摘要：近年来，经济的发展，促进我国科技水平的提升。随着科技不断发展和人们生活需求不断提高，在日常生活中，微电子技术已经应用的比较广泛了，然而只有不断利用、研究、开发和探索，把微电子技术投入到更多人们生活的领域中，为生活提供更多的方便。现在通过对微电子技术的一些探讨的同时，也对未来生活中更多方面使用微电子技术的美好憧憬和展望。本文就微电子技术的现状及其发展趋势展开探讨。
关键词：微电子技术；发展现状；探讨
引言
微电子技术和计算机技术彼此之间相互进行技术支撑，二者之间关系密切，共同发展。在我们现代的生活中常用的通讯技术和计算机其硬件设备大部分都是由集成电路构成的。集成电路已经成为微电子技术的标志之一，同时集成电路也是整个社会信息化建设的基础，为国民经济的发展做出了卓越的贡献。
1.微电子技术的发展历程
1947年晶体管的问世为微电子技术的发展奠定了基础，而微电子技术应用始于上世纪50年代，这一时间段是微电子技术发展较为迅猛的时期，而之后出现的集成电路更是引领了电机技术新的革命性革新，上世界70年代进入了微电子技术发展的高峰阶段，这一时期内微电子技术在各个行业以及人们的日常生活生产中开始大规模应用，尤其是在微型计算机出现以后更是凸显了微电子技术在高新技术中的关键作用。进入21实际后，微电子技术可以说正式进入千家万户，并发挥重要作用。比如，小到人们在日常生活中常使用的计算机、手机以及家用电器等的生产制造，大至航天载人实现、汽车工业等都是基于微电子技术来完成的。先进，我国的微电子技术已取得长足进步，甚至一些领域处于世界领先地位，例如，在集成纳米方面的研究以及成功实现扩大集成规模化，华为公司的移动芯片在全世界处于领先地位，海思芯片已于高通、三星等芯片平齐平坐。
2.微电子技术发展的现状分析
随着信息时代的来临，微电子技术进入全面高速发展时期。纵观其发展历史，上世纪50年代，贝尔实验室晶体管的发明，标志着微电子技术正式诞生。随后几年时间，科学家们又发明了集成电路，为计算机发明提供了重要技术支撑。到上世纪70年代，微型计算机的问世，表示微电子技术进入空前发展时期，直到现在，以集成电路为核心的微电子技术，经过科学家的不断优化改进，该技术集成化程度提高了500多万倍，体积也缩小了200倍，一个独立的集成片能够集成上亿个集成管。自改革开放以来，我国微电子技术获得了较快的发展。现代科技水平的提高，国内微电子基础超深亚微米集成技术水平不断提高，集成规模不断扩大。在3G手机、多媒体设备、数字信号处理器等方面，芯片设计水平发展速度比较快，其中某些核心芯片研发更是实现了很大突破。我国微电子技术也不断由模仿向创新发展。尽管自改革开放以来，我国微电子技术发展速度比较快，但相较之西方发达国家，依然存在很大差距。因而，针对微电子技术研发，我国要加大资金投入与政策支持，建立健全微电子技术研发体系，以此为我国微电子技术发展奠定良好基础。
3.微电子技术的限制因素及发展方向
3.1物理规律限制
微电子技术的核心在于其集成电路芯片的制造，结合微电子技术的发展历程来看，先进的微电子技术的发展都是在不断的突破集成电路单个芯片元件的集成数量，现今，单个芯片上能够集成近5亿各电子元器件，该集成数量已经超过特大集成规模的限制，但从物理规律角度来看，微电子技术的发展依然受到其自身客观限制。在实际应用中通常可以通过对电子元器件尺寸的缩小来提升其IC性能，但电子元期间特征尺寸缩小的同时意味着其氧化层厚度和沟道长度同样缩小，这样克服元器件的“穿通效应”就变大人更加困难。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如，当量子隧道穿透效应增加时，电子元器件的静态功耗会变大，当静态功耗值占比达到电路总功耗某一限值时，表明该状态为晶体管缩小的极限值，但就现今的科技水平来看，依然无法跳出物理规律的限制。
3.2材料限制
到目前为止微电子技术的常用材料是硅晶体，但是硅晶体材料的一些固有属性限制了微电子技术的快速发展。所以说微电子行业想继续发展下去就必须要更新微电子电路的制造材料，科研人员尝试利用氧化物半导体材料、超导材料以及金刚石材料代替硅晶体制造集成电路，有望突破一直困扰微电子界的材料难题。碳纳米管制成晶体管，这又是半导体技术的又一大突破，而且由碳纳米管研制出分子内逻辑电路的电压反向器（非门）。在这种新纳米管电路中,总输出信号大于总输入信号，表明存在放大功能，当碳纳米管的放大作用与硅晶体管媲美时,它将以更小的尺寸替代硅晶体，从而推动微电子技术进一步发展。塑料半导体技术是使用简单的脱水反应来制造共轭聚合物(一种像金属一样可以导电的塑料)的方法，该方法唯一的副产品仅是水，是有机化学发展与半导体技术结合的产物，研究者希望利用聚合物这种特殊的电学性质，制造出可弯曲并且不会破裂的集成电路，这是微电子技术发展的另一个新方向。
3.3工艺技术限制
3.3.1光刻设备尺度问题
在微电子技术工艺中最为关键的设备为光刻机（曝光工具），此设备的制造过程复杂、成本高且其精密度要求较高，而设备分辨率以及焦深都会影响光刻技术的应用，当尺寸推进至0.05um且停滞较长时间后则会引起集成电路无法快速的进入纳米时代。
3.3.2互连引线问题
表面积变小以及单位面积上晶体管数目增多,相互连线间横截面变小直接引起电阻增大，反应时间延长。尺寸的变小确实提高了晶体管的工作频率,但是互连引线的反应时间变长问题更加突出。因此，如何在现有的规模下优化互连引线问题成了微电子技术发展的一个重大问题。
3.3.3可靠性问题
集成电路在逐渐向着精细加工与小规模元器件发展，但小规模元器件的使用虽然会提升整个电路系统运行的效率但却降低了电子元器件的使用寿命。尤其是在制造工艺方面出现的可靠性问题更是严重影响微电子技术的发展。（四）散热问题。微电子技术在应用过程中出现的散热问题主要是由封装技术水平决定的，现今，随着集成化朝着超规模方向的发展，在未来集成功能也必然越来越复杂，所以，在进行设计时就需要对整体电路的总功耗以及封装技术间的关系进行衡量。
结语
在如今科技高速发展的时代，我们已经踏入了完全信息化的社会，对信息的传递效率和储存能力等都已经成为了是否能够跟随时代发展潮流的重要标准之一。然而在信息随时间而千变万化的时代，对信息地处理非常关键，要具有及时、准确、高效率的把握。微电子技术在信息领域能够具有以上提到的优点，对微电子技术的掌握及为重要。随着微电子技术不断占领了人们生活的方方面面，人们越来越离不开微电子技术的研究产品，希望通过对微电子技术的深入研究，能开发出更多便民的产品，提高人们的生活水品。
参考文献
[1]张立辉.微电子技术发展与展望[J].陕西科技.2015（6）:21.
[2]李冰.多量子红外焦平面研制进展[J].现代防御技术.2016(4):145.
[3]王远洋.我国微电子技术发展之路[J].中国集成电路.2015(7):33.
[4]宋琦.浅谈微电子的应用[J].世界科技研究.2015(9):142.
[5]夏园.器件回顾与展望[J].半导体技术.2016（5）：71.
[6]徐飞.数字电子技术与应用[J]半导体材料的研究,2016,(7):156.
[7]刘贵鹏.浅谈电子信息技术的应用特点[J].中国高新区,2017,(10):150.
论文作者:鲁孟津
论文发表刊物:《知识-力量》2019年9月32期
论文发表时间:2019/7/19
标签：微电子技术论文; 微电子论文; 集成电路论文; 晶体管论文; 技术发展论文; 技术论文; 芯片论文; 《知识-力量》2019年9月32期论文;