電子科學與技術導論報告-在線瀏覽
2025-01-12 11:44本頁面
【正文】 (1967 年 )、超大規(guī)模集成電路（ VLSI） (1977 年 )、特大規(guī)模集成電路（ ULSI）(1993 年 )和巨大規(guī)模集成電路（ GSI） (1994 年 )。中國臺灣地區(qū)， 90 年代半導體工業(yè)進入迅猛發(fā)展時期， 1991— 1997 年間其工業(yè)規(guī)模年均增長率高達32%。特別是在半導體晶片生產方面，其產量占全世界晶片產量的 20%。但在之后 30 年間發(fā)展緩慢，與世界發(fā)達國家和地區(qū)的差距愈拉愈遠。通過啟動“ 909 工程” ，成功建成 25 條芯片制造線。 2020 年中國集成電路產量為 億塊，產值達到 1470 億元，比 2020 年增長 %。 （ 3） 發(fā)展趨勢： 1975 年摩爾提出了關于集成電路集成度發(fā)展的“摩爾定律”，這個定律說，集成度 (即電路芯片的電子器件數(shù) )每 18 個月翻一番，而價格保持不變甚至下降。由此可見這一領域發(fā)展速度之快，競爭之激烈。據(jù)美國半導體協(xié)會 (SIA)預測，到 2020 年，集成電路全行業(yè)銷售額將達到 1 萬億美元，它將支持 6 萬億到 8 萬億美元的電子裝備、 30 萬億美元的電子信息服務業(yè)和約 50 萬億美元 GDP。但是，從事實來看則并非是如此，微電子雖然逐漸向著納米化方向發(fā)展但是強大的滲透力依然給了微電子技術活躍的生命力。 （ SOC）， SOC 的 進一步發(fā)展可以講各種物理的，化學的，和生物的敏感器和執(zhí)行器與信息處理系統(tǒng)集成在一起，從而完成從信息獲取，處理，儲存，傳輸?shù)綀?zhí)行的的系統(tǒng)功能。生物芯片和微機技術便是這方面的典型例子，而在可以預見的未來將微電子與其他學科技術集合起來將會有廣闊的應用空間，由于微電子目前已經發(fā)展到了一個很成熟的地步，而其他學科并不需要滲透進去的微電子有多么高的技術水平，所以將微電子技術應用到其他學科技術將是一件很容易的事情。 MEMS 是微電子技術與機械，光學等領域結合而誕生的。 MESM 的發(fā)展開辟了一個全新的技術領域和產業(yè)，他由于具有傳統(tǒng)器件難以比較的優(yōu)勢而在航空，航天，汽車，生物，醫(yī)學，環(huán)境監(jiān)控，軍事以及幾乎人們接觸到的所有領域中都有著十分廣闊的應用。比如 現(xiàn)在幾經成功制作出了尖端直徑為 5mm 的可以夾起一個紅細胞的微型鑷子，可以再磁場中飛行的如蝴蝶般大小的飛機等。由以上技術形成的光電子行業(yè)的五大類產業(yè)格局：光電子材料與元件產業(yè)、光信息（資訊）產業(yè)、傳統(tǒng)光學（光學器材）產業(yè)、光通 信產業(yè)、激光器與激光應用（能量、醫(yī)療）產業(yè)。國外光電子產業(yè)主要在美國、日本和西歐，美國和日本的光電子產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢具有代表性。光電子技術行業(yè)的主要產品包括：激光器、光盤、成像傳感器、光纖以及關鍵部位使用光電子元器件的所有儀器和系統(tǒng)。 (2)國內概況： 中國光電子技術產業(yè)的現(xiàn)狀分為大陸和臺灣地區(qū)。在多項國家級戰(zhàn)略性科技計劃中，激光、光電子技術受到重視。國防預研光電技術作為跨部門項目正式立項。 (3)發(fā)展趨勢： 光電子產業(yè)是 21 世紀的支柱產業(yè)之一。光電子專項產業(yè)化目標是：①根據(jù)中國在光電子研究開發(fā)方面所具有的技術優(yōu)勢和資源特點，重點支持一批技術水平高、市場前景好的光電子產品，實現(xiàn)產業(yè)技術升級，并 盡量形成規(guī)模生產。通過對中國已有技術和資源優(yōu)勢并在國際市場有競爭力的光電子產品的重點支持，力爭在“十五”期間使國內光電子產業(yè)能夠滿足國內各行業(yè)的需要，并進入國際市場。 光盤技術 在光盤技術的促進下，近年來可見光半導體 激光二極管 和發(fā)光二級管得到了較快的發(fā)展。今后的發(fā)展需要繼續(xù)解決提高亮度，降低價格，提高使用壽命等問題。作為光電子主導產品的激光器的發(fā)展，經歷了原理上的四次變革，體積日益變小，功率不斷增大，可靠性和功率得到了很大的提高?，F(xiàn)今，固體激光器的平均輸出功率已從百瓦級提高到了千瓦級。與此同時，還開發(fā)出了實用價值高的新波長和寬帶 可調諧激光器 ，包括對人眼無傷害的 和 2μm 的激光器、藍光激光器和 X 光激光器。目前，單根光纖傳輸?shù)男畔⒘恳堰_到萬億位。迄今，光纖已經經歷了由短波長（ ）到長波長（ ~ ），由多模到單模光纖以及特種光纖的發(fā)展過程，并開發(fā)出了 色散移位光纖 、非零色散光纖和 色散補償光纖 。進入 90 年代，光電探測器的發(fā)展方向除了開發(fā)高 速響應光電 探測器外，其重點是開發(fā)焦平面陣列為代表的 光電成像器件 。當前，降低成本是 紅外探測器 在民用領域得到廣泛應用的關鍵。 隨著光通信、光信息處理、光計算等技術的發(fā)展，加之 材料科學 和制造技術的進展，使得在單一結構或單片襯底上集成光學、光電和 電子元器件 成為可能，光電子集成回路（ OEIC）和集成光路（ IOC）。預計到 2020 年，光電子集成回路和集成光路的發(fā)展速度將相當于 20 世紀 70 年代的微電子技術，多功能集成光學器件和光電子集成器件將系列化，集成光學信號處理速度將達到 1GHz。在國防上的應用也開展較早，如靶場用的激光、紅外、電視等光測設備，以及紅外 導引裝置 、紅外熱像儀、激光測距儀、微光夜視儀等。我國在 八五 計劃期間對一些光電器件企業(yè)進行了技術改造，已在 九五 計劃中產生了效益。國家重大成套通信設備 同步數(shù)字系列 （ SDH）光通信系統(tǒng)，于 1997年研制開發(fā)成功，現(xiàn)已廣泛應用于國家通信骨干網(wǎng)的建設。 未來展望 : 電子科學與技術是 一門應用計算機等現(xiàn)代化技術進行電子信息控制和信息處理的學科，主要研究信息的獲取與處理，電子設備與信息系統(tǒng)的設計、開發(fā)、應用和集成。我們可以通過一些基礎知識的學習認識這些東西，并能夠應用更先進的技術進行新產品的研究和開發(fā)。首先要有扎實的數(shù)學知識，對物理學的要求也很高，并且主要是電學方面；要學習許多電路知識、電子技術、信號與系統(tǒng)、計算機控制原理、通信原理等基本課程。譬如自己連接傳感器的電
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