淺論微電子的應(yīng)用與發(fā)展

謝乙稼

摘 要 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，微電子技術(shù)研究已經(jīng)時(shí)代發(fā)展下的必然趨勢(shì)，對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)也具有非常重要的作用。微電子產(chǎn)業(yè)可以看作是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的產(chǎn)業(yè)，與其他學(xué)科相互結(jié)合在一起，會(huì)產(chǎn)生一些全新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。本文首先探討了微電子在工業(yè)制造、生物學(xué)、武器制造和生活中的應(yīng)用，分析了它在未來(lái)在低功耗、新型材料以及人才培養(yǎng)方面的發(fā)展趨勢(shì)，以期對(duì)今后研究微電子方向的學(xué)者有重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞 微電子技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展

前言

微電子主要研究半導(dǎo)體集成電路、半導(dǎo)體與電路的設(shè)計(jì)與制造，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理功能，屬于電子學(xué)分支。隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展，在工業(yè)、生物學(xué)、武器制造和人們的日常生活中都起到了重要作用。從技術(shù)層面來(lái)看，微電子技術(shù)的形成，是建立在半導(dǎo)體電路之上的一種現(xiàn)代化技術(shù)，同傳統(tǒng)化的技術(shù)相比，它擁有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，工作效率更高、體積更小。這些優(yōu)勢(shì)都符合時(shí)代發(fā)展的需求，從未來(lái)的發(fā)展前景和當(dāng)下的需要來(lái)看，微電子技術(shù)在社會(huì)中扮演的角色愈加重要，能夠促進(jìn)信息化社會(huì)的全面發(fā)展。

1 微電子的應(yīng)用

1.1 在工業(yè)制造上的應(yīng)用

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，微電子技術(shù)在工業(yè)制造方面的應(yīng)用愈加廣泛。受到工業(yè)革命的影響，傳統(tǒng)化的工業(yè)制造方式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展需求，為了迎合新形勢(shì)的發(fā)展方向，現(xiàn)階段，許多工業(yè)制造領(lǐng)域都開(kāi)始應(yīng)用微電子技術(shù)，以此來(lái)提高產(chǎn)品的精準(zhǔn)度、安全性和適應(yīng)性。例如，在汽車制造領(lǐng)域中的應(yīng)用，尤其是在車身控制系統(tǒng)中，如果汽車發(fā)生了被盜的問(wèn)題，那么電子防控系統(tǒng)能夠自動(dòng)發(fā)出預(yù)警。將汽車的防盜系統(tǒng)和智能手機(jī)聯(lián)系在一起，這樣車主在車被盜時(shí)，也能夠及時(shí)掌握車的具體位置，從而大大地降低了汽車被偷盜的風(fēng)險(xiǎn)[1]。

1.2 在生物學(xué)中的應(yīng)用

生物電子學(xué)涵蓋的范圍較廣，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，在一定程度上也推動(dòng)了生物醫(yī)學(xué)的進(jìn)步。例如植入式電子系統(tǒng)和監(jiān)控技術(shù)，植入式電子系統(tǒng)是一種埋置于生命體內(nèi)的電子設(shè)備，能夠診斷出一些復(fù)雜的疾病，同時(shí)，還可以代替一些受損的器官。隨著各種低功率電路的發(fā)展，植入式電子系統(tǒng)帶來(lái)更多對(duì)生物有用的應(yīng)用，讓顯微外科的手術(shù)水平不斷提高。其次是在監(jiān)護(hù)系統(tǒng)中的應(yīng)用，監(jiān)護(hù)系統(tǒng)一般是由傳感器、信號(hào)處理等系統(tǒng)組成的，可以顯示心率、血壓這些生理方面的參數(shù)，作用是向醫(yī)生提供一些比較重要的患者信息，方便醫(yī)生能夠及時(shí)掌握相關(guān)的病情變化，為之后的治療提供可行方案。從整體來(lái)看，微電子技術(shù)為生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展帶來(lái)了巨大的變化。

1.3 在武器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在自動(dòng)武器系統(tǒng)中，微電子主要應(yīng)用于槍械微電子處理器中，可以快速測(cè)距以及提高打擊精度。在瞄準(zhǔn)目標(biāo)的過(guò)程中，可以通過(guò)微處理器對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，防止誤傷。在未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)趨向于電子信息化的情景下，通過(guò)微電子技術(shù)可以做到明確戰(zhàn)斗位置、方式以及保持聯(lián)系。微電子處理器可以憑借其強(qiáng)大的運(yùn)算能力，運(yùn)用合適的數(shù)學(xué)模型，對(duì)當(dāng)前環(huán)境進(jìn)行擬合，達(dá)到最好的射擊效果[3]。可見(jiàn)，微電子技術(shù)對(duì)于我國(guó)軍事發(fā)展和國(guó)防安全具有重要意義。

1.4 在生活中的應(yīng)用

在信息化社會(huì)背景下，微電子技術(shù)的產(chǎn)品對(duì)人們的生活產(chǎn)生非常重要的影響。例如我們?nèi)粘Ｋ玫闹悄苁謾C(jī)，觀看到的電視節(jié)目，或者是公交卡等，這些電子設(shè)備實(shí)際上都應(yīng)用到了微電子技術(shù)。例如在大城市的微電子公交站牌，這是最新推出的一種新型的公交實(shí)時(shí)查詢系統(tǒng)，這種站牌被安裝在BRT2的公交站臺(tái)上，一個(gè)小小的藍(lán)色站牌，被劃分為四塊功能性的區(qū)域，具有查詢二維碼、微信公眾號(hào)的作用。乘客們只需要利用手機(jī)上的微信或者是QQ“掃一掃”即可，手機(jī)界面上就可以自動(dòng)跳出公交車的實(shí)時(shí)到站信息。

2 微電子在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

2.1 向著低功耗和綠色、節(jié)能的方向發(fā)展

自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)微電子技術(shù)的發(fā)展取得了一定的突破，這種技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)也越來(lái)越廣闊。但是同一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比較，仍舊存在著一定的差距，這就需要國(guó)家加大政策和資金方面的支持力度，構(gòu)建一套完整的微電子發(fā)展機(jī)制，以此來(lái)推動(dòng)整個(gè)社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步。在未來(lái)的發(fā)展前景中，人們需要越來(lái)越多的能源，但是這些能源卻非常有限，所以，研究低功耗的綠色微電子技術(shù)是當(dāng)下的重點(diǎn)。始終圍繞著綠色節(jié)能產(chǎn)業(yè)以及TCT的市場(chǎng)方向進(jìn)行深入探討，集中投資建設(shè)，共同打造一個(gè)全產(chǎn)業(yè)鏈的運(yùn)行模式[2]。

2.2 應(yīng)用新型材料

微電子技術(shù)的應(yīng)用主要是還是以芯片為主，所以在研發(fā)的過(guò)程中，應(yīng)該利用一些新型的材料，保障微電子技術(shù)的不斷進(jìn)步。加大對(duì)新型材料的開(kāi)發(fā)力度，以此來(lái)適應(yīng)功率半導(dǎo)體的應(yīng)用范圍，讓微電子技術(shù)的發(fā)展同其他學(xué)科之間形成一個(gè)正比，如微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)等。將一些新型的材料應(yīng)用到微電子技術(shù)中，對(duì)于當(dāng)代社會(huì)的發(fā)展具有非常重要的作用。時(shí)刻掌握國(guó)際上微電子的發(fā)展動(dòng)態(tài)，不斷擴(kuò)大該技術(shù)的應(yīng)用范圍，拉近和發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。

2.3 加強(qiáng)培養(yǎng)創(chuàng)新復(fù)合型人才

我國(guó)微電子技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)的道路仍舊是漫長(zhǎng)的，因此，國(guó)家要重點(diǎn)培養(yǎng)一些具有創(chuàng)新精神的復(fù)合型人才。加強(qiáng)學(xué)校和企業(yè)之間的合作，了解企業(yè)需要的人才類型，讓這些復(fù)合型的人才能夠更好地將理論性知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中，以此來(lái)滿足企業(yè)對(duì)于高層次人才的需求。同時(shí)，要積極的引進(jìn)國(guó)際上知名的微電子技術(shù)專家，來(lái)促進(jìn)我國(guó)的人才培養(yǎng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代化信息產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)，實(shí)際上就是最具滲透力以及活躍性的微電子技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展程度能夠體現(xiàn)出一個(gè)國(guó)家整體的經(jīng)濟(jì)能力和發(fā)展水平。微電子技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展使國(guó)家的國(guó)際地位得到提升，而其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)也可以看作是人類進(jìn)步的一種新方向。微電子行業(yè)是一個(gè)具有潛力的技術(shù)領(lǐng)域，人們應(yīng)該重視它的發(fā)展和進(jìn)步，這樣才能促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 任杰.光刻技術(shù)在微電子設(shè)備上的應(yīng)用及展望[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015，（4）：126-126.

[2] 李彥林.微電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用研究[J].電子制作，2015，（20）：36.

[3] 陳效華.微電子技術(shù)在自動(dòng)武器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用展望[C].中國(guó)科協(xié)首屆學(xué)術(shù)年會(huì).中國(guó)科協(xié)首屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集.杭州：中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)，2001：978.