微电子学

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浅谈我对微电子的认识

浅谈我对微电子的认识

我是电子信息科学与技术专业的学生，考虑到微电子对我们专业知识学习

的重要性，我怀着极大的热情报了《微电子入门》这门选修课。希望通过这

门课的学习，使我对微电子有更深入的认识，以便为以后的专业课学习打下

基础。

微电子是一门新兴产业，它的发展关系着国计民生。它不仅应用于科学

领域，也被广泛应用于国防、航天、民生等领域。它的广泛应用，使人们的

生活更见方便。现代人的生活越来越离不开电子。因此，对电子的了解显得

十分重要。微电子作为电子科学的一个分支，也发挥着日益重要的作用。通

过几周的学习，我对微电子有了初步的认识。

首先，我了解了微电子的发展史，1947年晶体管的发明，后来又结合印

刷电路组装使电子电路在小型化的方面前进了一大步。到1958年前后已研

究成功以这种组件为基础的混合组件。集成电路的主要工艺技术，是在50年

代后半期硅平面晶体管技术和更早的金属真空涂膜学技术基础上发展起来

的。1964年出现了磁双极型集成电路产品。

1962年生产出晶体管——晶体管理逻辑电路和发射极藉合逻辑电路。

MOS集成电路出现。由于MOS电路在高度集成方面的优点和集成电路对电子

技术的影响，集成电路发展越来越快。

70年代，微电子技术进入了以大规模集成电路为中心的新阶段。随着

集

成密度日益提高，集成电路正向集成系统发展，电路的设计也日益复杂、费

时和昂贵。实际上如果没有计算机的辅助，较复杂的大规模集成电路的设计

是不可能的。70年代以来，集成电路利用计算机的设计有很大的进展。制版

的计算机辅助设计、器件模拟、电路模拟、逻辑模拟、布局布线的计算辅助

设计等程序，都先后研究成功，并发展成为包括校核、优化等算法在内的混

合计算机辅助设计，乃至整套设备的计算机辅助设计系统。

微电子技术是随着集成电路，尤其是超大型规模集成电路而发展起来的一

门新的技术。微电子技术包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制

备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术，微电子技术是微电子学

中的各项工艺技术的总和。微电子技术是在电子电路和系统的超小型化和微

型化过程中逐渐形成和发展起来的，第二次大战中、后期，由于军事需要对

电子设备提出了不少具有根本意义的设想，并研究出一些有用的技术。

微电子的发展史虽然很短，但是微电子对社会的发展有着不可替代的影

响，微电子的发展刺激着社会经济的发展。现代社会，微电子几乎影响着每

个人的生活，手机、电脑等电子产品给人们的生活带来了方便。微电子的发

展也被应用于国防、航天等领域，通过使用微电子，国防进入了一个崭新的

时代。由于微电子的广泛应用，航天设备也越来越精密，人类对太空有了更

深层次的探索。

其次，我对微电子有了进一步的认识，微电子学是电子学的一门分支学

科，主要是研究电子或离子在固体材料中的运动规律及其应用，并利用它实

现信号处理功能的学科。它以实现电路和系统的集成为目的的。微电子学中

实现的电路和系统又成为集成电路和集成系统，是微小化的；在微电子学中

的空间尺寸通常是以微米和纳米为单位的。

微电子学是研究在固体（主要是半导体）材料上构成的微小型化电路、

电路及系统的电子学分支。作为电子学的分支学科，它主要研究电子或粒子

在固体材料中的运动规律及其应用，并利用它实现信号处理功能的科学，以

实现电路的系统和集成为目的，实用性强。微电子学又是信息领域的重要基

础学科，在这一领域上，微电子学是研究并实现信息获取、传输、存储、处

理和输出的科学，是研究信息获取的科学，构成了信息科学的基石，其发展

水平直接影响着整个信息技术的发展。微电子科学技术的发展水平和产业规

模是一个国家经济实力的重要标志。微电子学是一门综合性很强的边缘学

科，其中包括了半导体器件物理、集成电路工艺和集成电路及系统的设计、

测试等多方面的内容；涉及了固体物理学、量子力学、热力学与统计物理

学、材料科学、电子线路、信号处理、计算机辅助设计、测试和加工、图

论、化学等多个领域。微电子学是一门发展极为迅速的学科，高集成度、低

功耗、高性能、高可靠性是微电子学发展的方向。信息技术发展的方向是多

媒体（智能化）、网络化和个体化。要求系统获取和存储海量的多媒体信

息、以极高速度精确可靠的处理和传输这些信息并及时地把有用信息显示出来

或用于控制。所有这些都只能依赖于微电子技术的支撑才能成为现实。超高

容量、

超小型、超高速、超高频、超低功耗是信息技术无止境追求的目标，是微电子

技术迅速发展的动力。微电子学渗透性强，其他学科结合产生出了一系列

新的交叉学科。微机电系统、生物芯片就是这方面的代表，是近年来发展起

来的具有广阔应用前景的新技术。

微电子学又是信息领域的重要基础学科，在这一领域上，微电子学是研

究并实现信息获取、传输、存储、处理和输出的科学，是研究信息获取的科

学，构成了信息科学的基石，其发展书评直接影响着整个信息技术的发展。

微电子科学技术的发展水平和产业规模是一个国家经济实力的重要标志。微

电子学是一门综合性很强的边缘学科，其中包括了半导体器件物理、集成电

路工艺和集成电路及系统的设计、测试等多方面的内容；设计了固体物理

学、量子力学、热力学与统计物理学、材料科学、电子线路、信号处理、计

算机辅助设计、测试和加工、图论、化学等多个领域。

微电子学是一门发展极为迅速的学科，高集成度、低功耗、高性能、

高可靠性是微电子学发展的方向。信息技术发展的方向是多媒体（智能

化）、网络化和个体化。要求系统获取和存储海量的多媒体信息、以极高速

度精确可靠的处理和传输这些信息并及时地把有用信息显示出来或用于控

制。所有这些都只能依赖于微电子技术的支撑才能成为现实。超高容量、超

小型、超高速、超高频、超低功耗是信息技术无止境追求的目标，是微电子

技术迅速发展的动力。

微电子技术是高科技和信息产业的核心技术。微电子产业是基础性产

业，之所以发展得如此之快，除了技术本身对国民经济的巨大贡献之外，还

与它极强的渗透性有关。集成电路是微电子的主要应用之一，集成电路的发

展使微电子的应用进入了崭新的时代。

集成电路制造的计算机管理，也已开始实现。此外，与大规模集成和超

大规模集成的高速发展相适应，有关的器件材料科学和技术、测试科学和计

算机辅助测试、封装技术和超净室技术等都有重大的进展。电子技术发展很

快，在工艺技术上，微细加工技术，如电子束、离子束、X射线等复印技术

和干法刻蚀技术日益完善，使生产上在到亚微米以至更高的光刻水平，集成

电路的集成弃将超大型越每片106—107个元件，以至达到全图片上集成一

个复杂的微电子系统。高质量的超薄氧化层、新的离子注入退火技术、高电

导高熔点金属以其硅化物金属化和浅欧姆结等一系列工艺技术正获得进一步

的发展。在微电子技术的设计和测试技术方面，随着集成度和集成系统复杂

性的提高，冗余技术、容错技术，将在设计技术中得到广泛应用。

通过对微电子入门这门课的学习，我深深体会到微电子对现代社会的影

响，微电子产业属于高新技术产业，它不仅为社会创造出巨大的净效益，而

且带动和促进了其它行业的发展。作为电子科学的一个分支，微电子的发展

必须依靠电子产业的发展。而由于现代社会对效率的追求，使各行各业都乐

于采用高新技术来提高生产力。逐步实现自动化、现代化以成了不可避免的

趋势，这也刺激了电子产业的发展。另外由于空间的限制，生产设备也不断

的趋于小型化，这就为微电子提供了进一步的发展空间。