi)發(fā)納米電子技術(shù)，將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到生活中，通過(guò)研究納米材料、元件和系統(tǒng)，從而促進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。

2.1新型的電子元件

現(xiàn)在，納米技術(shù)的研發(fā)越來(lái)越多，很多新型的電子元件出現(xiàn)，在世界范圍內(nèi)都開(kāi)始研究納米技術(shù)，美國(guó)耶魯大學(xué)和韓國(guó)的很多高校聯(lián)合研究了分子晶體管，相繼美國(guó)高校又開(kāi)始研發(fā)納米處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)的編程技術(shù)，這表明今后的計(jì)算機(jī)發(fā)展會(huì)朝著納米技術(shù)的方向發(fā)展，然后，美國(guó)的科學(xué)家勞倫斯又通過(guò)不斷的實(shí)驗(yàn)探究出了納米電子系統(tǒng)，將這一系統(tǒng)與生物技術(shù)結(jié)合起來(lái)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)三磷酸腺苷的控制和驅(qū)動(dòng)，同時(shí)將生物技術(shù)與納米電子晶體管聯(lián)合使用，將人體的神經(jīng)系統(tǒng)能夠得到有效的連接，實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫的電子界面。通過(guò)運(yùn)用顯微鏡技術(shù)，能夠觀察原子的動(dòng)態(tài)，研發(fā)出了以量子為單位的晶體管，這樣的設(shè)備可以通過(guò)人工來(lái)制造，結(jié)合半導(dǎo)體技術(shù)，研發(fā)出納米晶體管，納米電子晶體管朝著能耗低、高效率的方向發(fā)展。在今后的幾十年內(nèi)，電子技術(shù)的發(fā)展會(huì)越來(lái)越迅速，很多電子元件將會(huì)被研發(fā)出來(lái)，能夠提升數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的效率，同時(shí)能夠促進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。

2.2石墨烯

現(xiàn)在，對(duì)石墨烯技術(shù)的研發(fā)還是比較多的，碳基的功能比較好，比硅基要優(yōu)質(zhì)，石墨烯在2000年在英國(guó)被研制出來(lái)，這種物質(zhì)是由碳原子構(gòu)成的，通過(guò)單層的碳原子結(jié)合而成的，是一種碳化的新型的材料，是構(gòu)成其他碳質(zhì)材料的基礎(chǔ)材料，其硬度很大，而且只有一層碳基構(gòu)成，比較輕薄。石墨烯能夠?qū)崿F(xiàn)高速率的載流，而且能夠?qū)挼乃俾蔬M(jìn)行調(diào)控，能夠使半導(dǎo)體呈現(xiàn)出更多的電學(xué)特征，而且其能夠與硅基兼容，在器械上可以同時(shí)使用碳基和硅基。

3.3碳納米管

碳納米管是1990年在日本研制出來(lái)的，其拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)比較特殊，其性能優(yōu)質(zhì)，而且具有很好的導(dǎo)電性能，碳納米管是納米電子技術(shù)的重要分支之一，其具有很好地開(kāi)發(fā)前途，能夠?qū)崿F(xiàn)很好的金屬性能，能夠?qū)崿F(xiàn)金屬性能與半導(dǎo)體性能的結(jié)合，而且這種納米管比較輕，可以按照順序集成大規(guī)模的電路，可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的納米化性能?，F(xiàn)在，已經(jīng)有相關(guān)的研究分析納米管形成的整個(gè)過(guò)程，碳納米管的形狀比較小，而且能夠提高運(yùn)行的效率，比其他的材料能夠提速30%，具有很好的應(yīng)用前景，能夠降低能耗，實(shí)現(xiàn)電路的集成化，也可以構(gòu)成交叉的開(kāi)關(guān)，其體積比較小，而且不會(huì)受到外界環(huán)境的干擾，能夠進(jìn)行高速率的運(yùn)算，存儲(chǔ)容量大。

3結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)在，納米技術(shù)發(fā)展得非常得迅速，所以，我國(guó)應(yīng)該根據(jù)自身發(fā)展的情況，發(fā)展納米技術(shù)，加大納米技術(shù)的研發(fā)，使納米技術(shù)可以廣泛地應(yīng)用于人們的生活和生產(chǎn)，促進(jìn)我國(guó)信息技術(shù)的進(jìn)一步完善，在研究納米技術(shù)理論的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)研發(fā)的實(shí)踐力度，抓住納米技術(shù)的規(guī)律，尤其要研發(fā)石墨烯和納米材料等，強(qiáng)化納米材料的加工流程，促進(jìn)量子計(jì)算，研究新型的電子元件，使微電子技術(shù)的可靠性進(jìn)一步得到完善，從而使我國(guó)的電子技術(shù)朝著更加微型和高速的方向發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)電子技術(shù)的改革。

作者：蔣鵬程 單位：湖南科技學(xué)院