微电子学中的辩证法原理(IC).pdf

课程名称自然辩证法概论

姓名xxx

学号G140120104

专业电路与系统

任课教师XXX

开课时间2014-2015学年第二学期

课程论文提交时间：2015年6月15日

摘要

微电子技术作为近几十年高速发展的学科，它已经从多个方面影响着我们的

生活，改变我们的生活。作为研究电子或离子在固体材料中的运动规律及其应用，

并利用它实现信号处理功能的学科，微电子为我们架起了从微观到宏观的桥梁。

集成电路技术（IC）是微电子学的核心技术，近年来正在高速发展着。自然辩证

法作为一门研究自然界和科学技术一般规律的学科，对微电子学的发展可起到指

导作用。本文从自然辩证法的角度浅谈微电子学中存在的部分辩证法原理。

关键词：微电子学；IC（集成电路）设计；自然辩证法

1、绪论

微电子技术是当代信息技术的一大基石，1947年美国贝尔实验室的肖克来、波拉坦和

巴丁发明了晶体管，1958年在德州仪器公司工作的JackKilby发明了世界上第一块IC。以

上两项革命性的发明推进人类社会进入微电子时代和信息时代。随着科学技术的发展，微电

子已经进入到日常生活的各个领域，比如我们平日使用的公交卡、银行卡和一卡通，其内的

芯片使用的是微电子技术，计算机和各类电子产品、汽车引擎、通讯系统都离不开微电子技

术。

进入21世纪以来，我国信息产业在生产和科研方面都大大加快了发展速度，并已经成

为国民经济发展的支柱产业之一。作为信息技术的基础的微电子技术的发展，特别是微电子

半导体行业的发展，已经成为衡量一个国家综合国力的重要标志。自然辩证法的发展同自然

科学的发展是紧密相连的，20世纪以来自然科学突飞猛进，极大地扩大和加深了人类对自

然界的认识，20世纪自然科学的发展已经在更加广阔的范围和更加深刻的程度上揭示了自

然界的辩证法和自然科学辩证法，在实际上为自然科学界所广泛接受。如辩证唯物主义哲学

原理、世界观和方法论为指导，对现代科学技术的新成就进行概括，较深刻地揭示了自然物

质系统的辩证法。

微电子学是电子学的一门分支学科，主要是研究电子或离子在固体材料中的运动规律及

其应用，并利用它实现信号处理功能的学科。它以实现电路和系统的集成为目的的。微电子

学中实现的电路和系统又分为IC和集成系统，是微小化的；在微电子学中的空间尺寸通常

是以微米（um）和纳米（nm）为单位的。

自然辩证法是研究自然界和科学技术发展一般规律以及人类认识自然和改造自然一般

方法的学科，它是马克思主义理论的重要组成部分，是对于人类认识自然和改造自然的成果

与活动进行科学概括与总结的产物。

微电子学、自然辩证法在一般人看来，一个属于理工科的范畴，另一个属于文科的范畴。

它们彼此在不同的圈子，怎么会联系在一起，其实任何事物都存在两面性，在微电子中许多

领域都用到了自然辩证法的原理，可以说，自然辩证法对微电子学具有指导的作用。

2、微电子技术的研究与发展

2.1、微电子技术的发展进程

微电子是电子信息科学与技术的一门前沿学科。微电子学的诞生是与半导体晶体管的发

明为标志的，晶体管是人类历史上最伟大的发明之一，是固体物理、半导体物理、材料科学

等取得一系列重大突破后的必然结果。微电子学是脱胎于电子学和固体学的一门交叉性的技

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术学科，其核心是集成电路技术。

集成电路（IC）技术的发展才40余年的历史。但是集成电路技术已经从小规模（SSI）、

中规模（MSI）、大规模（LSI）、超大规模（VLSI）,发展到现在的巨大规模（ULSI）(集成

度大于108元件/芯片)，是当今世界上发展最快的高技术之一。近几十年来，微电子技术一

直按照摩尔定律的指数增长规律发展的。其基本内容是，在集成电路的单个芯片上集成的元

件数，即集成电路的集成度每18个月增加一倍，即集成度每三年翻