納米電子技術(shù)分析及發(fā)展分析

胡曉慶 中通服建設(shè)有限公司

引言

納米技術(shù)即Nanoteeholuy,是指在微小的空間上研究電子運(yùn)行規(guī)律并分析電子運(yùn)動的特征，并加工材料，制造出具有特殊功能的產(chǎn)品，將其應(yīng)用到實(shí)際生活中的一種技術(shù)，納米電子技術(shù)是由微米電子技術(shù)發(fā)展而來的，其核心就是納米電子學(xué)，納米技術(shù)在本世紀(jì)已是科技研究的重點(diǎn)對象，被廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域，對人類的生活和科技的發(fā)展有著十分深遠(yuǎn)的影響。

1 納米技術(shù)的起源

在20世紀(jì)初期，出現(xiàn)了很多劃時代的重大發(fā)明，其中電子產(chǎn)品和人們生活是息息相關(guān)的，并且有著重大深遠(yuǎn)的影響，隨著微電子技術(shù)不斷的發(fā)展，許多電子器件的各項數(shù)據(jù)達(dá)到了一個發(fā)展的瓶頸，但是人們對于電子元件的成本、尺寸，功率、穩(wěn)定性要求卻越來越高，想要在這方面取得突破絕非易事，微電子技術(shù)發(fā)展面臨著巨大的挑戰(zhàn)，為了微電子技術(shù)在成本、尺寸、功率、和穩(wěn)定性上能夠取得突破，就必須引導(dǎo)電子器件向納米方向發(fā)展，這就產(chǎn)生了納米電子技術(shù)，納米技術(shù)可以在高度集成化的電子器件中使用，而且速度更快，耗能更低，可以有效的提升功率，也具有一定的節(jié)能效果。

2 納米電子技術(shù)研究的意義

2.1 納米電子技術(shù)可以促進(jìn)信息元件研發(fā)

納米電子技術(shù)本身具有很強(qiáng)的表面效應(yīng)和量子尺寸效應(yīng)，可以改變信息的結(jié)構(gòu)，加大對信息的存儲量，使一些新的電子器件的到開發(fā)，運(yùn)用新納米電子技術(shù)彌補(bǔ)原有技術(shù)的不足，納米電子技術(shù)在結(jié)合自身特有的物理功能，可以將機(jī)械和電子技術(shù)融合，衍生出光電系統(tǒng)。納米電子技術(shù)的產(chǎn)生也可以加大電子元件的產(chǎn)生，可以借助納米電子技術(shù)研制出新的電子晶體管，實(shí)現(xiàn)計算機(jī)通行系統(tǒng)的集成化設(shè)計，具有半導(dǎo)體的特征，能夠以最短的時間對信息讀取和儲存。

2.2 納米電子技術(shù)是微電子技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)

根據(jù)相關(guān)的調(diào)研數(shù)據(jù)表明，在微電子技術(shù)中使用的硅基在若干年以后體積會逐漸的變小，并且能夠體現(xiàn)出較強(qiáng)的量子功能，微電子技術(shù)在功率上提升的很快，正在向集成化的方向飛速發(fā)展，以后的電子器件的速率加快和成本的越來越低，這些這些演變都離不開納米技術(shù)的發(fā)展。

3 納米電子技術(shù)的研究動態(tài)和核心技術(shù)

隨著納米電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，納米電子技術(shù)的研究動向主要有理論知識、材料、電子元件和電子系統(tǒng)等等，納米電子技術(shù)主要能夠?qū)崿F(xiàn)對元件加工的集成化處理，可以按照順序進(jìn)行集成化加工，在進(jìn)行元件加工的時候，采用半導(dǎo)體材料，將電子元件和集成電路相結(jié)合，通過高速率生產(chǎn)出所需要的納米材料，最終形成大規(guī)模的電路，納米電子技術(shù)在研發(fā)成功后需要通過測試才可以投入使用，測試時要對電子元件的機(jī)構(gòu)和功能進(jìn)行分析，可以使用高倍顯微鏡的等工具分析納米電子材料的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行精確的測量，讓納米電子材料在大型的機(jī)械中也可以使用，當(dāng)然，也可以使用電學(xué)原理，通過納米電子材料信號的測試，運(yùn)用顯微鏡掃描，這種測試的方法可以起到抗干擾作用，即便納米電子材料的電流微弱，環(huán)境復(fù)雜，也可以進(jìn)行精準(zhǔn)的測試。

4 納米電子技術(shù)的發(fā)展方向和趨勢

4.1 石墨烯

目前，對于石墨烯的研究還是比較多的，石墨烯在2000年被英國研制出來，是一種碳化的新型材料，石墨烯是由碳原子組成，通過單層的碳原子結(jié)合而成，是構(gòu)成其它碳化材料的基礎(chǔ)材料，輕薄且硬度很大，只有一層碳基構(gòu)成，碳基的功能比較好，比硅基還要優(yōu)質(zhì)，石墨烯可以實(shí)現(xiàn)高功率的載流，對帶寬的速率進(jìn)行調(diào)控，讓半導(dǎo)體呈現(xiàn)出更多的電學(xué)特性，而且還可以和硅基兼容，在元件上可以同時的使用碳基和硅基。

4.2 納米生物電子學(xué)

在納米電子學(xué)中有一向重要的科目，為納米生物電子學(xué)，美國科學(xué)家勞倫斯將納米電子系統(tǒng)和生物技術(shù)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了對三磷酸腺苷的控制和驅(qū)動，同時將生物技術(shù)與納米電子晶體管聯(lián)合使用，將人體的神經(jīng)系統(tǒng)能夠有效的連接，實(shí)現(xiàn)了無縫的電子界面。在生物芯片中運(yùn)用到納米電子技術(shù)，進(jìn)而研制出更加先進(jìn)的電子產(chǎn)品，例如納米機(jī)器人，納米機(jī)器人的尺寸特別的小，可以注入進(jìn)人體的血管中，對人身體內(nèi)的有害物質(zhì)進(jìn)行清除，這一技術(shù)的應(yīng)用結(jié)合對于人類醫(yī)學(xué)發(fā)展起到了十分重大的突破，對于納米電子技術(shù)的發(fā)展也是一項重要的成果。

4.3 碳納米管

碳納米管是1990年日本研制出來的，碳納米管是納米電子技術(shù)的重要分支之一，具有很好的導(dǎo)電性能，其結(jié)構(gòu)比較特殊，但性能卻很好，可以實(shí)現(xiàn)金屬性能與半導(dǎo)體性能的結(jié)合，很好體現(xiàn)出其金屬性能，具有很好的研發(fā)前途，而且，這種碳納米管比較輕，能夠按照順序集成大規(guī)模的電路，有助于實(shí)現(xiàn)計算機(jī)的納米化性能，根據(jù)相關(guān)的調(diào)查分析顯示，碳納米管能夠提高運(yùn)行的效率，而且形狀還小，和其它的材料相比，可以比其它的材料提升百分之三十的速率，降低能耗，實(shí)現(xiàn)電路的集成化，所以，碳納米管有著很好的應(yīng)用前景與發(fā)展，也可以構(gòu)成交叉開關(guān)，其體積比較小，不會受到外界環(huán)境的干擾，可以靜心高功率的運(yùn)算，儲存容量大，在今后得發(fā)展中，電子計時的發(fā)展會越來越快，更多的電子元件也會被開發(fā)出來，能夠更好的提升數(shù)據(jù)儲存的效率，同時也能更好的加快計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。

5 結(jié)語

目前，納米電子技術(shù)迅速發(fā)展，所以，我國也應(yīng)該根據(jù)自身的發(fā)展情況發(fā)展納米電子技術(shù)，提高對納米電子及時的重視，加大對納米電子技術(shù)的研發(fā)，使納米技術(shù)可以廣泛的應(yīng)用到人們的日常生活和生產(chǎn)中，以此來促進(jìn)我國信息技術(shù)的完善，由于納米電子技術(shù)具有十分明顯的優(yōu)勢和特點(diǎn)，納米電子及時的應(yīng)用時人類科學(xué)及時發(fā)展與研究的一個必然的趨勢，所以，在研究納米技術(shù)理論知識的基礎(chǔ)上，要加強(qiáng)研發(fā)的實(shí)踐力度，尤其是對研發(fā)的石墨烯和納米材料等，要加強(qiáng)納米材料的加工流程，研制出新型的電子元件，使微電子技術(shù)的可靠性進(jìn)一步的得到完善，使我國的電子技術(shù)可以朝著更加微型和更加高速的方向發(fā)展，促進(jìn)我國電子技術(shù)的改革。