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微电子概论结课论文 信息学院 专业 ： 班级 ： 姓名 ： 学号： 浅析微电子发展及其与医学的结合 摘要 也许我们对微电子并没有什么深入的了解，但微电子技术的应用与影响在我们的日常生活中随处可见.如今信息技术已渗透到社会生产和生活的一切领域，微电子技术在医学中的应用也由各类医疗器械和集成电路转变为生物芯片。本文将简述微电子技术的发展历史现状，和在医学领域的发展趋势和展望，增进对微电子技术的了解。 关键词 微电子技术、发展、现代技术革命、晶体管、集成电路、财富、医学、应用 微电子技术是一项年轻的技术,它发展的理论基础是 19 世纪末到 20 世纪 30 年代之间建立起来的现代物理学。它产生于本世纪 40 年代中期，伴随着当代科学技术的形成而发展起来，扩展到科学技术的各个领域。它在短短的一个多世纪的时间里，凭借着飞快的发展速度和强大的生命力，成功地渗入人类生活的各个领域，并在 21 世纪里 继续成为最具发展潜力的技术之一。70 年代，光纤通信进入实用阶段。以微电子技术、电子计算机、激光、光纤通信、卫星通信和遥感技术为主要内容的信息技术成为新技术革命的先导技术。 微电子技术的发展历史和现状 19 世纪末 20 世纪初的物理学革命，为微电子技术的产生奠定了理论基础。 半导体三个重要物理效应——光电导效应、光生伏特效应、整流效应的发现，量 子力学的建立和材料物理的发展，都起到了理论推动作用。 1946 年 1 月，Bell 实验室正式成立了半导体研究小组，成员为肖克莱、理 论物理学家巴丁、实验物理学家布拉顿。在系统的研究过程中，巴丁提出了表面 态理论，肖克莱给出了实现放大器的场效应基本设想，巴丁设计进行了无数次实 验，于 1947 年 12 月观察到了该晶体管晶体管结构的放大特效，标志着世界上 第一个点接触型晶体管的诞生。1952 年 5 月，英国科学家达默第一次提出了集成电路的构想。1958 年，以 德克萨斯仪器公司的科学家基尔比为首的研究小组研制出世界上第一块集成电 路。 晶体管和集成电路的发明，拉开了人类进入电子时代的序幕，对人类社会的 所有领域产生了并且还正在产生着深远影响。 随着晶体管和集成电路的发明与应用， 微电子技术进入了一个飞速发展的时 期。1965年，美国硅谷西安童半导体公司的 Gordon Moore 博士通过研究了半导体工业的发展数据，1971 年提出了著名的“摩尔定 于 律”——集成电路芯片的集成度每三年提高 4 倍，而芯片加工特征尺寸每三年缩 小 倍。微电子技术是近五十年来发展最快的技术。 从最基本的机构单元 pn 结，到简单的接触双极型晶体管和结型晶体管，再 到 MOS 场效应晶体管；从双极集成电路，到数字集成电路，再到 MOS 集成电 路，每一次进步都是一次技术上的巨大飞跃。 作为微电子技术的核心，集成电路（IC）经历了小规模、中规模、大规模、 超大规模阶段，目前已进入甚大规模阶段，其集成度不断提高、功耗延迟积（优 值）和特征尺寸不断缩小、集成规模不断增大。各方面的性能不断优化，价格却 在不断降低——如此一来，产品的升级换代不仅导致性能品质的提升，价格也变 得越来越便宜，性价比不断提高，在人类生活中也越来越受到欢迎，得到了广泛 的应用。 集成电路的制造工艺主要包括以下内容。 图形装换技术：主要是光刻和刻蚀技术； 薄膜制备技术：主要是外延、氧化、化学气相淀积、物理气相淀积等； 掺杂工艺：主要是扩散与离子注入； 其他工艺：接触与互连、隔离技术、封装技术和辅助工艺等。 随着集成电路规模的发展，工艺的不断提高，其种类趋于繁多，应用环境的 变化，集成电路的设计也起着越来越大的作用。尤其是电子设计自动化 EDA 工 具的应用， 在保证实际准确性的同时， 大大缩短了设计周期， 降低了设计的成本。目前，我们已经进入纳米时代。0.25 微米的 CMOS 工艺技术已进入大量生产，以该项技术制作出来的 256Mb 的 DRAM 和 600MHz 的微处理器芯片上，每片上的集成的晶体管数已经达到了 10~8-10~9 数量级；10nm 的器件已经在实 验室研制成功,相应的栅氧化层只有 1.0-2.0nm；90nm-32nm 工艺已进入规模生产，晶体管本身宽度只有30nm-50nm. 微电子产业发展高速、辐射面广，极大地影响了社会的方方面面，已经被列为是支柱产业之一。 微电子技术的发展趋势和展望 价廉、可靠、体积小、重量轻的微电子产品，使电子产品面貌一新；微电子技术产品和微处理器不再是专门用于科学仪器世界的贵族，而落户于各式各样的普及型产品之中，进人普通百姓家。例如电子玩具、游戏机、学习机及其他家用电器产品等。就连汽车这种传统的机械产品也渗透进了微电子技术，采用微电子技