微电子学论文大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇微电子学论文范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

篇（1）

在维修电子教学过程中，教师一般会根据实际情况设置一些障碍，然后让学生进行专业分析、排除风险、诊断故障、整合维修。但是，在这种情况下，中职学生的主导地位不突出，根本无法培养学生面对维修电子的独立判断能力和深入检修能力，而且还很容易降低中职学生的实践操作能力。

1.2理论与实践脱节

很多维修电子课程的专业教师不注重培养学生的实践操作能力，进而造成了理论知识与实践能力严重脱节的局面。对中职学生来说，仅注重理论知识的学习已经不能满足社会的发展需求；再加上很多中职院校的师资力量出现断层，不利于中职院校培养社会所需要的高素质应用型人才。

1.3无法及时反馈相关信息并做专业测评

无法实时测评和反馈学生学习维修电子课程的进度。在实践操作的过程中，学生是否真正掌握了维修电子的专业知识，并具有独立操作能力，这些都是无法专业测评的。而学生对维修电子的反馈信息也无法及时传递给教师，这种单项沟通也在一定程度上制约了维修电子教学的发展。

1.4维修电子教学实验设备不足

维修电子的教学实践活动往往会受实验设备不足的影响。选择以班级为单位的整体演示性操作模式，学生只是单纯地看老师做实验，自己很难进行专业操作，而教师也很难在维修电子教学过程中预测学生在操作时可能遇到的情况，无法有针对性的讲解，无法让学生深入了解维修电子的相关专业知识。

2理论与实践相结合

中职教育与普通教学工作不同，它具有较强的职业性和针对性。它要求学生在学习课程期间，要具备相应的实践能力，这样进入社会后才能胜任岗位要求，进行专业操作。

2.1采用一体化的教学模式

一体化教学模式是以电子维修课堂教学为主轴，辅助教学设施设备为载体，把电子维修的理论知识与实践能力充分结合在一起，集视觉、听觉、行动能力、较强的心理素质于一体，让中职学生及时发现问题，及时提问、沟通，实现良好的双向沟通，将实践教学活动贯穿于整个电子维修过程中，形成全方位的教学模式。这种教学模式的出发点是让中职学生的实践能力得到提升，以实践能力为主线，遵循客观的教学规律，采取一体化的教学模式，充分利用各项教学资源，深入学习，提高中职学生维修电子的专业能力。

2.2实行“理论＋实践”的考核模式

中职院校的传统考核模式侧重于维修电子理论知识的培养，常常忽略了学生的实践能力，这样不利于提高学生的综合素质，更不利于提高维修电子的教学质量，所以，这种新型的“理论＋实践”对等的培养，激发了中职学生学习维修电子的兴趣，也为学生树立了学习的信心。在维修电子课程的考核过程中，“理论＋实践”的考核模式——用专业知识引导实践，用实践操作能力巩固理论知识，不仅可以激发学生的学习热情，还提高了学生的维修电子实践操作能力，更提高了学生的综合素质。

2.3注重协作学习的培养

协作学习是以学生之间的团队协作能力为宗旨，根据学生的日常表现、学习成绩、兴趣爱好和技能水平，随机将其分成专业的维修电子小组。教师可以以小组的实践情况作为综合测评，及时发现学生在操作过程中存在的不足，积极引导，正面回应。这样不仅可以提高维修电子的教学质量，还提高了学生学习的积极性。

篇（2）

主管单位：工业和信息化部

主办单位：中国电子科技集团公司第二十四研究所

出版周期：双月刊

出版地址：重庆市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1004-3365

国内刊号：50-1090/TN

邮发代号：

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1971

期刊收录：

CA 化学文摘(美)(2009)

SA 科学文摘(英)(2009)

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

期刊荣誉：

中科双效期刊

Caj-cd规范获奖期刊

篇（3）

会议论文集均由德国Springer出版社作为LNCS系列出版。ICICS2013欢迎来自全世界所有未发表过和未投递过的原始论文，内容包括访问控制、计算机病毒与蠕虫对抗、认证与授权、应用密码学、生物安全、数据与系统安全、数据库安全、分布式系统安全、电子商务安全、欺骗控制、网格安全、信息隐藏与水印、知识版权保护、入侵检测、密钥管理与密钥恢复、基于语言的安全性、操作系统安全、网络安全、风险评估与安全认证、云安全、无线安全、安全模型、安全协议、可信计算、可信赖计算、智能电话安全、计算机取证等，但又不局限于此内容。

作者提交的论文，必须是未经发表或未并行地提交给其他学术会议或学报的原始论文。所有提交的论文都必须是匿名的，没有作者名字、单位名称、致谢或其他明显透露身份的内容。论文必须用英文，并以 PDF 或 PS 格式以电子方式提交。排版的字体大小为11pt，并且论文不能超过12页（A4纸）。所有提交的论文必须在无附录的情形下是可理解的，因为不要求程序委员阅读论文的附录。如果提交的论文未遵守上述投稿须知，论文作者将自己承担论文未通过形式审查而拒绝接受论文的风险。审稿将由3位程序委员匿名评审，评审结果为：以论文形式接受；以短文形式接受；拒绝接受。

ICICS2013会议论文集可在会议其间获取。凡接受论文的作者中，至少有1位必须参加会议，并在会议上报告论文成果。

投稿截止时间：2013年6月5日 通知接受时间：2013年7月24日 发表稿提交截止时间：2013年8月14日

会议主席：林东岱 中国科学院信息工程研究所 研究员

程序委员会主席：卿斯汉 中国科学院软件研究所、北京大学软件与微电子学院 教授

Jianying ZHOU博士 Institute for Infocomm Research，新加坡

篇（4）

本书编辑是一位在无线通讯、医学成像、半导体器件和纳米电子方面知名的新兴技术国际专家，他管理着一个初创公司――Redlen技术公司的研发部门，他同时也是CMOS新兴技术公司的执行主任。他曾在国际性专业杂志及会议上发表过100多篇论文，在各种国际场合中被邀请作为演讲者，他拥有美国、加拿大、法国、德国和日本授予的18项国际专利。

本书可用作电气工程、微电子学、CMOS线路设计及生物医学器件专业研究生课程的补充材料。

胡光华，

退休高工

篇（5）

主管单位：

主办单位：中国科学院电子学研究所;中国科学院文献情报中心

出版周期：双月刊

出版地址：北京市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1003-1928

国内刊号：11-2635/TN

邮发代号：82-15

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1985

期刊收录：

核心期刊：

期刊荣誉：

篇（6）

主管单位：中华人民共和国教育部

主办单位：同济大学

出版周期：季刊

出版地址：上海市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1673-1964

国内刊号：31-1945/TP

邮发代号：

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：2005

期刊收录：

核心期刊：

期刊荣誉：

篇（7）

本书共有4章。1　离子激励工艺方法；2　借助带电粒子的半导体嬗变掺杂；3　利用辐射缺陷的半导体掺杂；4　隐埋多孔及损伤层的形成。

本书是世界科技出版社出版的《电子学和系统问题精选》丛书第37卷。本书的第一作者在圣彼得堡理工大学任教，第二作者在俄罗斯RAS俄罗斯科学院所属微电子学与高纯度材料研究所任职。本书引用的参考资料超过400种。对半导体电子学和固态辐射物理感兴趣的科学家、技术人员和学生将会从中受益。

胡光华，高级软件工程师

篇（8）

中图分类号：G633.41文献标识码：A文章编号：1002-7661（2012）08-0006-02

专业英语是一门语言应用与专业知识紧密结合的课程，其目的是为了提高学生阅读英语专业文献的能力，以及初步的用英语进行专业写作和交流的能力。由于微电子学科发展较快，而前沿技术和论题又往往首先由国外发起，因此更需要扎实的专业英语知识。但由于专业英语既包括复杂的英语句型，又包括艰深的专业知识，故使得大多数学生对其望而生畏，觉得枯燥乏味，影响了教学效果。本文对重庆邮电大学微电子专业英语的授课内容和教学方法做了一定的探索和改革，提高了学生的学习兴趣，获得了较好的教学效果。

一、教学内容的安排

大多数高校都把专业英语放在大三开课，因为此时学生已完成大学英语的学习，同时又修完了部分专业课程。但必须注意此时的学生专业知识尚不充分，因此就课程内容而言，不宜选择过于专业的文献，而应选择专业基础或者专业科普方面的文献。所选文献不宜艰深，不宜有太多公式和推导，而应以语言描述为主，否则将消耗大量时间来解释专业知识和公式推导，而削弱了对语言阅读和应用能力的培养。

以重庆邮电大学微电子专业为例，专业英语开设在大三上学期。按照培养计划，该专业在大二下学期已开展了部分专业基础课。在专业英语开设时，学生已修完《电子线路》《固体物理》《数字电路》《电路分析》等专业基础课程，同时正在学习《半导体物理》《CMOS集成电路设计》等专业课程。针对学生的学业现状，我们将微电子专业英语的内容选为如下几个部分：（1）半导体发展历程；（2）半导体物理基础知识；（3）集成电路设计基础知识；（4）专业论文阅读。其中第1部分采用科普性的文章，避免学生一开始就觉得难学。这部分内容叙述上浅显易懂，同时包括了大量趣闻轶事，如晶体管Transistor一词的来历，巴丁、布拉顿、肖克利等人的合作与冲突等，适当穿插讲解，将大大提高学生的兴趣。同时这部分也包括了大量的专业词汇，因此可使学生在轻松学习之中逐步深入进去。第2部分和第3部分，都是学生在本学期正在学习的专业课，但是只选取每门课较为基础的部分，并且在时间上比专业课略微滞后。这样在讲述这部分内容时，由于学生刚刚在专业课上学完相关知识，记忆犹新，此时再用英语讲述，可起到趁热打铁之功效。一方面及时巩固了学生对专业知识的掌握，另一方面避免了专业英语纠缠在解释专业知识的泥潭中。第4部分的内容，是通过对1-2篇国外杂志的科研论文进行讲授，使学生了解专业论文的写法、规范和注意事项等，提高阅读科研论文的能力。这4部分教学内容的安排，既提高了学生的学习兴趣，又对学生的专业课学习起到很好的促进作用，受到学生的欢迎，大大提高了学习兴趣。

二、教学方法的改进

由上节的介绍可知，关于专业英语的教学内容，各专业应根据专业特点具体制定。即使对同一专业，由于培养方案和专业英语开课时机的不同，也应选择不同的授课内容。从这个意义上说，专业英语不需要也不应有统一的教材。各专业应视自己的具体情况，选取不同的教学内容，并且应随培养方案的变更而变更，但即使不需统一的教材，在教学方法上，也可采用一些共同的措施。

首先是选用书面教材或电子教材的问题。专业英语的教材，通常是教师从网上搜集相关的英文文献，加以系统整理后，首先形成一个电子版的形式。因而部分教师就直接采用电子版教材，通过投影的方式进行授课。但根据我们的经验，电子版教材十分不利于专业英语的教学。这是因为根据对大量学生的调查结果，他们习惯于将书摆在面前进行阅读，同时用笔在书中圈点或注释。而那种对着投影屏阅读的方式，对学生来讲既不习惯也易劳累。因此必须将电子版教材打印出来，通过复印的方式，发到每一个学生手中，这样才能保证较好的阅读效果。

其次是授课方式的选择。通常有两种做法，一是教师直接朗读和翻译；二是学生翻译，并由教师做点评。第一种做法便于掌握教学进度，对较难的句子和段落比较适合。但这样容易造成学生表面上在教师的带领下读懂了某个文献，而在独立阅读的时候，则又困难重重。第二种做法提高了学生的参与性，使其能真正地认识到自己的不足之处，从而找准提高和改进的方向，教学效果明显。但是由于学生个体的差异，这种方法无法保证教学进度，特别是遇到阅读能力较差的学生，将导致严重的拖课。我们在教学中将两种方法结合起来，同时以第二种做法为主。为避免拖课，采用了两个措施：一是当遇到较难的句子时，采取第一种授课方式，由教师讲解和分析；二是在最开始授课时，让全班每个学生都快速地翻译一小段英文，大概摸清每个学生的英文水平，在以后的授课中，适当安排每节课进行翻译的学生组合，从而较好地控制了教学进度。在学生翻译的过程中，我们主动走下讲台，站到学生中间，以拉近距离，表明教师在仔细聆听，增加学生的成就感。同时及时点评，对学生的优缺点进行恰当的分析，对一些共性的问题，再回到讲台上进行专门地举例和分析。通过这种方式，学生非常乐意主动进行翻译，并且课堂气氛轻松活跃，教学效果良好。

三、结束语

我们对重庆邮电大学微电子专业英语的教学内容和教学方法进行了探索和改革，使得本课程既轻松有趣，同时又对专业学习起到了良好的促进作用，提高了学生的积极性，获得了较好的教学效果。我们将继续进行专业英语写作和课后作业安排方面的教学研究，以获得更好的教学效果。

参考文献：

[1]蒋磊．关于专业英语学科性质定位的思考[J].山东外语教学，1998，（3）.

篇（9）

申明:本网站内容仅用于学术交流，如有侵犯您的权益，请及时告知我们，本站将立即删除有关内容。 王润声（右）在美国接受IEEE奖项并与电子器件协会（EDS）主席合影

2013年，美国IEEE电子器件青年科学家奖（IEEE EDS Early Career Award）公布获奖名单，一位中国青年学者的名字出现在其中，他就是北京大学信息科学技术学院副教授王润声。

IEEE（电气电子工程师协会）有五十多年历史。多年来，该协会一直致力于推动电子和信息技术在理论发展和应用方面的进步，它被认为是科技革新的催化剂，也是太空、计算机、生物医学、电气及电子工程领域的权威组织。

经过了推荐、提名、网评、专家讨论等考核环节后，王润声成为IEEE该奖项历史上首位来自非美国机构的获奖者。“学校和实验室的平台好，加上近期国家对科研项目的支持力度很大，甚至一些美国同行也都羡慕我们。”王润声说，“只要平台是良性发展的、机制是不断完善的，换作其他科学家，也一样能取得成果、获得奖励。”

在王润声尚年轻的学术生涯中，IEEE电子器件青年科学家奖是重要节点，直接促使他在半导体新器件研究领域的地位更加令人关注。对于这个风华正茂的年轻学者来说，一场在晶体管研究领域的漫长巡礼才刚刚开始。

北大人的成长

王润声是北大“土著”，从小成绩优秀，是令人艳羡的“别人家的孩子”。起初，王润声的兴趣是物理学，但当年北大物理系在安徽不招收高考生，考虑到当时物理系与微电子系有部分课程交叉共享，王润声因此认为，由微电子专业转向物理专业应该“比较容易”。凭借这个朴素的判断，王润声憧憬着一个物理学家的梦，成了北京大学2001级微电子专业的学生。然而，此后一直到他读博乃至后来成为北大老师，他却都没有再换专业，反倒在微电子的路上越走越远。

王润声是他这一代青年科学家成长之路的典型代表：少了许多国家计划层面的约束，基本可以轻松自由地选择发展方向。他聪明，兴趣广，喜欢对新鲜事物跃跃欲试。在北大，他担任了一年的乒乓球协会会长，后来又加入了学校网球队。这时，王润声常常思考的问题是，“我的专业究竟有什么用？未来有什么发展？”那是青年学子一个迷茫善变的阶段，他的目标不再局限于转战物理专业，还专门用了大半年时间跑到中文系听课，甚至还打算考到中文系读研。他困惑于选择，思考一条最适合自己的专业之路。

回忆起那段日子，王润声说，人之所以对一件事情感兴趣，也许是因为不用面对任何压力，可以自由地做，因为你不必依赖这些有创造性的业余爱好来谋生。但是，如果把兴趣变成工作，你的爱好受到了物质刺激，也许会发现自己逐渐不那么喜欢做这些事了。爱好也不再是用来放松头脑的富有创造性的追求，它变成了养家糊口的工具。而这些压力最终会充满抱怨与不满，最后你会发现自己不但没有工作好，还失去了一个爱好。正如麦克劳德告诫我们的：不要把自己在闲暇时的消遣变成从早八点到晚五点要做的正常工作。经过一番深思熟虑，王润声彻底打消了转专业的念头，继续学习微电子学。

2005年，王润声获推免资格，成为北大微电子专业硕士生。王润声的导师、时任系主任的黄如教授是微纳电子学领域的权威学者。在她的影响和指导下，王润声开启了一段全新的科研之旅。不久后，他的论文先后在学科顶级期刊TED和顶级会议IEDM上发表，当时这在学生中尚属罕见。黄如发现了他的天赋和科研潜力，着意栽培他;于是，王润声选择继续攻读微电子学与固体电子学的博士学位。

2008年，国家通过教育部“国家建设高水平大学公派研究生计划”向国外输送第二批公派研究生，王润声也是其中的一员。他访问的是美国普渡大学（Purdue University）电子与计算机工程（ECE）学院。普渡大学的微电子专业在全美排名靠前，并且很早就与北京大学建立了交流关系。“我是国内培养的‘土鳖’，但在美国，我发现国内微电子领域研究条件其实不错;与国外同行相比，发现自己的专业水平也不错。这说明我们国家自己培养的科研人员并不比别人差，因此我对自己更有信心了。”王润声说。

因为心系国内未完成的研究项目，王润声在普渡大学访问一年后回到北大，于2010年4月师从王阳元院士进入博士后流动站深造，并得到了中国博士后基金的特别资助。2012年3月，王润声被聘为北京大学信息科学技术学院讲师。至此，他由一名北大学生变成了北大的老师，成为一名“彻底”的北大人。

瓶颈与变革

王润声认为，微电子学科发展正处于瓶颈期。最突出的表现是，不论个人电脑、移动通信，还是智能手机，制造商都在拼功耗，因为功耗是目前最大的难题。“什么时候一块手机电池能用一周？”王润声最大的愿望，就是在晶体管器件层面创新，做出更好的晶体管。“产业技术发展不能停滞，否则就变成了传统行业。”

“瓶颈就意味着新的变革即将产生。”王润声的主要工作是新型晶体管研究，这需要同时透彻了解电子学和物理学，并且及时跟进行业前沿最新成果。近年来，以英特尔、IBM、台积电等巨头为代表的微纳电子新技术在行业内持续，产品功耗不断降低。“对未来，5年后、10年后的技术，该如何设计、如何制作，如何在传统的基础上创新？这是我们思考的主要问题。”王润声说。

2014年，王润声的“新型低功耗多栅MOS器件的实验与理论研究”获2014年教育部高等学校科学技术奖自然科学一等奖，个人排名第二。这是一项适用于未来集成电路技术的研究，揭示了纳米尺度多栅器件中的系列特殊物理现象及根源，提出了新的实验与特性表征方法，并延拓了低功耗应用能力，得到了国际半导体产业界的关注。

根据王润声介绍，在技术层面降低晶体管的功耗，主要有三个方面的变革：一是做新的器件结构，二是用更合适的材料替换原有材料，三是改变其工作原理。王润声从本科毕业论文即开始针对新结构器件展开研究。他告诉记者，这方面最有代表性的一项成果是从英特尔22纳米技术代的CPU芯片开始采用的三维晶体管，业内叫做FinFET，外形像鱼鳍（Fin）一样，所以叫作鳍式晶体管;这种结构具有很强的静电学控制能力，从而功耗很低。新材料方面，从英特尔45纳米技术代开始，业界采用氧化铪取代了传统的氧化硅作为栅极绝缘介质材料，从而大大降低了栅极泄漏电流产生的功耗。新原理方面，目前北大正在研究利用量子力学隧穿原理改进原有晶体管的开关机制，以期从物理本质上进一步降低器件功耗。

后摩尔时代的创新

晶体管在传统的电子产品应用中，遵循著名的“摩尔定律”不断地等比例缩小以提高集成度，但如前所述，现在已经遇到了发展瓶颈。在后摩尔时代，除了传统的应用，晶体管还可以在物联网、智能传感器、生物医疗（比如可穿戴和可植入的芯片）等新应用中大展身手。在后摩尔时代，晶体管该如何创新、如何发展、如何提高性价比？王润声同黄如教授等组成的团队针对上述问题做技术研究，并有中芯国际等多个大型企业作为合作对象。“产业应用是我们的最终目的。”王润声说，信息产业已经成为国民经济的支柱产业之一，而半导体集成电路产业是信息产业的基石，它的出现使电子设备向着微型化、智能化、高性能和低功耗的方向发展。

篇（10）

1 引　言

综观人类社会发展的文明史，一切生产方式和生活方式的重大变革都是由于新的科学发现和新技术的产生而引发的，科学技术作为革命的力量，推动着人类社会向前发展。从50多年前晶体管的发明到目前微电子技术成为整个信息社会的基础和核心的发展历史充分证明了“科学技术是第一生产力”。信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式，与材料和能源一起是人类社会的重要资源，但对它的利用却仅仅是开始。当前面临的信息革命以数字化和网络化作为特征。数字化大大改善了人们对信息的利用，更好地满足了人们对信息的需求；而网络化则使人们更为方便地交换信息，使整个地球成为一个“地球村”。以数字化和网络化为特征的信息技术同一般技术不同，它具有极强的渗透性和基础性，它可以渗透和改造各种产业和行业，改变着人类的生产和生活方式，改变着经济形态和社会、政治、文化等各个领域。而它的基础之一就是微电子技术。可以毫不夸张地说，没有微电子技术的进步，就不可能有今天信息技术的蓬勃发展，微电子已经成为整个信息社会发展的基石。

50多年来微电子技术的发展历史，实际上就是不断创新的过程，这里指的创新包括原始创新、技术创新和应用创新等。晶体管的发明并不是一个孤立的精心设计的实验，而是一系列固体物理、半导体物理、材料科学等取得重大突破后的必然结果。1947年发明点接触型晶体管、1948年发明结型场效应晶体管以及以后的硅平面工艺、集成电路、cmos技术、半导体随机存储器、cpu、非挥发存储器等微电子领域的重大发明也都是一系列创新成果的体现。同时，每一项重大发明又都开拓出一个新的领域，带来了新的巨大市场，对我们的生产、生活方式产生了重大的影响。也正是由于微电子技术领域的不断创新，才能使微电子能够以每三年集成度翻两番、特征尺寸缩小倍的速度持续发展几十年。自1968年开始，与硅技术有关的学术论文数量已经超过了与钢铁有关的学术论文，所以有人认为，1968年以后人类进入了继石器、青铜器、铁器时代之后硅石时代（silicon age）〖1〗。因此可以说社会发展的本质是创新，没有创新，社会就只能被囚禁在“超稳态”陷阱之中。虽然创新作为经济发展的改革动力往往会给社会带来“创造性的破坏”，但经过这种破坏后，又将开始一个新的处于更高层次的创新循环，社会就是以这样螺旋形上升的方式向前发展。

在微电子技术发展的前50年，创新起到了决定性的作用，而今后微电子技术的发展仍将依赖于一系列创新性成果的出现。我们认为：目前微电子技术已经发展到了一个很关键的时期，21世纪上半叶，也就是今后50年微电子技术的发展趋势和主要的创新领域主要有以下四个方面：以硅基cmos电路为主流工艺；系统芯片（system on a chip，soc）为发展重点；量子电子器件和以分子（原子）自组装技术为基础的纳米电子学；与其他学科的结合诞生新的技术增长点，如mems，dna chip等。

2 21世纪上半叶仍将以硅基cmos电路为主流工艺

微电子技术发展的目标是不断提高集成系统的性能及性能价格比，因此便要求提高芯片的集成度，这是不断缩小半导体器件特征尺寸的动力源泉。以mos技术为例，沟道长度缩小可以提高集成电路的速度；同时缩小沟道长度和宽度还可减小器件尺寸，提高集成度，从而在芯片上集成更多数目的晶体管，将结构更加复杂、性能更加完善的电子系统集成在一个芯片上；此外，随着集成度的提高，系统的速度和可靠性也大大提高，价格大幅度下降。由于片内信号的延迟总小于芯片间的信号延迟，这样在器件尺寸缩小后，即使器件本身的性能没有提高，整个集成系统的性能也可以得到很大的提高。

自1958年集成电路发明以来，为了提高电子系统的性能，降低成本，微电子器件的特征尺寸不断缩小，加工精度不断提高，同时硅片的面积不断增大。集成电路芯片的发展基本上遵循了intel公司创始人之一的gordon e．moore 1965年预言的摩尔定律，即每隔三年集成度增加4倍，特征尺寸缩小倍。在这期间，虽然有很多人预测这种发展趋势将减缓，但是微电子产业三十多年来发展的状况证实了moore的预言[2]。而且根据我们的预测，微电子技术的这种发展趋势还将在21世纪继续一段时期，这是其它任何产业都无法与之比拟的。

现在，0．18微米cmos工艺技术已成为微电子产业的主流技术，0．035微米乃至0．020微米的器件已在实验室中制备成功，研究工作已进入亚0．1微米技术阶段，相应的栅氧化层厚度只有2．0～1．0nm。预计到2010年，特征尺寸为0．05～0．07微米的64gdram产品将投入批量生产。

21世纪，起码是21世纪上半叶,微电子生产技术仍将以尺寸不断缩小的硅基cmos工艺技术为主流。尽管微电子学在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大进展；但还不具备替代硅基工艺的条件。根据科学技术的发展规律，一种新技术从诞生到成为主流技术一般需要20到30年的时间，硅集成电路技术自1947年发明晶体管1958年发明集成电路,到60年代末发展成为大产业也经历了20多年的时间。另外，全世界数以万亿美元计的设备和技术投入，已使硅基工艺形成非常强大的产业能力；同时，长期的科研投入已使人们对硅及其衍生物各种属性的了解达到十分深入、十分透彻的地步，成为自然界100多种元素之最，这是非常宝贵的知识积累。产业能力和知识积累决定了硅基工艺起码将在50年内仍起重要作用，人们不会轻易放弃。

目前很多人认为当微电子技术的特征尺寸在2015年达到0．030～0．015微米的“极限”之后，将是硅技术时代的结束，这实际上是一种误解。且不说微电子技术除了以特征尺寸为代表的加工工艺技术之外，还有设计技术、系统结构等方面需要进一步的大力发展，这些技术的发展必将使微电子产业继续高速增长。即使是加工工艺技术，很多著名的微电子学家也预测，微电子产业将于2030年左右步入像汽车工业、航空工业这样的比较成熟的朝阳工业领域。即使微电子产业步入汽车、航空等成熟工业领域，它仍将保持快速发展趋势，就像汽车、航空工业已经发展了50多年仍极具发展潜力一样。

随着器件的特征尺寸越来越小，不可避免地会遇到器件结构、关键工艺、集成技术以及材料等方面的一系列问题，究其原因，主要是：对其中的物理规律等科学问题的认识还停留在集成电路诞生和发展初期所形成的经典或半经典理论基础上，这些理论适合于描述微米量级的微电子器件，但对空间尺度为纳米量级、空间尺度为飞秒量级的系统芯片中的新器件则难以适用；在材料体系上，sio2栅介质材料、多晶硅／硅化物栅电极等传统材料由于受到材料特性的制约，已无法满足亚50纳米器件及电路的需求；同时传统器件结构也已无法满足亚50纳米器件的要求，必须发展新型的器件结构和微细加工、互连、集成等关键工艺技术。具体的需要创新和重点发展的领域包括：基于介观和量子物理基础的半导体器件的输运理论、器件模型、模拟和仿真软件，新型器件结构，高k栅介质材料和新型栅结构，电子束步进光刻、13nmeuv光刻、超细线条刻蚀，soi、gesi／si等与硅基工艺兼容的新型电路，低k介质和cu互连以及量子器件和纳米电子器件的制备和集成技术等。

3 量子电子器件（qed）和以分子原子自组装技术为基础的纳米电子学将带来崭新的领域

在上节我们谈到的以尺寸不断缩小的硅基cmos工艺技术，可称之为“scaling down”，与此同时我们必须注意“bottom up”。“bottom up”最重要的领域有二个方面：

(1)量子电子器件（qed—quantum electron device）这里包括单电子器件和单电子存储器等。它的基本原理是基于库仑阻塞机理控制一个或几个电子运动，由于系统能量的改变和库仑作用，一个电子进入到一个势阱，则将阻止其它电子的进入。在单电子存储器中量子阱替代了通常存储器中的浮栅。它的主要优点是集成度高；由于只有一个或几个电子活动所以功耗极低；由于相对小的电容和电阻以及短的隧道穿透时间，所以速度很快；且可用于多值逻辑和超高频振荡。但它的问题是制造比较困难，特别是制造大量的一致性器件很困难；对环境高度敏感，可靠性难以保证；在室温工作时要求电容极小（αf），要求量子点大小在几个纳米。这些都为集成成电路带来了很大困难。

因此，目前可以认为它们的理论是清楚的，工艺有待于探索和突破。

(2)以原子分子自组装技术为基础的纳米电子学。这里包括量子点阵列（qca—quantum－dot cellular automata)和以碳纳米管为基础的原子分子器件等。

量子点阵列由量子点组成，至少由四个量子点,它们之间以静电力作用。根据电子占据量子点的状态形成“0”和“1”状态。它在本质上是一种非晶体管和无线的方式达到阵列的高密度、低功耗和实现互连。其基本优势是开关速度快，功耗低，集成密度高。但难以制造，且对值置变化和大小改变都极为灵敏，0．05nm的变化可以造成单元工作失效。

以碳纳米管为基础的原子分子器件是近年来快速发展的一个有前景的领域。碳原子之间的键合力很强，可支持高密度电流，而热导性能类似于金刚石，能在高集成度时大大减小热耗散，性质类金属和半导体，特别是它有三种可能的杂交态，而ge、si只有一个。这些都使碳纳米管（cnt）成为当前科研热点，从1991年发现以来，现在已有大量成果涌现，北京大学纳米中心彭练矛教授也已制备出0．33纳米的cnt并提出“t形结”作为晶体管的可能性。但是问题是如何去生长有序的符合设计性能的cnt器件，更难以集成。

目前“bottom up”的量子器件和以自组装技术为基础的纳米器件在制造工艺上往往与“scaling down”的加工方法相结合以制造器件。这对于解决高集成度cmos电路的功耗制约将会带来突破性的进展。

qca和cnt器件不论在理论上还是加工技术上都有大量工作要做，有待突破，离开实际应用还需较长时日！但这终究是一个诱人探索的领域，我们期待它们将创出一个新的天地。

4 系统芯片（system on a chip）是21世纪微电子技术发展的重点

在集成电路（ic）发展初期，电路设计都从器件的物理版图设计入手，后来出现了集成电路单元库（cell－lib），使得集成电路设计从器件级进入逻辑级，这样的设计思路使大批电路和逻辑设计师可以直接参与集成电路设计，极大地推动了ic产业的发展。但集成电路仅仅是一种半成品，它只有装入整机系统才能发挥它的作用。ic芯片是通过印刷电路板（pcb）等技术实现整机系统的。尽管ic的速度可以很高、功耗可以很小，但由于pcb板中ic芯片之间的连线延时、pcb板可靠性以及重量等因素的限制，整机系统的性能受到了很大的限制。随着系统向高速度、低功耗、低电压和多媒体、网络化、移动化的发展，系统对电路的要求越来越高，传统集成电路设计技术已无法满足性能日益提高的整机系统的要求。同时，由于ic设计与工艺技术水平提高，集成电路规模越来越大，复杂程度越来越高，已经可以将整个系统集成为一个芯片。目前已经可以在一个芯片上集成108－109个晶体管，而且随着微电子制造技术的发展，21世纪的微电子技术将从目前的3g时代逐步发展到3t时代（即存储容量由g位发展到t位、集成电路器件的速度由ghz发展到灯thz、数据传输速率由gbps发展到tbps，注：1g=109、1t=1012、bps：每秒传输数据位数）。

正是在需求牵引和技术推动的双重作用下，出现了将整个系统集成在一个微电子芯片上的系统芯片（system on a chip，简称soc）概念。

系统芯片（soc）与集成电路（ic）的设计思想是不同的，它是微电子设计领域的一场革命，它和集成电路的关系与当时集成电路与分立元器件的关系类似，它对微电子技术的推动作用不亚于自50年代末快速发展起来的集成电路技术。

soc是从整个系统的角度出发，把处理机制、模型算法、芯片结构、各层次电路直至器件的设计紧密结合起来，在单个（或少数几个）芯片上完成整个系统的功能，它的设计必须是从系统行为级开始的自顶向下（top－down）的。很多研究表明，与ic组成的系统相比，由于soc设计能够综合并全盘考虑整个系统的各种情况，可以在同样的工艺技术条件下实现更高性能的系统指标。例如若采用soc方法和0．35μm工艺设计系统芯片,在相同的系统复杂度和处理速率下，能够相当于采用0．18～0.25μm工艺制作的ic所实现的同样系统的性能；还有，与采用常规ic方法设计的芯片相比,采用soc设计方法完成同样功能所需要的晶体管数目约可以降低l～2个数量级。

对于系统芯片（soc）的发展，主要有三个关键的支持技术。

（1）软、硬件的协同设计技术。面向不同系统的软件和硬件的功能划分理论（functional partition theory），这里不同的系统涉及诸多计算机系统、通讯系统、数据压缩解压缩和加密解密系统等等。

（2）ip模块库问题。ip模块有三种,即软核，主要是功能描述；固核，主要为结构设计；和硬核，基于工艺的物理设计、与工艺相关，并经过工艺验证过的。其中以硬核使用价值最高。cmos的cpu、dram、sram、e2prom和flash memory以及a／d、d／a等都可以成为硬核。其中尤以基于深亚微米的新器件模型和电路模拟为基础，在速度与功耗上经过优化并有最大工艺容差的模块最有价值。现在,美国硅谷在80年代出现无生产线（fabless)公司的基础上，90年代后期又出现了一些无芯片（chipless）的公司,专门销售ip模块。

（3）模块界面间的综合分析技术,这主要包括ip模块间的胶联逻辑技术（glue logic technologies）和ip模块综合分析及其实现技术等。

微电子技术从ic向soc转变不仅是一种概念上的突破,同时也是信息技术新发展的里程碑。通过以上三个支持技术的创新,它必将导致又一次以系统芯片为主的信息技术上的革命。目前，soc技术已经崭露头角，21世纪将是soc技术真正快速发展的时期。

在新一代系统芯片领域，需要重点突破的创新点主要包括实现系统功能的算法和电路结构两个方面。在微电子技术的发展历史上,每一种算法的提出都会引起一场变革，例如维特比算法、小波变换等均对集成电路设计技术的发展起到了非常重要的作用,目前神经网络、模糊算法等也很有可能取得较大的突破。提出一种新的电路结构可以带动一系列的应用,但提出一种新的算法则可以带动一个新的领域,因此算法应是今后系统芯片领域研究的重点学科之一。在电路结构方面,在系统芯片中，由于射频、存储器件的加入，其中的电路结构已经不是传统意义上的cmos结构，因此需要发展更灵巧的新型电路结构。另外，为了实现胶联逻辑（glue logic）新的逻辑阵列技术有望得到快速的发展,在这一方面也需要做系统深入的研究。

5 微电子与其他学科的结合诞生新的技术增长点

微电子技术的强大生命力在于它可以低成本、大批量地生产出具有高可靠性和高精度的微电子结构模块。这种技术一旦与其它学科相结合,便会诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点，这方面的典型例子便是mems（微机电系统）技术和dna生物芯片。前者是微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的，后者则是与生物工程技术结合的产物。

微电子机械系统不仅是微电子技术的拓宽和延伸,它将微电子技术和精密机械加工技术相互融合，实现了微电子与机械融为一体的系统。mems将电子系统和外部世界联系起来，它不仅可以感受运动、光、声、热、磁等自然界的外部信号，把这些信号转换成电子系统可以认识的电信号，而且还可以通过电子系统控制这些信号，发出指令并完成该指令。从广义上讲，mems是指集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于一体的微型机电系统。mems技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域，它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域，如电子技术、机械技术、光学、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等〖3〗。

mems的发展开辟了一个全新的技术领域和产业。它们不仅可以降低机电系统的成本，而且还可以完成许多大尺寸机电系统所不能完成的任务。正是由于mems器件和系统具有体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、性能优异及功能强大等传统传感器无法比拟的优点,因而mems在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。例如微惯性传感器及其组成的微型惯性测量组合能应用于制导、卫星控制、汽车自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防抱死系统（abs）、稳定控制和玩具；微流量系统和微分析仪可用于微推进、伤员救护；信息mems系统将在射频系统、全光通讯系统和高密度存储器和显示等方面发挥重大作用；同时mems系统还可以用于医疗、光谱分析、信息采集等等。现在已经成功地制造出了尖端直径为5μm的可以夹起一个红细胞的微型镊子，可以在磁场中飞行的象蝴蝶大小的飞机等。

mems技术及其产品的增长速度非常之高，目前正处在技术发展时期，再过若干年将会迎来mems产业化高速发展的时期。2000年，全世界mems的市场达到120到140亿美元，而带来的与之相关的市场达到1000亿美元。

目前，mems系统与集成电路发展的初期情况极为相似。集成电路发展初期，其电路在今天看来是很简单的，应用也非常有限，以军事需求为主,但它的诱人前景吸引了人们进行大量投资，促进了集成电路飞速发展。集成电路技术的进步,加快了计算机更新换代的速度，对cpu和ram的需求越来越大,反过来又促进了集成电路的发展。集成电路和计算机在发展中相互推动，形成了今天的双赢局面，带来了一场信息革命。现阶段的微机电系统专用性很强，单个系统的应用范围非常有限,还没有出现类似于cpu和ram这样量大面广的产品。随着微机电系统的进步，最后将有可能形成像微电子技术一样有广泛应用前景的新产业，从而对人们的社会生产和生活方式产生重大影响。

当前mems系统能否取得更更大突破，取决于两方面的因素：第一是在微系统理论与基础技术方面取得突破性进展，使人们依靠掌握的理论和基础技术可以高效地设计制造出所需的微系统；第二是找准应用突破口，扬长避短，以特别适合微系统应用的重大领域为目标进行研究,取得突破，从而带动微系统产业的发展。在mems发展中需要继续解决的问题主要有：mems建模与设计方法学研究；三维微结构构造原理、方法、仿真及制造；微小尺度力学和热学研究；mems的表征与计量方法学；纳结构与集成技术等。

微电子与生物技术紧密结合诞生的以dna芯片等为代表的生物芯片将是21世纪微电子领域的另一个热点和新的经济增长点。它是以生物科学为基础，利用生物体、生物组织或细胞等的特点和功能，设计构建具有预期性状的新物种或新品系，并与工程技术相结合进行加工生产，它是生命科学与技术科学相结合的产物。具有附加值高、资源占用少等一系列特点，正日益受到广泛关注。目前最有代表性的生物芯片是dna芯片。

采用微电子加工技术，可以在指甲盖大小的硅片上制作出包含有多达万种dna基因片段的芯片。利用这种芯片可以在极快的时间内检测或发现遗传基因的变化等情况，这无疑对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。

dna芯片的基本思想是通过生物反应或施加电场等措施使一些特殊的物质能够反映出某种基因的特性从而起到检测基因的目的。目前stanford和affymetrix公司的研究人员已经利用微电子技术在硅片或玻璃片上制作出了dna芯片〖4〗。他们制作的dna芯片是通过在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽，然后在沟槽中覆盖一层dna纤维。不同的dna纤维图案分别表示不同的dna基因片段，该芯片共包括6000余种dna基因片段。dna（脱氧核糖核酸）是生物学中最重要的一种物质，它包含有大量的生物遗传信息，dna芯片的作用非常巨大，其应用领域也非常广泛：它不仅可以用于基因学研究、生物医学等，而且随着dna芯片的发展还将形成微电子生物信息系统，这样该技术将广泛应用到农业、工业、医学和环境保护等人类生活的各个方面，那时，生物芯片有可能象今天的ic芯片一样无处不在。

目前的生物芯片主要是指通过平面微细加工技术及超分子自组装技术，在固体芯片表面构建的微分析单元和系统，以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞以及其它生物组分的准确、快速、大信息量的筛选或检测。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具体实现技术、基于生物芯片的生物信息学以及高密度生物芯片的设计、检测方法学等等。

6 结　语

在微电子学发展历程的前50年中，创新和基础研究曾起到非常关键的决定性作用。而随着器件特征尺寸的缩小、纳米电子学的出现、新一代soc的发展、mems和dna芯片的崛起，又提出了一系列新的课题，客观需求正在“召唤”创新成果的诞生。

回顾20世纪后50年，展望21世纪前50年，即百年的微电子科学技术发展历程，使我们深切地感受到，世纪之交的微电子技术对我们既是一个重大的机遇，也是一个严峻的挑战，如果我们能够抓住这个机遇，立足创新，去勇敢地迎接这个挑战，则有可能使我国微电子技术实现腾飞，在新一代微电子技术中拥有自己的知识产权，促进我国微电子 产业的发展，为迎接21世纪中叶将要到来的伟大的民族复兴奠定技术基础，以重铸中华民族的辉煌！

参考文献

[1]s.m.sze:lecture note at peking university,four decades of developments in microelectronics:achievements and challenges.

[2]bob schaller.the origin,nature and lmplication of“moore’s law”,http///research/barc/gray/moore.law.html.1996.

[3]张兴、郝一龙、李志宏、王阳元。跨世纪的新技术－微电子机械系统。电子科技导报，1999，4：2

篇（11）

二、实践教学存在的问题

我校是一个财经类的高校，身处在这样环境中的电子信息工程专业的实力相较对薄弱。我校在推进实践教学过程中，仍然存在很多关键问题，主要体现在以下几方面。

1.适应高素质应用型人才培养的实践教学设施短缺落后，实践教学手段和方法仍显落后。

长期以来，我校的电子实践教学主要依附于理论教学，大多实验设备都未得到及时的更新，现有的实验教学条件和环境远远不能满足教学计划中培养目标的要求。学生动手能力和实践能力的培养不够充分。实训模拟场地限制了学生更多的培养动手能力的机会。现有的实训设施还远未能满足教学实践的需要。

2.教学计划仍需进一步调整和完善。

当前在教学计划中，尽管实践环节的教学课时已有较大提高，如在我校的人才培养方案中，在强调理论教学的同时，一直加强与实践教学有机融合，精心设计实验、实习、实训、课程论文（设计）、毕业论文（设计）、课外科技文化活动、素质拓展、社会实践等实践教學内容。增大了实践性教学环节课时比例，但除去一定量的停留在计划中的名义实习课时后，实际可用于学生实践、或动手的学时仍显不足。

3.实践教学师资力量有待提高。

教师中能够适应满足实践实训的总体上比重不高，大量年轻教师从高校毕业后进入学校从事教学工作，缺乏实践教学环节的专门训练，自身尚不能成为行家里手，难以胜任相关的实践指导工作。

4.校外实习基地建设薄弱，远远不能满足教学实践的需要，校企间的合作更是匮乏。

许多校外实习基地常常依赖老师们个人在社会建立起来具有较紧密关系的亲朋好友关系，勉强维持、勉强接受。有些学生甚至需要自行联系实习单位，实习效果堪忧。

三、实践教学改革总结

针对我校电子专业实践教学过程中存在的诸多关键问题，主要在以下几方面进行了实践改革。

1.结合专业特点不断改革更新实践教学内容，适应企业用人需求。

根据电子专业特点，对本专业的实践教学内容和模式进行调整和补充。在传统电子实践教学内容的基础上，安排了最新的电子技术发展及电子技术应用情况介绍。例如在万用表、直流电源、示波器、信号发生器、功率表等常用电子仪器的使用实习基础上，还适当增加了单片机、电工、设计、嵌入式设计等实践教学单元，并不断紧跟电子技术发展的趋势等，利用现代化的教学方法和教学手段，设计新的实践教学模式 突出创新训练的重要地位，以满足新形式下创新教育的要求。

2.加强师资队伍建设，开发实践教学质量源泉。

实践教学质量的高低，很大程度上取决于实践教学师资队伍的整体素质与结构。首先，学校制订了相关政策，加强实践教学师资培养力度，加强对有丰富实践教学经验的工程师、技师引进等工作。其次，建立实践教学激励和约束机制，充分调动教师参与实践教学的主动性、积极性和创造性。鼓励并分批安排教师走进企业进行实践训练和素质拓展，为我校实践教学质量的提高提供了强有力的队伍保障。

3.产学研结合、加强校内外基地建设，为创新型人才的培养创造良好的环境和条件。

实践教学基地是培养创新型人才必备的硬件设施条件，是对大学生进行技能训练的基本保证。根据地理位置的优势，我们广泛与周边相关电子企业和公司建立联系，不断健全校外实践基地，为学生大学学习期间创造更多进入企业公司实习锻炼的机会，我们与企业公司建立了长期合作，并建立校企联合培养基地，建立学生创新实验基地，共同承担人才培养，科技合作，成果转化，创新实验与科学研究相结合研究，大大促进了人才培养和专业的发展建设。也为学生今后的自主创业奠定基础。

4.创造条件激发学生实践创新积极性，使学生较早的参与到竞赛和科研活动中。

近年来我们加强了学科竞赛的指导和投入，鼓励学生积极进行创新活动，也取得了丰硕的成果。如鼓励学生参加挑战杯、程序设计、电子设计、飞思卡尔智能车和机器人、全国数学建模等竞赛为代表的国家级及省级竞赛活动，并给与一定的奖励。学生们在比赛中取得优异成绩的同时，学习的热情和积极性也得到了充分调动和激发。

5.充分利用我校特有的素质拓展周教学安排，不断改革素质拓展周的内容，提高学生实践能力的培养。