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纳米电子技术的发展与展望

2016-04-22万亚力

关键词:展望发展

万亚力

摘 要:我国能够实现科学技术跨越发展的主要途径就是纳米电子技术,同时纳米电子技术研究也是提升国家核心竞争力的重要选择。本文阐述了纳米电子技术在我国发展的重要地位,也叙述了纳米电子技术的关键技术和主要研究方式,纳米电子技术的最新发展动向也是本文主要研究的部分。本文也讨论了纳米技术发展的展望,微电子技术发展的重要趋势就是纳米电子技术,也是实现量子计算的主要途径。

关键词:纳米电子技术;发展;展望

随着我国电子科学技术的迅速发展,纳米电子技术也引起了很多人的关注,纳米电子技术的应用价值渐渐的越来越广泛,纳米电子技术可以研制出功能奇特,性能优良的产品,也可以实现一种高效率的工作模式。但在我国的电子科学技术研究中,对纳米电子技术的研发比较浅显,而研发出新的纳米电子技术是很有必要的,它不仅能够改善人们的生活水平,也能推动我国电子科学技术的发展。

1 纳米电子技术的概念和发展背景

1.1 纳米电子技术的概念 在纳米科学和纳米技术中,纳米电子技术是一个新兴的学科,也是纳米科学和技术中比较重要的组成部分,它不仅是推动电子实业发展的重要前提,也是微电子学的发展方向。纳米电子技术更新技术的方法是研究纳米空间里的电子等微小物质,同时也推动了微电子的发展。而创新集成电路设计及制作的方法对于新兴电子技术的发展是十分重要的。部分先进的工程技术结合现代物理学产生了纳米电子技术,纳米技术的主要目的就是让人们可以对细微的原子等物质进行随意操作。

1.2 纳米电子技术的发展背景 目前我国社会主义市场经济的发展十分迅速,这也加快了电子技术的发展脚步。而在电子技术方面的重大发明也改变了人们的生活和工作,使得集成电路的发展逐渐小型化。电子技术的产品大部分都要求成本最低化、体积最小化、稳定性强,这跟纳米电子技术慢慢发展过程中对电子技术的高要求是相驳的,也就直接阻碍了纳米电子技术的发展。

2 纳米电子技术的发展近况

2.1 纳米材料的运用 纳米硅材料、纳米硅薄膜等都是目前的纳米材料。而纳米硅材料是同类材料中技术优势最大的材料,它不仅技术先进,还将新世纪人类对电子技术的新要求彻底实现了。纳米硅材料的运行时间相比其他同类材料比较短,也相对较精确可信,而且它耗损的能量较低,不会因外界环境而产生影响。因不断的开发研究应用,也使纳米硅材料的成本较低。纳米硅材料在运行过程中反应速度非常快是得益于其分子间距较短,这也降低了耗损,提高了工作效率。纳米硅材料相比其他同类材料,优势非常的多,也是目前所有纳米电子材料中新的突破。若纳米电子材料普及应用到人们的生活工作中,一定会给人们带来非常多的方便快捷[2]。

2.2 纳米元件的应用 经过超大规模集成元件和集成元件这两个发展历程,纳米元件才得以问世,所以纳米元件集合了集成元件和超大规模集成元件的所有优点。电子元件必须在纳米尺寸的范围内是目前持续扩大的集成规模对电子元件尺寸的新要求,例如尺寸微乎其微的单电子晶体管,它单单一位电子信号里就有一位信息数据,这也打破了高效率的现代电子技术必然会损耗高能量的局面。

2.3 现代医学中纳米电子技术的运用 在现代医学方面运用的纳米技术相比其他领域是最多的。有些细微之处是无法通过普通显微镜查看到的,纳米技术的发展能够帮助研究一些细微部分,纳米传感器的发明运用纳米电子技术而产生的,生化反应各式各样的化学或电化学信息都能用纳米传感器观测到。利用纳米技术研制出可以帮助医学的高科技产品,这些产品为人类医学的发展作出了伟大贡献。结合生物医学和电子学的新技术就是纳米电子技术,它不仅有无穷的研究潜力,还有巨大的开发利用价值。生物医学电子学是生物医学和电子学相结合的产物。在集成化生物医学电子设备和微型化方向的研究中,生物医学电子学还可以有很大的进展。

3 纳米电子技术的发展趋势

3.1 石墨烯的发展动向 石墨烯是一种不仅非常薄,质地也非常坚硬的纳米材料,相比其他的导体,它在常温下的电子传播速度较快。而石墨烯因自身性质的特点在将来的发展进程中有着很重要的作用。构成石墨烯的成分也跟构成其他相似导体的成分不同,它们若是相互碰撞,不会消耗任何能量。因此在纳米电子技术发展过程中石墨烯的发展有着非常重要的作用。

3.2 纳米硅薄膜发展的动向 目前我国硅的发展十分迅速,产量也较大。硅制造了大部分半导体电子器件,纳米硅薄膜的计划方案也在整个技术领域占有十分重要的地位。新兴纳米产品中纳米硅薄膜也是电子元件发展的重要基础。

3.3 纳米生物电子发展的动向 纳米生物技术是纳米技术发展的过程中所有纳米技术的首要重点之一。纳米生物技术的主要观点就是结合纳米电子技术和生物技术将纳米电子技术领到新的发展空间。利用纳米生物技术的特点在纳米生物技术的发展过程中可以研制出纳米医用材料,在我国未来的医学领域纳米生物电子技术会因自身的特殊性质得到更好的发展,同时也会给医疗事业作出巨大的贡献。

3.4 忆阻器的发展动向 通过结合电杆元件、电阻器和电容器而产生的电子元件就是忆阻器,同时它也是一种经过纳米元件而产生的纳米电子技术。忆阻器不仅工作的功率较小,不会因外界因素而受到影响,而体积相比其他同类产品也较小。在将来的发展进程中忆阻器会因为自身的优势,更快的代替硅芯片,提供快捷和方便,同时为新时代纳米电子技术的发展作了保障。

4 结语

目前电子技术的迅速发展也对人类跨越科学技术和人们的生活产生了明显的影响。事不宜迟,我们应抓住机会趁热打铁,集中所有最好的力量研究纳米电子的基础和运用,推动我国新一代信息技术的迅速发展。纳米电子技术的迅速发展对全人类来说绝对是一个非常重大的好消息,当人们的平常生活中完全渗入了纳米信息技术时,人们的生活现况会因纳米信息技术创造出来的科学环保生物材料而得到很大的改善,让人们真实的体现纳米时代,为人类的科学大跨步做出了伟大的贡献,也保证了我国的纳米电子技术的迅速发展。

参考文献:

[1]蒋鹏程.纳米电子技术的发展与趋势[J].科技展望,2015(11).

[2]韩熙.纳米电子技术分析及发展分析[J].电子测试,2015(10).

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