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【摘要】隨著納米技術的不斷發展,微電子技術正在不斷地突破發展的瓶頸。集成電路的設計和制作方法也在此過程中不斷地被革新??梢哉f,納米技術本身屬于一場新的電子技術的革命。雖然納米技術在我國出現的時間較短,但是各類納米電子產品的出現革新了人們認識上的突破。為了提高國家的綜合競爭力,對納米電子器件和納米電子技術分析顯得尤為重要。本文主要就納米電子器件和納米電子技術進行全面的分析。
【關鍵詞】納米電子器件;納米電子技術;分析策略
引言:
隨著科學技術的不斷發展,微電子技術也在此過程中不斷進步,甚至隨著理論的進步不斷地突破進入新的領域。將真空電子器件和納米技術更好地融合起來,同時在內部融合一些精細加工技術和其他類型的工藝,將會有助于在今后形成一種新型的技術。
一、納米電子技術產生的背景
早在20世紀就已經出現的納米電子技術對我們的生活和工作已經產生了非常深遠的影響。遵循摩爾定律的集成芯片電路每隔3年就已經以4倍的速度在增加,其尺寸在不斷縮小的基礎上持續運行了30年。電子元件的尺寸不斷地縮小,使得集成電路集成的要求也變得越來越高。而在未來如何制造出更加低成本和低消耗的半導體芯片成了大家需要知道的當務之急。為了能夠使得尺寸逐漸變小的電子器件能夠運行的更加穩定,將納米技術注入電子元件成為大勢所趨。納米級電子器件不僅器件的尺寸進一步減小,而且其最終的質量及將會和器件的量子性能有十分密切的關系[1]。與納米電子器件相關的量子器件將能夠通過電子波相位的控制來更好地實現相關的功能,并在此過程中擁有更高的速度和更低的消耗,從而從根本上解決日益嚴重的功耗問題。
二、納米電子技術的基本概念
如今的光電子技術已經逐步向新興的納米光技術方向發展,而納米光電子也在傳統半導體材料發展的過程中不斷地發展起來,最終成為新興納米電子學未來發展的新的趨勢。納米電子技術能夠幫助研究所有納米的結構中各個電子和光子相互作用的過程。并最終將光電子和納米電子技術共同結合起來。作為一種新型的科學技術,納米光電子技術是物理學和先進工程學結合的產物,也是目前基礎上不斷發展的產物。同時,納米光電子技術作為納米技術和電子技術的產物,其最終都能夠讓人類通過自己的意志來操縱單原子。常規的納米光電子產品主要包括納米電子器件和電子材料。
三、納米光電子各個器件的分類
1、納米光電技術探測器。納米光電子材料在不斷發展的過程中最終形成了納米光電技術,這種技術又被用于制作納米光電技術探測器中。而這種微型的探測器主要都是由納米絲和各種不同類型的納米棒組成的,紅外探測器就是最常用的納米光電技術探測器,在使用的過程中具有很高的靈敏度。2、納米發光器件。通過引進納米光電子和納米光等基本材料,最終都能夠研制出最新的納米發光器件。從整體結構來看,主要可以利用納米粒子等不同種類的材料來制作成一種能夠發光的硅二極管,并在之后使用各種尺寸制作成為可以實現納米發光的二極管。3、納米顯示器。常用的納米顯示器主要是由納米管顯示器和碳納米發生顯示器組成的。如今納米電子學、納米光子學和其他先進的微電子技術其極限的線寬都在70mm左右。這種先進技術的跨越通過幾十年時間的研究就已經很好地完成了。而為了能夠在最短的時間內更好地制作新興器件,單原子的操作方式在其中發揮著重要的作用。此外,利用這種新興的技術往往能夠有效地提升計算機的計算能力,甚至可以在短時間內將計算機的計算速度提高上千倍。但是使用的計算機的功率卻只有現在計算機的百萬分之一。而使用納米光電子技術往往能夠將通信帶寬的運行速度提高上百倍。
四、納米電子技術未來的展望
1、新型電子元器件。據預測,電子元器件技術將會在未來的20年內飛速發展。而市場對新興電子元器件的發展也提出了更高的要求,逐步走上了實用性發展的道路。包括單電子器件、共振隧穿電子器件、納米場效應晶體管、分子電子器件和其他新型的信息器件的研究也在此過程中不斷地得以突破。未來的納米電子技術將會不斷地朝著超越摩爾定律和超越CMOS的方向發展,最終形成大規模納米集成電路,對于未來數據存儲和計算機的發展都會有很重大的影響。2、碳納米管。碳納米管也會是將來非常重要的一種納米材料。完美六邊形的構成是其重要的特點,且本身的重量也很輕。這樣的結構使得其在使用的過程中擁有良好的導電性能、傳熱性能、光學性能和其他類型的性能。碳納米管在納米電子方面有著很重要的其他用途,在將來晶體管和電子元器件發展的過程中將會占據很重要的地位,完全能夠實現高速和低能耗的有效目標。
五、結束語
本文分析了納米電子技術產生的背景、納米電子技術的基本概念和納米光電子各個器件的分類,并在之后對納米電子技術未來發展的趨勢進行全盤的分析。而從上文的分析可以看出,納米電子技術本身是一個具有巨大潛力且應用范圍非常廣泛的技術,相信在今后它一定能夠在符合人類未來需求的基礎上應用于其他科學領域,并更好地促進我國新一代信息技術發展。
參考文獻
[1]張鑒.納米電子技術的發展現狀與未來展望[J].電子世界,2016(3):59-63
作者:李垚 單位:成都慧聯天下信息技術有限公司