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納米電子技術(shù)的發(fā)展研究論文
從戰略意義而言，納米電子技術(shù)對提升我國的核心競爭力有著(zhù)重要意義。在納米技術(shù)的基礎上將納米科學(xué)與技術(shù)兩者融合的新技術(shù)，根據目前納米電子技術(shù)的應用領(lǐng)域，其制作而成的各種材料已經(jīng)突破了各種技術(shù)的瓶頸，對提高人們生產(chǎn)生活質(zhì)量有著(zhù)重要幫助。
1 納米電子技術(shù)的發(fā)展歷程
1.1 納米電子器件
目前的電子器件的市場(chǎng)對電子器件提出了更高的要求。在技術(shù)含量不斷提升的前提下，其實(shí)用性也是考察其性能的一個(gè)重要指標。納米電子器件作為構成納米集成電路的重要元件，其在發(fā)展的過(guò)程中主要經(jīng)歷了三個(gè)階段。第一階段是分立元件階段，第二階段是集成元件階段，第三階段是超大規模集成電路階段，隨著(zhù)電子器件的尺寸逐漸微型化，電子元件進(jìn)入到納米級別已經(jīng)成為了現實(shí)。比較典型就是單電子晶體管，其就是利用納米級微細加工技術(shù)制作而成，這也代表了現有的電子技術(shù)已經(jīng)突破了原有的技術(shù)瓶頸。
1.2 納米電子系統
納米電子系統是目前納米電子技術(shù)發(fā)展的重要方向，其技術(shù)的實(shí)現主要是利用了納米電子運算等，對納米運算原型系統和納米存儲原型系統進(jìn)行探索，目的在于研究發(fā)明出兩者的單芯片集成。主要的納米電子計算機等。
1.3 納米加工技術(shù)
在納米加工技術(shù)當中，其中一種加工技術(shù)是以微觀(guān)角度從分子、原子的角度出發(fā)，通過(guò)一定環(huán)境的設置得出所需要的納米材料，然后再進(jìn)一步的制作成納米功能器件，最后得到電路系統。另外一種就是以現有的無(wú)機半導體材料為主，通過(guò)薄膜生長(cháng)等技術(shù)制備而成各種納米級固態(tài)電子器件以及集成電路，例如納米壓印等。
1.4 納米電子材料
與普通的材料不同，納米電子材料不管是從性能上還是經(jīng)濟上都有著(zhù)顯著(zhù)的優(yōu)勢。通俗一點(diǎn)講，納米電子材料實(shí)際上就是將納米技術(shù)應用于材料學(xué)上的一種延伸，主要研究的是零維量子點(diǎn)、一維量子線(xiàn)以及二維量子阱材料。目前主要的納米電子材料有納米半導體材料、納米硅材料等。其中的納米硅材料與其他材料相比，更具優(yōu)勢，不管是從生產(chǎn)成本、能耗還是穩定性方面都有著(zhù)不錯的性能。
1.5 納米電子在醫學(xué)中的發(fā)展
在現代醫學(xué)領(lǐng)域中，科技的進(jìn)步獎各種先進(jìn)的高科技電子產(chǎn)品被應用到醫學(xué)領(lǐng)域當中，并對現代醫學(xué)的發(fā)展有著(zhù)重要幫助。特別是納米電子技術(shù)迅速發(fā)展起來(lái)之后，各種結合了納米電子技術(shù)的電子產(chǎn)品應運而生。例如能夠直接獲取到細胞膜和細胞器表面結構信息的掃描隧道顯微鏡(ScanningTunneling Microscope)，還有發(fā)發(fā)豐富了傳感器理論、推動(dòng)傳感器制作水平以及拓寬了傳感器應用領(lǐng)域的納米傳感器等等。在現代醫學(xué)方面，將生物醫學(xué)與納米電子技術(shù)結合，目的在于實(shí)現醫學(xué)電子設備的微型化與集成化。根據當下的發(fā)展水平，其電子設備的尺寸大小將逐漸延伸至原子、分子的水平。
2 納米電子技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢
2.1 石墨烯
在納米電子領(lǐng)域中，對石墨烯的研究一直在繼續。石墨烯是一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料，屬于二維材料。由于石墨烯是目前最薄、最堅硬的納米材料。其導熱系數高于碳納米管和金剛石，電阻率遠低于銅和銀，是目前電阻率最小的材料。由于具備十分良好的性能，整個(gè)的石墨烯產(chǎn)業(yè)化也在不斷的加快，在航空航天、移動(dòng)設備等方面的領(lǐng)域范圍也在不斷的拓寬。在移動(dòng)電子設備中，由于其柔性能夠較好的應用于移動(dòng)電子屏幕中，其整個(gè)的市場(chǎng)為石墨烯的發(fā)展提供了動(dòng)力。由于其高導電性、超輕薄性等優(yōu)越性能，石墨烯在航空航天領(lǐng)域的應用也備受矚目。
2.2 碳納米管
碳納米管由于其獨有的拓撲結構等性能在光學(xué)、機械等方面展現出了廣泛的應用前景。其作為一種納米材料，屬于一維納米材料的一種，在制備碳納米管時(shí)，目前常用的有電弧放電法、固相熱解法、輝光放電法等。由于碳納米管能夠支撐透明導電的薄膜，因此可以替換氧化銦錫成為移動(dòng)電子設備觸摸屏的材料。
2.3 納米生物電子學(xué)
將納米電子技術(shù)與生物技術(shù)相結合，就產(chǎn)生了納米生物電子學(xué)。其主要的應用方向在與納米機器以及各種納米生物醫用材料等，主要是在醫學(xué)領(lǐng)域，能夠制造出更多的醫學(xué)材料。
3 結語(yǔ)
總而言之，納米電子技術(shù)的發(fā)展不僅是一場(chǎng)技術(shù)上的革新，可以說(shuō)是全社會(huì )的一種進(jìn)步，其發(fā)展不僅為整個(gè)科技進(jìn)步帶來(lái)了動(dòng)力，對整個(gè)社會(huì )、國家的發(fā)展都有著(zhù)重要推動(dòng)作用。我國需要進(jìn)一步加強對納米電子技術(shù)的理論研究和應用研究，更好的推動(dòng)我國納米電子技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應用。
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