微電子前沿技術報告1張磊微電子學技術調研報告摘要：介紹微電子學的進展歷史、產業現狀，及將來的進展趨勢和必需連續摩爾定律。引言起來的一門的技術。微電子技術包括系統電路設計、器件物理、工藝技術、材料制備、自動測試以及封裝、組裝等一系列特地的技術，微電子技術是微電子學中的各項工藝技術的總和。微電子技術的核石油、鋼鐵為代表的傳統產業，因此，集成電路產業已成為改造傳統產業，奔向數字時代的強大引擎?，F代經濟進展的數據說明，每l～210100元的GDP增長。估量將來1015%的速度增長，20236000～8000成為經濟進展的命脈和國際競爭的籌碼。然而，摩爾定律進展至今，術為實現集成電路微型化供給了方向。微電子學技術的進展1956建立在以集成電路為核心的各種半導體器件根底上的高電子技術。1959工作速度快。代的進展過程。集成電路的誕生，使電子技術消滅了劃時代的革命，它是現代電子技術和計算機進展的根底，也是微電子技術進展的標志。10010的集成電路稱為小規模集成電路；而將元件數在100100010100門數有100─100000個元件的稱大規模集成電路LS，門數超過500010萬個的則稱超大規模集成電〔VLS。1952上，從而構成一塊具有預定功能的電路。19584的通路。同年，另一家美國著名的仙童電子公司也宣稱研制成功集成電路。由該公司赫爾尼等人所制造的一整套制作微型晶體管的工藝室研制試驗階段轉入工業生產階段。1959路生產線。1962這預示著第三代電子器件已正式登上電子學舞臺。片為1.25毫米見方。60年月初，國際上消滅的集成電路產品，每1001967100019761萬多個晶體管；進入80管的大規模集成電路已經很普遍了，并且正在超大規模集成電路發展。如今，已消滅屬于第五代的產品，在不到50200微電子技術及其特點微電子技術一般是將半導體材料置于超凈環境中,通過極精細的路技術。有人直接稱集成電路技術為微電子技術,也有人稱芯片技術為微電子技術。微電子產品的特點是尺寸小、重量輕、耗電少、牢靠集成電路大生產技術的加工尺寸為0.25微米(相當于一根頭發直徑的千分之2.54GDRAM存貯器的加工精度為0.15微米,芯片尺寸為34毫米×29毫米(相當一塊矩形手表的大小),由88億個元1.6萬頁報紙,假設是8版的日報,一塊這樣的存貯器就可存貯5年半的報紙,重量卻僅有幾克。集成電路的功耗為微瓦級,開關能量(速度×功耗)已到達0.005微微焦耳,這比人腦神經活動一次所需能量還低40用特別工藝制造的固體集成產品,其牢靠性可達宇航級,失效率可低到10-10?元件·小時。假設依據確定值計算,壽命已達112萬年。這比人腦神經細胞的平均失效率還低1在兩方面:一是由原材料加工到成為產品,價值大幅度提高;二是應用后價值的增加。集成電路的進展趨勢統化和關聯性的態勢。器件特征尺寸不斷縮小1965182～3縮小的原則，同時促進了其它工藝參數的提高。估量在將來的10～15CMOS100nm50nm2023系統集成芯片隨著集成電路技術的持續進展，不同類型的集成電路相互鑲嵌，已形成了各種嵌入式系統和片上系統(SoC)技術。也就是說，在實現系統集成在一個芯片上，從而完成信息的加工與處理功能。SoC作為系統級集成電路，它可在單一芯片上實現信號采集、轉換、存儲、處理和I/O等功能，它將數字電路、存儲器、MPU、MCU、DSP等集成在一塊芯片上，從而實現一個完整的系統功能。SoC以IP4以系統芯片為特色的信息產業革命。集成電路進展的關鍵技術按目前狀況推想，15年后，半導體上一個實體的柵長將只有9nm，這就需要更微細且準確的技術突破，這首先會集中在生產材料列而成的微小圓柱體，比現在的硅晶體管小100倍，而且不用對他筒狀，可形成單層構造—單壁碳納米管或多層構造—多層碳納米管。碳納米管晶體管相當于由來自碳納米管與金電極之間的接觸電Rc和碳納米管本身的電阻RNTRNT將會隨著柵壓而變化。碳納米管晶體管轉移特性p溝道MOSFET大，納米管內的空穴漸漸被耗盡〔相當于被正電場排開〕，納米管傳統場效應晶體管的角色。碳納米管晶體管輸出特性碳納米管晶體管完全有力氣實現傳統的MOS管。碳納米管的開關特性管中的電流能夠在外加電場的把握下實現從“開啟”到“關閉”或相反的轉變。這正是碳納米管能夠作為場效應晶體管溝道的物理根底MOS原理。一步提高，這也是作為溝道的碳納