微電子學論文大全11篇

緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇微電子學論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

篇（1）

在維修電子教學過程中，教師一般會根據實際情況設置一些障礙，然后讓學生進行專業分析、排除風險、診斷故障、整合維修。但是，在這種情況下，中職學生的主導地位不突出，根本無法培養學生面對維修電子的獨立判斷能力和深入檢修能力，而且還很容易降低中職學生的實踐操作能力。

1.2理論與實踐脫節

很多維修電子課程的專業教師不注重培養學生的實踐操作能力，進而造成了理論知識與實踐能力嚴重脫節的局面。對中職學生來說，僅注重理論知識的學習已經不能滿足社會的發展需求；再加上很多中職院校的師資力量出現斷層，不利于中職院校培養社會所需要的高素質應用型人才。

1.3無法及時反饋相關信息并做專業測評

無法實時測評和反饋學生學習維修電子課程的進度。在實踐操作的過程中，學生是否真正掌握了維修電子的專業知識，并具有獨立操作能力，這些都是無法專業測評的。而學生對維修電子的反饋信息也無法及時傳遞給教師，這種單項溝通也在一定程度上制約了維修電子教學的發展。

1.4維修電子教學實驗設備不足

維修電子的教學實踐活動往往會受實驗設備不足的影響。選擇以班級為單位的整體演示性操作模式，學生只是單純地看老師做實驗，自己很難進行專業操作，而教師也很難在維修電子教學過程中預測學生在操作時可能遇到的情況，無法有針對性的講解，無法讓學生深入了解維修電子的相關專業知識。

2理論與實踐相結合

中職教育與普通教學工作不同，它具有較強的職業性和針對性。它要求學生在學習課程期間，要具備相應的實踐能力，這樣進入社會后才能勝任崗位要求，進行專業操作。

2.1采用一體化的教學模式

一體化教學模式是以電子維修課堂教學為主軸，輔助教學設施設備為載體，把電子維修的理論知識與實踐能力充分結合在一起，集視覺、聽覺、行動能力、較強的心理素質于一體，讓中職學生及時發現問題，及時提問、溝通，實現良好的雙向溝通，將實踐教學活動貫穿于整個電子維修過程中，形成全方位的教學模式。這種教學模式的出發點是讓中職學生的實踐能力得到提升，以實踐能力為主線，遵循客觀的教學規律，采取一體化的教學模式，充分利用各項教學資源，深入學習，提高中職學生維修電子的專業能力。

2.2實行“理論＋實踐”的考核模式

中職院校的傳統考核模式側重于維修電子理論知識的培養，常常忽略了學生的實踐能力，這樣不利于提高學生的綜合素質，更不利于提高維修電子的教學質量，所以，這種新型的“理論＋實踐”對等的培養，激發了中職學生學習維修電子的興趣，也為學生樹立了學習的信心。在維修電子課程的考核過程中，“理論＋實踐”的考核模式——用專業知識引導實踐，用實踐操作能力鞏固理論知識，不僅可以激發學生的學習熱情，還提高了學生的維修電子實踐操作能力，更提高了學生的綜合素質。

2.3注重協作學習的培養

協作學習是以學生之間的團隊協作能力為宗旨，根據學生的日常表現、學習成績、興趣愛好和技能水平，隨機將其分成專業的維修電子小組。教師可以以小組的實踐情況作為綜合測評，及時發現學生在操作過程中存在的不足，積極引導，正面回應。這樣不僅可以提高維修電子的教學質量，還提高了學生學習的積極性。

篇（2）

主管單位：工業和信息化部

主辦單位：中國電子科技集團公司第二十四研究所

出版周期：雙月刊

出版地址：重慶市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1004-3365

國內刊號：50-1090/TN

郵發代號：

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：1971

期刊收錄：

CA 化學文摘(美)(2009)

SA 科學文摘(英)(2009)

CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

中國科學引文數據庫(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

期刊榮譽：

中科雙效期刊

Caj-cd規范獲獎期刊

篇（3）

會議論文集均由德國Springer出版社作為LNCS系列出版。ICICS2013歡迎來自全世界所有未發表過和未投遞過的原始論文，內容包括訪問控制、計算機病毒與蠕蟲對抗、認證與授權、應用密碼學、生物安全、數據與系統安全、數據庫安全、分布式系統安全、電子商務安全、欺騙控制、網格安全、信息隱藏與水印、知識版權保護、入侵檢測、密鑰管理與密鑰恢復、基于語言的安全性、操作系統安全、網絡安全、風險評估與安全認證、云安全、無線安全、安全模型、安全協議、可信計算、可信賴計算、智能電話安全、計算機取證等，但又不局限于此內容。

作者提交的論文，必須是未經發表或未并行地提交給其他學術會議或學報的原始論文。所有提交的論文都必須是匿名的，沒有作者名字、單位名稱、致謝或其他明顯透露身份的內容。論文必須用英文，并以 PDF 或 PS 格式以電子方式提交。排版的字體大小為11pt，并且論文不能超過12頁（A4紙）。所有提交的論文必須在無附錄的情形下是可理解的，因為不要求程序委員閱讀論文的附錄。如果提交的論文未遵守上述投稿須知，論文作者將自己承擔論文未通過形式審查而拒絕接受論文的風險。審稿將由3位程序委員匿名評審，評審結果為：以論文形式接受；以短文形式接受；拒絕接受。

ICICS2013會議論文集可在會議其間獲取。凡接受論文的作者中，至少有1位必須參加會議，并在會議上報告論文成果。

投稿截止時間：2013年6月5日 通知接受時間：2013年7月24日 發表稿提交截止時間：2013年8月14日

會議主席：林東岱 中國科學院信息工程研究所 研究員

程序委員會主席：卿斯漢 中國科學院軟件研究所、北京大學軟件與微電子學院 教授

Jianying ZHOU博士 Institute for Infocomm Research，新加坡

篇（4）

本書編輯是一位在無線通訊、醫學成像、半導體器件和納米電子方面知名的新興技術國際專家，他管理著一個初創公司――Redlen技術公司的研發部門，他同時也是CMOS新興技術公司的執行主任。他曾在國際性專業雜志及會議上發表過100多篇論文，在各種國際場合中被邀請作為演講者，他擁有美國、加拿大、法國、德國和日本授予的18項國際專利。

本書可用作電氣工程、微電子學、CMOS線路設計及生物醫學器件專業研究生課程的補充材料。

胡光華，

退休高工

篇（5）

主管單位：

主辦單位：中國科學院電子學研究所;中國科學院文獻情報中心

出版周期：雙月刊

出版地址：北京市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1003-1928

國內刊號：11-2635/TN

郵發代號：82-15

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：1985

期刊收錄：

核心期刊：

期刊榮譽：

篇（6）

主管單位：中華人民共和國教育部

主辦單位：同濟大學

出版周期：季刊

出版地址：上海市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1673-1964

國內刊號：31-1945/TP

郵發代號：

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：2005

期刊收錄：

核心期刊：

期刊榮譽：

篇（7）

本書共有4章。1　離子激勵工藝方法；2　借助帶電粒子的半導體嬗變摻雜；3　利用輻射缺陷的半導體摻雜；4　隱埋多孔及損傷層的形成。

本書是世界科技出版社出版的《電子學和系統問題精選》叢書第37卷。本書的第一作者在圣彼得堡理工大學任教，第二作者在俄羅斯RAS俄羅斯科學院所屬微電子學與高純度材料研究所任職。本書引用的參考資料超過400種。對半導體電子學和固態輻射物理感興趣的科學家、技術人員和學生將會從中受益。

胡光華，高級軟件工程師

篇（8）

中圖分類號：G633.41文獻標識碼：A文章編號：1002-7661（2012）08-0006-02

專業英語是一門語言應用與專業知識緊密結合的課程，其目的是為了提高學生閱讀英語專業文獻的能力，以及初步的用英語進行專業寫作和交流的能力。由于微電子學科發展較快，而前沿技術和論題又往往首先由國外發起，因此更需要扎實的專業英語知識。但由于專業英語既包括復雜的英語句型，又包括艱深的專業知識，故使得大多數學生對其望而生畏，覺得枯燥乏味，影響了教學效果。本文對重慶郵電大學微電子專業英語的授課內容和教學方法做了一定的探索和改革，提高了學生的學習興趣，獲得了較好的教學效果。

一、教學內容的安排

大多數高校都把專業英語放在大三開課，因為此時學生已完成大學英語的學習，同時又修完了部分專業課程。但必須注意此時的學生專業知識尚不充分，因此就課程內容而言，不宜選擇過于專業的文獻，而應選擇專業基礎或者專業科普方面的文獻。所選文獻不宜艱深，不宜有太多公式和推導，而應以語言描述為主，否則將消耗大量時間來解釋專業知識和公式推導，而削弱了對語言閱讀和應用能力的培養。

以重慶郵電大學微電子專業為例，專業英語開設在大三上學期。按照培養計劃，該專業在大二下學期已開展了部分專業基礎課。在專業英語開設時，學生已修完《電子線路》《固體物理》《數字電路》《電路分析》等專業基礎課程，同時正在學習《半導體物理》《CMOS集成電路設計》等專業課程。針對學生的學業現狀，我們將微電子專業英語的內容選為如下幾個部分：（1）半導體發展歷程；（2）半導體物理基礎知識；（3）集成電路設計基礎知識；（4）專業論文閱讀。其中第1部分采用科普性的文章，避免學生一開始就覺得難學。這部分內容敘述上淺顯易懂，同時包括了大量趣聞軼事，如晶體管Transistor一詞的來歷，巴丁、布拉頓、肖克利等人的合作與沖突等，適當穿插講解，將大大提高學生的興趣。同時這部分也包括了大量的專業詞匯，因此可使學生在輕松學習之中逐步深入進去。第2部分和第3部分，都是學生在本學期正在學習的專業課，但是只選取每門課較為基礎的部分，并且在時間上比專業課略微滯后。這樣在講述這部分內容時，由于學生剛剛在專業課上學完相關知識，記憶猶新，此時再用英語講述，可起到趁熱打鐵之功效。一方面及時鞏固了學生對專業知識的掌握，另一方面避免了專業英語糾纏在解釋專業知識的泥潭中。第4部分的內容，是通過對1-2篇國外雜志的科研論文進行講授，使學生了解專業論文的寫法、規范和注意事項等，提高閱讀科研論文的能力。這4部分教學內容的安排，既提高了學生的學習興趣，又對學生的專業課學習起到很好的促進作用，受到學生的歡迎，大大提高了學習興趣。

二、教學方法的改進

由上節的介紹可知，關于專業英語的教學內容，各專業應根據專業特點具體制定。即使對同一專業，由于培養方案和專業英語開課時機的不同，也應選擇不同的授課內容。從這個意義上說，專業英語不需要也不應有統一的教材。各專業應視自己的具體情況，選取不同的教學內容，并且應隨培養方案的變更而變更，但即使不需統一的教材，在教學方法上，也可采用一些共同的措施。

首先是選用書面教材或電子教材的問題。專業英語的教材，通常是教師從網上搜集相關的英文文獻，加以系統整理后，首先形成一個電子版的形式。因而部分教師就直接采用電子版教材，通過投影的方式進行授課。但根據我們的經驗，電子版教材十分不利于專業英語的教學。這是因為根據對大量學生的調查結果，他們習慣于將書擺在面前進行閱讀，同時用筆在書中圈點或注釋。而那種對著投影屏閱讀的方式，對學生來講既不習慣也易勞累。因此必須將電子版教材打印出來，通過復印的方式，發到每一個學生手中，這樣才能保證較好的閱讀效果。

其次是授課方式的選擇。通常有兩種做法，一是教師直接朗讀和翻譯；二是學生翻譯，并由教師做點評。第一種做法便于掌握教學進度，對較難的句子和段落比較適合。但這樣容易造成學生表面上在教師的帶領下讀懂了某個文獻，而在獨立閱讀的時候，則又困難重重。第二種做法提高了學生的參與性，使其能真正地認識到自己的不足之處，從而找準提高和改進的方向，教學效果明顯。但是由于學生個體的差異，這種方法無法保證教學進度，特別是遇到閱讀能力較差的學生，將導致嚴重的拖課。我們在教學中將兩種方法結合起來，同時以第二種做法為主。為避免拖課，采用了兩個措施：一是當遇到較難的句子時，采取第一種授課方式，由教師講解和分析；二是在最開始授課時，讓全班每個學生都快速地翻譯一小段英文，大概摸清每個學生的英文水平，在以后的授課中，適當安排每節課進行翻譯的學生組合，從而較好地控制了教學進度。在學生翻譯的過程中，我們主動走下講臺，站到學生中間，以拉近距離，表明教師在仔細聆聽，增加學生的成就感。同時及時點評，對學生的優缺點進行恰當的分析，對一些共性的問題，再回到講臺上進行專門地舉例和分析。通過這種方式，學生非常樂意主動進行翻譯，并且課堂氣氛輕松活躍，教學效果良好。

三、結束語

我們對重慶郵電大學微電子專業英語的教學內容和教學方法進行了探索和改革，使得本課程既輕松有趣，同時又對專業學習起到了良好的促進作用，提高了學生的積極性，獲得了較好的教學效果。我們將繼續進行專業英語寫作和課后作業安排方面的教學研究，以獲得更好的教學效果。

參考文獻：

[1]蔣磊．關于專業英語學科性質定位的思考[J].山東外語教學，1998，（3）.

篇（9）

申明:本網站內容僅用于學術交流，如有侵犯您的權益，請及時告知我們，本站將立即刪除有關內容。 王潤聲（右）在美國接受IEEE獎項并與電子器件協會（EDS）主席合影

2013年，美國IEEE電子器件青年科學家獎（IEEE EDS Early Career Award）公布獲獎名單，一位中國青年學者的名字出現在其中，他就是北京大學信息科學技術學院副教授王潤聲。

IEEE（電氣電子工程師協會）有五十多年歷史。多年來，該協會一直致力于推動電子和信息技術在理論發展和應用方面的進步，它被認為是科技革新的催化劑，也是太空、計算機、生物醫學、電氣及電子工程領域的權威組織。

經過了推薦、提名、網評、專家討論等考核環節后，王潤聲成為IEEE該獎項歷史上首位來自非美國機構的獲獎者。“學校和實驗室的平臺好，加上近期國家對科研項目的支持力度很大，甚至一些美國同行也都羨慕我們。”王潤聲說，“只要平臺是良性發展的、機制是不斷完善的，換作其他科學家，也一樣能取得成果、獲得獎勵。”

在王潤聲尚年輕的學術生涯中，IEEE電子器件青年科學家獎是重要節點，直接促使他在半導體新器件研究領域的地位更加令人關注。對于這個風華正茂的年輕學者來說，一場在晶體管研究領域的漫長巡禮才剛剛開始。

北大人的成長

王潤聲是北大“土著”，從小成績優秀，是令人艷羨的“別人家的孩子”。起初，王潤聲的興趣是物理學，但當年北大物理系在安徽不招收高考生，考慮到當時物理系與微電子系有部分課程交叉共享，王潤聲因此認為，由微電子專業轉向物理專業應該“比較容易”。憑借這個樸素的判斷，王潤聲憧憬著一個物理學家的夢，成了北京大學2001級微電子專業的學生。然而，此后一直到他讀博乃至后來成為北大老師，他卻都沒有再換專業，反倒在微電子的路上越走越遠。

王潤聲是他這一代青年科學家成長之路的典型代表：少了許多國家計劃層面的約束，基本可以輕松自由地選擇發展方向。他聰明，興趣廣，喜歡對新鮮事物躍躍欲試。在北大，他擔任了一年的乒乓球協會會長，后來又加入了學校網球隊。這時，王潤聲常常思考的問題是，“我的專業究竟有什么用？未來有什么發展？”那是青年學子一個迷茫善變的階段，他的目標不再局限于轉戰物理專業，還專門用了大半年時間跑到中文系聽課，甚至還打算考到中文系讀研。他困惑于選擇，思考一條最適合自己的專業之路。

回憶起那段日子，王潤聲說，人之所以對一件事情感興趣，也許是因為不用面對任何壓力，可以自由地做，因為你不必依賴這些有創造性的業余愛好來謀生。但是，如果把興趣變成工作，你的愛好受到了物質刺激，也許會發現自己逐漸不那么喜歡做這些事了。愛好也不再是用來放松頭腦的富有創造性的追求，它變成了養家糊口的工具。而這些壓力最終會充滿抱怨與不滿，最后你會發現自己不但沒有工作好，還失去了一個愛好。正如麥克勞德告誡我們的：不要把自己在閑暇時的消遣變成從早八點到晚五點要做的正常工作。經過一番深思熟慮，王潤聲徹底打消了轉專業的念頭，繼續學習微電子學。

2005年，王潤聲獲推免資格，成為北大微電子專業碩士生。王潤聲的導師、時任系主任的黃如教授是微納電子學領域的權威學者。在她的影響和指導下，王潤聲開啟了一段全新的科研之旅。不久后，他的論文先后在學科頂級期刊TED和頂級會議IEDM上發表，當時這在學生中尚屬罕見。黃如發現了他的天賦和科研潛力，著意栽培他;于是，王潤聲選擇繼續攻讀微電子學與固體電子學的博士學位。

2008年，國家通過教育部“國家建設高水平大學公派研究生計劃”向國外輸送第二批公派研究生，王潤聲也是其中的一員。他訪問的是美國普渡大學（Purdue University）電子與計算機工程（ECE）學院。普渡大學的微電子專業在全美排名靠前，并且很早就與北京大學建立了交流關系。“我是國內培養的‘土鱉’，但在美國，我發現國內微電子領域研究條件其實不錯;與國外同行相比，發現自己的專業水平也不錯。這說明我們國家自己培養的科研人員并不比別人差，因此我對自己更有信心了。”王潤聲說。

因為心系國內未完成的研究項目，王潤聲在普渡大學訪問一年后回到北大，于2010年4月師從王陽元院士進入博士后流動站深造，并得到了中國博士后基金的特別資助。2012年3月，王潤聲被聘為北京大學信息科學技術學院講師。至此，他由一名北大學生變成了北大的老師，成為一名“徹底”的北大人。

瓶頸與變革

王潤聲認為，微電子學科發展正處于瓶頸期。最突出的表現是，不論個人電腦、移動通信，還是智能手機，制造商都在拼功耗，因為功耗是目前最大的難題。“什么時候一塊手機電池能用一周？”王潤聲最大的愿望，就是在晶體管器件層面創新，做出更好的晶體管。“產業技術發展不能停滯，否則就變成了傳統行業。”

“瓶頸就意味著新的變革即將產生。”王潤聲的主要工作是新型晶體管研究，這需要同時透徹了解電子學和物理學，并且及時跟進行業前沿最新成果。近年來，以英特爾、IBM、臺積電等巨頭為代表的微納電子新技術在行業內持續，產品功耗不斷降低。“對未來，5年后、10年后的技術，該如何設計、如何制作，如何在傳統的基礎上創新？這是我們思考的主要問題。”王潤聲說。

2014年，王潤聲的“新型低功耗多柵MOS器件的實驗與理論研究”獲2014年教育部高等學校科學技術獎自然科學一等獎，個人排名第二。這是一項適用于未來集成電路技術的研究，揭示了納米尺度多柵器件中的系列特殊物理現象及根源，提出了新的實驗與特性表征方法，并延拓了低功耗應用能力，得到了國際半導體產業界的關注。

根據王潤聲介紹，在技術層面降低晶體管的功耗，主要有三個方面的變革：一是做新的器件結構，二是用更合適的材料替換原有材料，三是改變其工作原理。王潤聲從本科畢業論文即開始針對新結構器件展開研究。他告訴記者，這方面最有代表性的一項成果是從英特爾22納米技術代的CPU芯片開始采用的三維晶體管，業內叫做FinFET，外形像魚鰭（Fin）一樣，所以叫作鰭式晶體管;這種結構具有很強的靜電學控制能力，從而功耗很低。新材料方面，從英特爾45納米技術代開始，業界采用氧化鉿取代了傳統的氧化硅作為柵極絕緣介質材料，從而大大降低了柵極泄漏電流產生的功耗。新原理方面，目前北大正在研究利用量子力學隧穿原理改進原有晶體管的開關機制，以期從物理本質上進一步降低器件功耗。

后摩爾時代的創新

晶體管在傳統的電子產品應用中，遵循著名的“摩爾定律”不斷地等比例縮小以提高集成度，但如前所述，現在已經遇到了發展瓶頸。在后摩爾時代，除了傳統的應用，晶體管還可以在物聯網、智能傳感器、生物醫療（比如可穿戴和可植入的芯片）等新應用中大展身手。在后摩爾時代，晶體管該如何創新、如何發展、如何提高性價比？王潤聲同黃如教授等組成的團隊針對上述問題做技術研究，并有中芯國際等多個大型企業作為合作對象。“產業應用是我們的最終目的。”王潤聲說，信息產業已經成為國民經濟的支柱產業之一，而半導體集成電路產業是信息產業的基石，它的出現使電子設備向著微型化、智能化、高性能和低功耗的方向發展。

篇（10）

1 引　言

綜觀人類社會發展的文明史，一切生產方式和生活方式的重大變革都是由于新的科學發現和新技術的產生而引發的，科學技術作為革命的力量，推動著人類社會向前發展。從50多年前晶體管的發明到目前微電子技術成為整個信息社會的基礎和核心的發展歷史充分證明了“科學技術是第一生產力”。信息是客觀事物狀態和運動特征的一種普遍形式，與材料和能源一起是人類社會的重要資源，但對它的利用卻僅僅是開始。當前面臨的信息革命以數字化和網絡化作為特征。數字化大大改善了人們對信息的利用，更好地滿足了人們對信息的需求；而網絡化則使人們更為方便地交換信息，使整個地球成為一個“地球村”。以數字化和網絡化為特征的信息技術同一般技術不同，它具有極強的滲透性和基礎性，它可以滲透和改造各種產業和行業，改變著人類的生產和生活方式，改變著經濟形態和社會、政治、文化等各個領域。而它的基礎之一就是微電子技術。可以毫不夸張地說，沒有微電子技術的進步，就不可能有今天信息技術的蓬勃發展，微電子已經成為整個信息社會發展的基石。

50多年來微電子技術的發展歷史，實際上就是不斷創新的過程，這里指的創新包括原始創新、技術創新和應用創新等。晶體管的發明并不是一個孤立的精心設計的實驗，而是一系列固體物理、半導體物理、材料科學等取得重大突破后的必然結果。1947年發明點接觸型晶體管、1948年發明結型場效應晶體管以及以后的硅平面工藝、集成電路、cmos技術、半導體隨機存儲器、cpu、非揮發存儲器等微電子領域的重大發明也都是一系列創新成果的體現。同時，每一項重大發明又都開拓出一個新的領域，帶來了新的巨大市場，對我們的生產、生活方式產生了重大的影響。也正是由于微電子技術領域的不斷創新，才能使微電子能夠以每三年集成度翻兩番、特征尺寸縮小倍的速度持續發展幾十年。自1968年開始，與硅技術有關的學術論文數量已經超過了與鋼鐵有關的學術論文，所以有人認為，1968年以后人類進入了繼石器、青銅器、鐵器時代之后硅石時代（silicon age）〖1〗。因此可以說社會發展的本質是創新，沒有創新，社會就只能被囚禁在“超穩態”陷阱之中。雖然創新作為經濟發展的改革動力往往會給社會帶來“創造性的破壞”，但經過這種破壞后，又將開始一個新的處于更高層次的創新循環，社會就是以這樣螺旋形上升的方式向前發展。

在微電子技術發展的前50年，創新起到了決定性的作用，而今后微電子技術的發展仍將依賴于一系列創新性成果的出現。我們認為：目前微電子技術已經發展到了一個很關鍵的時期，21世紀上半葉，也就是今后50年微電子技術的發展趨勢和主要的創新領域主要有以下四個方面：以硅基cmos電路為主流工藝；系統芯片（system on a chip，soc）為發展重點；量子電子器件和以分子（原子）自組裝技術為基礎的納米電子學；與其他學科的結合誕生新的技術增長點，如mems，dna chip等。

2 21世紀上半葉仍將以硅基cmos電路為主流工藝

微電子技術發展的目標是不斷提高集成系統的性能及性能價格比，因此便要求提高芯片的集成度，這是不斷縮小半導體器件特征尺寸的動力源泉。以mos技術為例，溝道長度縮小可以提高集成電路的速度；同時縮小溝道長度和寬度還可減小器件尺寸，提高集成度，從而在芯片上集成更多數目的晶體管，將結構更加復雜、性能更加完善的電子系統集成在一個芯片上；此外，隨著集成度的提高，系統的速度和可靠性也大大提高，價格大幅度下降。由于片內信號的延遲總小于芯片間的信號延遲，這樣在器件尺寸縮小后，即使器件本身的性能沒有提高，整個集成系統的性能也可以得到很大的提高。

自1958年集成電路發明以來，為了提高電子系統的性能，降低成本，微電子器件的特征尺寸不斷縮小，加工精度不斷提高，同時硅片的面積不斷增大。集成電路芯片的發展基本上遵循了intel公司創始人之一的gordon e．moore 1965年預言的摩爾定律，即每隔三年集成度增加4倍，特征尺寸縮小倍。在這期間，雖然有很多人預測這種發展趨勢將減緩，但是微電子產業三十多年來發展的狀況證實了moore的預言[2]。而且根據我們的預測，微電子技術的這種發展趨勢還將在21世紀繼續一段時期，這是其它任何產業都無法與之比擬的。

現在，0．18微米cmos工藝技術已成為微電子產業的主流技術，0．035微米乃至0．020微米的器件已在實驗室中制備成功，研究工作已進入亞0．1微米技術階段，相應的柵氧化層厚度只有2．0～1．0nm。預計到2010年，特征尺寸為0．05～0．07微米的64gdram產品將投入批量生產。

21世紀，起碼是21世紀上半葉,微電子生產技術仍將以尺寸不斷縮小的硅基cmos工藝技術為主流。盡管微電子學在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大進展；但還不具備替代硅基工藝的條件。根據科學技術的發展規律，一種新技術從誕生到成為主流技術一般需要20到30年的時間，硅集成電路技術自1947年發明晶體管1958年發明集成電路,到60年代末發展成為大產業也經歷了20多年的時間。另外，全世界數以萬億美元計的設備和技術投入，已使硅基工藝形成非常強大的產業能力；同時，長期的科研投入已使人們對硅及其衍生物各種屬性的了解達到十分深入、十分透徹的地步，成為自然界100多種元素之最，這是非常寶貴的知識積累。產業能力和知識積累決定了硅基工藝起碼將在50年內仍起重要作用，人們不會輕易放棄。

目前很多人認為當微電子技術的特征尺寸在2015年達到0．030～0．015微米的“極限”之后，將是硅技術時代的結束，這實際上是一種誤解。且不說微電子技術除了以特征尺寸為代表的加工工藝技術之外，還有設計技術、系統結構等方面需要進一步的大力發展，這些技術的發展必將使微電子產業繼續高速增長。即使是加工工藝技術，很多著名的微電子學家也預測，微電子產業將于2030年左右步入像汽車工業、航空工業這樣的比較成熟的朝陽工業領域。即使微電子產業步入汽車、航空等成熟工業領域，它仍將保持快速發展趨勢，就像汽車、航空工業已經發展了50多年仍極具發展潛力一樣。

隨著器件的特征尺寸越來越小，不可避免地會遇到器件結構、關鍵工藝、集成技術以及材料等方面的一系列問題，究其原因，主要是：對其中的物理規律等科學問題的認識還停留在集成電路誕生和發展初期所形成的經典或半經典理論基礎上，這些理論適合于描述微米量級的微電子器件，但對空間尺度為納米量級、空間尺度為飛秒量級的系統芯片中的新器件則難以適用；在材料體系上，sio2柵介質材料、多晶硅／硅化物柵電極等傳統材料由于受到材料特性的制約，已無法滿足亞50納米器件及電路的需求；同時傳統器件結構也已無法滿足亞50納米器件的要求，必須發展新型的器件結構和微細加工、互連、集成等關鍵工藝技術。具體的需要創新和重點發展的領域包括：基于介觀和量子物理基礎的半導體器件的輸運理論、器件模型、模擬和仿真軟件，新型器件結構，高k柵介質材料和新型柵結構，電子束步進光刻、13nmeuv光刻、超細線條刻蝕，soi、gesi／si等與硅基工藝兼容的新型電路，低k介質和cu互連以及量子器件和納米電子器件的制備和集成技術等。

3 量子電子器件（qed）和以分子原子自組裝技術為基礎的納米電子學將帶來嶄新的領域

在上節我們談到的以尺寸不斷縮小的硅基cmos工藝技術，可稱之為“scaling down”，與此同時我們必須注意“bottom up”。“bottom up”最重要的領域有二個方面：

(1)量子電子器件（qed—quantum electron device）這里包括單電子器件和單電子存儲器等。它的基本原理是基于庫侖阻塞機理控制一個或幾個電子運動，由于系統能量的改變和庫侖作用，一個電子進入到一個勢阱，則將阻止其它電子的進入。在單電子存儲器中量子阱替代了通常存儲器中的浮柵。它的主要優點是集成度高；由于只有一個或幾個電子活動所以功耗極低；由于相對小的電容和電阻以及短的隧道穿透時間，所以速度很快；且可用于多值邏輯和超高頻振蕩。但它的問題是制造比較困難，特別是制造大量的一致性器件很困難；對環境高度敏感，可靠性難以保證；在室溫工作時要求電容極小（αf），要求量子點大小在幾個納米。這些都為集成成電路帶來了很大困難。

因此，目前可以認為它們的理論是清楚的，工藝有待于探索和突破。

(2)以原子分子自組裝技術為基礎的納米電子學。這里包括量子點陣列（qca—quantum－dot cellular automata)和以碳納米管為基礎的原子分子器件等。

量子點陣列由量子點組成，至少由四個量子點,它們之間以靜電力作用。根據電子占據量子點的狀態形成“0”和“1”狀態。它在本質上是一種非晶體管和無線的方式達到陣列的高密度、低功耗和實現互連。其基本優勢是開關速度快，功耗低，集成密度高。但難以制造，且對值置變化和大小改變都極為靈敏，0．05nm的變化可以造成單元工作失效。

以碳納米管為基礎的原子分子器件是近年來快速發展的一個有前景的領域。碳原子之間的鍵合力很強，可支持高密度電流，而熱導性能類似于金剛石，能在高集成度時大大減小熱耗散，性質類金屬和半導體，特別是它有三種可能的雜交態，而ge、si只有一個。這些都使碳納米管（cnt）成為當前科研熱點，從1991年發現以來，現在已有大量成果涌現，北京大學納米中心彭練矛教授也已制備出0．33納米的cnt并提出“t形結”作為晶體管的可能性。但是問題是如何去生長有序的符合設計性能的cnt器件，更難以集成。

目前“bottom up”的量子器件和以自組裝技術為基礎的納米器件在制造工藝上往往與“scaling down”的加工方法相結合以制造器件。這對于解決高集成度cmos電路的功耗制約將會帶來突破性的進展。

qca和cnt器件不論在理論上還是加工技術上都有大量工作要做，有待突破，離開實際應用還需較長時日！但這終究是一個誘人探索的領域，我們期待它們將創出一個新的天地。

4 系統芯片（system on a chip）是21世紀微電子技術發展的重點

在集成電路（ic）發展初期，電路設計都從器件的物理版圖設計入手，后來出現了集成電路單元庫（cell－lib），使得集成電路設計從器件級進入邏輯級，這樣的設計思路使大批電路和邏輯設計師可以直接參與集成電路設計，極大地推動了ic產業的發展。但集成電路僅僅是一種半成品，它只有裝入整機系統才能發揮它的作用。ic芯片是通過印刷電路板（pcb）等技術實現整機系統的。盡管ic的速度可以很高、功耗可以很小，但由于pcb板中ic芯片之間的連線延時、pcb板可靠性以及重量等因素的限制，整機系統的性能受到了很大的限制。隨著系統向高速度、低功耗、低電壓和多媒體、網絡化、移動化的發展，系統對電路的要求越來越高，傳統集成電路設計技術已無法滿足性能日益提高的整機系統的要求。同時，由于ic設計與工藝技術水平提高，集成電路規模越來越大，復雜程度越來越高，已經可以將整個系統集成為一個芯片。目前已經可以在一個芯片上集成108－109個晶體管，而且隨著微電子制造技術的發展，21世紀的微電子技術將從目前的3g時代逐步發展到3t時代（即存儲容量由g位發展到t位、集成電路器件的速度由ghz發展到燈thz、數據傳輸速率由gbps發展到tbps，注：1g=109、1t=1012、bps：每秒傳輸數據位數）。

正是在需求牽引和技術推動的雙重作用下，出現了將整個系統集成在一個微電子芯片上的系統芯片（system on a chip，簡稱soc）概念。

系統芯片（soc）與集成電路（ic）的設計思想是不同的，它是微電子設計領域的一場革命，它和集成電路的關系與當時集成電路與分立元器件的關系類似，它對微電子技術的推動作用不亞于自50年代末快速發展起來的集成電路技術。

soc是從整個系統的角度出發，把處理機制、模型算法、芯片結構、各層次電路直至器件的設計緊密結合起來，在單個（或少數幾個）芯片上完成整個系統的功能，它的設計必須是從系統行為級開始的自頂向下（top－down）的。很多研究表明，與ic組成的系統相比，由于soc設計能夠綜合并全盤考慮整個系統的各種情況，可以在同樣的工藝技術條件下實現更高性能的系統指標。例如若采用soc方法和0．35μm工藝設計系統芯片,在相同的系統復雜度和處理速率下，能夠相當于采用0．18～0.25μm工藝制作的ic所實現的同樣系統的性能；還有，與采用常規ic方法設計的芯片相比,采用soc設計方法完成同樣功能所需要的晶體管數目約可以降低l～2個數量級。

對于系統芯片（soc）的發展，主要有三個關鍵的支持技術。

（1）軟、硬件的協同設計技術。面向不同系統的軟件和硬件的功能劃分理論（functional partition theory），這里不同的系統涉及諸多計算機系統、通訊系統、數據壓縮解壓縮和加密解密系統等等。

（2）ip模塊庫問題。ip模塊有三種,即軟核，主要是功能描述；固核，主要為結構設計；和硬核，基于工藝的物理設計、與工藝相關，并經過工藝驗證過的。其中以硬核使用價值最高。cmos的cpu、dram、sram、e2prom和flash memory以及a／d、d／a等都可以成為硬核。其中尤以基于深亞微米的新器件模型和電路模擬為基礎，在速度與功耗上經過優化并有最大工藝容差的模塊最有價值。現在,美國硅谷在80年代出現無生產線（fabless)公司的基礎上，90年代后期又出現了一些無芯片（chipless）的公司,專門銷售ip模塊。

（3）模塊界面間的綜合分析技術,這主要包括ip模塊間的膠聯邏輯技術（glue logic technologies）和ip模塊綜合分析及其實現技術等。

微電子技術從ic向soc轉變不僅是一種概念上的突破,同時也是信息技術新發展的里程碑。通過以上三個支持技術的創新,它必將導致又一次以系統芯片為主的信息技術上的革命。目前，soc技術已經嶄露頭角，21世紀將是soc技術真正快速發展的時期。

在新一代系統芯片領域，需要重點突破的創新點主要包括實現系統功能的算法和電路結構兩個方面。在微電子技術的發展歷史上,每一種算法的提出都會引起一場變革，例如維特比算法、小波變換等均對集成電路設計技術的發展起到了非常重要的作用,目前神經網絡、模糊算法等也很有可能取得較大的突破。提出一種新的電路結構可以帶動一系列的應用,但提出一種新的算法則可以帶動一個新的領域,因此算法應是今后系統芯片領域研究的重點學科之一。在電路結構方面,在系統芯片中，由于射頻、存儲器件的加入，其中的電路結構已經不是傳統意義上的cmos結構，因此需要發展更靈巧的新型電路結構。另外，為了實現膠聯邏輯（glue logic）新的邏輯陣列技術有望得到快速的發展,在這一方面也需要做系統深入的研究。

5 微電子與其他學科的結合誕生新的技術增長點

微電子技術的強大生命力在于它可以低成本、大批量地生產出具有高可靠性和高精度的微電子結構模塊。這種技術一旦與其它學科相結合,便會誕生出一系列嶄新的學科和重大的經濟增長點，這方面的典型例子便是mems（微機電系統）技術和dna生物芯片。前者是微電子技術與機械、光學等領域結合而誕生的，后者則是與生物工程技術結合的產物。

微電子機械系統不僅是微電子技術的拓寬和延伸,它將微電子技術和精密機械加工技術相互融合，實現了微電子與機械融為一體的系統。mems將電子系統和外部世界聯系起來，它不僅可以感受運動、光、聲、熱、磁等自然界的外部信號，把這些信號轉換成電子系統可以認識的電信號，而且還可以通過電子系統控制這些信號，發出指令并完成該指令。從廣義上講，mems是指集微型傳感器、微型執行器、信號處理和控制電路、接口電路、通信系統以及電源于一體的微型機電系統。mems技術是一種典型的多學科交叉的前沿性研究領域，它幾乎涉及到自然及工程科學的所有領域，如電子技術、機械技術、光學、物理學、化學、生物醫學、材料科學、能源科學等〖3〗。

mems的發展開辟了一個全新的技術領域和產業。它們不僅可以降低機電系統的成本，而且還可以完成許多大尺寸機電系統所不能完成的任務。正是由于mems器件和系統具有體積小、重量輕、功耗低、成本低、可靠性高、性能優異及功能強大等傳統傳感器無法比擬的優點,因而mems在航空、航天、汽車、生物醫學、環境監控、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前景。例如微慣性傳感器及其組成的微型慣性測量組合能應用于制導、衛星控制、汽車自動駕駛、汽車防撞氣囊、汽車防抱死系統（abs）、穩定控制和玩具；微流量系統和微分析儀可用于微推進、傷員救護；信息mems系統將在射頻系統、全光通訊系統和高密度存儲器和顯示等方面發揮重大作用；同時mems系統還可以用于醫療、光譜分析、信息采集等等。現在已經成功地制造出了尖端直徑為5μm的可以夾起一個紅細胞的微型鑷子，可以在磁場中飛行的象蝴蝶大小的飛機等。

mems技術及其產品的增長速度非常之高，目前正處在技術發展時期，再過若干年將會迎來mems產業化高速發展的時期。2000年，全世界mems的市場達到120到140億美元，而帶來的與之相關的市場達到1000億美元。

目前，mems系統與集成電路發展的初期情況極為相似。集成電路發展初期，其電路在今天看來是很簡單的，應用也非常有限，以軍事需求為主,但它的誘人前景吸引了人們進行大量投資，促進了集成電路飛速發展。集成電路技術的進步,加快了計算機更新換代的速度，對cpu和ram的需求越來越大,反過來又促進了集成電路的發展。集成電路和計算機在發展中相互推動，形成了今天的雙贏局面，帶來了一場信息革命。現階段的微機電系統專用性很強，單個系統的應用范圍非常有限,還沒有出現類似于cpu和ram這樣量大面廣的產品。隨著微機電系統的進步，最后將有可能形成像微電子技術一樣有廣泛應用前景的新產業，從而對人們的社會生產和生活方式產生重大影響。

當前mems系統能否取得更更大突破，取決于兩方面的因素：第一是在微系統理論與基礎技術方面取得突破性進展，使人們依靠掌握的理論和基礎技術可以高效地設計制造出所需的微系統；第二是找準應用突破口，揚長避短，以特別適合微系統應用的重大領域為目標進行研究,取得突破，從而帶動微系統產業的發展。在mems發展中需要繼續解決的問題主要有：mems建模與設計方法學研究；三維微結構構造原理、方法、仿真及制造；微小尺度力學和熱學研究；mems的表征與計量方法學；納結構與集成技術等。

微電子與生物技術緊密結合誕生的以dna芯片等為代表的生物芯片將是21世紀微電子領域的另一個熱點和新的經濟增長點。它是以生物科學為基礎，利用生物體、生物組織或細胞等的特點和功能，設計構建具有預期性狀的新物種或新品系，并與工程技術相結合進行加工生產，它是生命科學與技術科學相結合的產物。具有附加值高、資源占用少等一系列特點，正日益受到廣泛關注。目前最有代表性的生物芯片是dna芯片。

采用微電子加工技術，可以在指甲蓋大小的硅片上制作出包含有多達萬種dna基因片段的芯片。利用這種芯片可以在極快的時間內檢測或發現遺傳基因的變化等情況，這無疑對遺傳學研究、疾病診斷、疾病治療和預防、轉基因工程等具有極其重要的作用。

dna芯片的基本思想是通過生物反應或施加電場等措施使一些特殊的物質能夠反映出某種基因的特性從而起到檢測基因的目的。目前stanford和affymetrix公司的研究人員已經利用微電子技術在硅片或玻璃片上制作出了dna芯片〖4〗。他們制作的dna芯片是通過在玻璃片上刻蝕出非常小的溝槽，然后在溝槽中覆蓋一層dna纖維。不同的dna纖維圖案分別表示不同的dna基因片段，該芯片共包括6000余種dna基因片段。dna（脫氧核糖核酸）是生物學中最重要的一種物質，它包含有大量的生物遺傳信息，dna芯片的作用非常巨大，其應用領域也非常廣泛：它不僅可以用于基因學研究、生物醫學等，而且隨著dna芯片的發展還將形成微電子生物信息系統，這樣該技術將廣泛應用到農業、工業、醫學和環境保護等人類生活的各個方面，那時，生物芯片有可能象今天的ic芯片一樣無處不在。

目前的生物芯片主要是指通過平面微細加工技術及超分子自組裝技術，在固體芯片表面構建的微分析單元和系統，以實現對化合物、蛋白質、核酸、細胞以及其它生物組分的準確、快速、大信息量的篩選或檢測。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具體實現技術、基于生物芯片的生物信息學以及高密度生物芯片的設計、檢測方法學等等。

6 結　語

在微電子學發展歷程的前50年中，創新和基礎研究曾起到非常關鍵的決定性作用。而隨著器件特征尺寸的縮小、納米電子學的出現、新一代soc的發展、mems和dna芯片的崛起，又提出了一系列新的課題，客觀需求正在“召喚”創新成果的誕生。

回顧20世紀后50年，展望21世紀前50年，即百年的微電子科學技術發展歷程，使我們深切地感受到，世紀之交的微電子技術對我們既是一個重大的機遇，也是一個嚴峻的挑戰，如果我們能夠抓住這個機遇，立足創新，去勇敢地迎接這個挑戰，則有可能使我國微電子技術實現騰飛，在新一代微電子技術中擁有自己的知識產權，促進我國微電子 產業的發展，為迎接21世紀中葉將要到來的偉大的民族復興奠定技術基礎，以重鑄中華民族的輝煌！

參考文獻

[1]s.m.sze:lecture note at peking university,four decades of developments in microelectronics:achievements and challenges.

[2]bob schaller.the origin,nature and lmplication of“moore’s law”,http///research/barc/gray/moore.law.html.1996.

[3]張興、郝一龍、李志宏、王陽元。跨世紀的新技術－微電子機械系統。電子科技導報，1999，4：2

篇（11）

二、實踐教學存在的問題

我校是一個財經類的高校，身處在這樣環境中的電子信息工程專業的實力相較對薄弱。我校在推進實踐教學過程中，仍然存在很多關鍵問題，主要體現在以下幾方面。

1.適應高素質應用型人才培養的實踐教學設施短缺落后，實踐教學手段和方法仍顯落后。

長期以來，我校的電子實踐教學主要依附于理論教學，大多實驗設備都未得到及時的更新，現有的實驗教學條件和環境遠遠不能滿足教學計劃中培養目標的要求。學生動手能力和實踐能力的培養不夠充分。實訓模擬場地限制了學生更多的培養動手能力的機會。現有的實訓設施還遠未能滿足教學實踐的需要。

2.教學計劃仍需進一步調整和完善。

當前在教學計劃中，盡管實踐環節的教學課時已有較大提高，如在我校的人才培養方案中，在強調理論教學的同時，一直加強與實踐教學有機融合，精心設計實驗、實習、實訓、課程論文（設計）、畢業論文（設計）、課外科技文化活動、素質拓展、社會實踐等實踐教學內容。增大了實踐性教學環節課時比例，但除去一定量的停留在計劃中的名義實習課時后，實際可用于學生實踐、或動手的學時仍顯不足。

3.實踐教學師資力量有待提高。

教師中能夠適應滿足實踐實訓的總體上比重不高，大量年輕教師從高校畢業后進入學校從事教學工作，缺乏實踐教學環節的專門訓練，自身尚不能成為行家里手，難以勝任相關的實踐指導工作。

4.校外實習基地建設薄弱，遠遠不能滿足教學實踐的需要，校企間的合作更是匱乏。

許多校外實習基地常常依賴老師們個人在社會建立起來具有較緊密關系的親朋好友關系，勉強維持、勉強接受。有些學生甚至需要自行聯系實習單位，實習效果堪憂。

三、實踐教學改革總結

針對我校電子專業實踐教學過程中存在的諸多關鍵問題，主要在以下幾方面進行了實踐改革。

1.結合專業特點不斷改革更新實踐教學內容，適應企業用人需求。

根據電子專業特點，對本專業的實踐教學內容和模式進行調整和補充。在傳統電子實踐教學內容的基礎上，安排了最新的電子技術發展及電子技術應用情況介紹。例如在萬用表、直流電源、示波器、信號發生器、功率表等常用電子儀器的使用實習基礎上，還適當增加了單片機、電工、設計、嵌入式設計等實踐教學單元，并不斷緊跟電子技術發展的趨勢等，利用現代化的教學方法和教學手段，設計新的實踐教學模式 突出創新訓練的重要地位，以滿足新形式下創新教育的要求。

2.加強師資隊伍建設，開發實踐教學質量源泉。

實踐教學質量的高低，很大程度上取決于實踐教學師資隊伍的整體素質與結構。首先，學校制訂了相關政策，加強實踐教學師資培養力度，加強對有豐富實踐教學經驗的工程師、技師引進等工作。其次，建立實踐教學激勵和約束機制，充分調動教師參與實踐教學的主動性、積極性和創造性。鼓勵并分批安排教師走進企業進行實踐訓練和素質拓展，為我校實踐教學質量的提高提供了強有力的隊伍保障。

3.產學研結合、加強校內外基地建設，為創新型人才的培養創造良好的環境和條件。

實踐教學基地是培養創新型人才必備的硬件設施條件，是對大學生進行技能訓練的基本保證。根據地理位置的優勢，我們廣泛與周邊相關電子企業和公司建立聯系，不斷健全校外實踐基地，為學生大學學習期間創造更多進入企業公司實習鍛煉的機會，我們與企業公司建立了長期合作，并建立校企聯合培養基地，建立學生創新實驗基地，共同承擔人才培養，科技合作，成果轉化，創新實驗與科學研究相結合研究，大大促進了人才培養和專業的發展建設。也為學生今后的自主創業奠定基礎。

4.創造條件激發學生實踐創新積極性，使學生較早的參與到競賽和科研活動中。

近年來我們加強了學科競賽的指導和投入，鼓勵學生積極進行創新活動，也取得了豐碩的成果。如鼓勵學生參加挑戰杯、程序設計、電子設計、飛思卡爾智能車和機器人、全國數學建模等競賽為代表的國家級及省級競賽活動，并給與一定的獎勵。學生們在比賽中取得優異成績的同時，學習的熱情和積極性也得到了充分調動和激發。

5.充分利用我校特有的素質拓展周教學安排，不斷改革素質拓展周的內容，提高學生實踐能力的培養。