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纳米电子技术未来发展展望

发布时间:2022-04-16 08:43:35 浏览数:

纳米技术是高精尖技术中的一种,在未来将会运用到种类极其繁多的领域之中。纳米技术也是提升国家综合竞争力进行科技压制的必然选择。纳米电子技术则是基于纳米技术发展演变而来应用与电子产品制造领域的新技术,是推动未来信息化发展的重要手段。渐渐的,纳米电子技术未来的发展方向受到越来越多相关领域专家的关注。

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纳米技术在近几年中接连取得一系列的突破诸如碳纳米管的出现,纳米制造工艺的进步等等。纳米技术成为一个国家科技竞争力中非常重要的一个方面,其未来发展前景十分广阔。随着纳米技术的不断发展,纳米电子技术研究也渐渐取得突破。纳米电子技术成为国家信息技术发展那壮大疾驰在世界前列的根本推动力。也成为保持世界电子技术快速发展并使摩尔继续延续的重要影响因素。本文就当前纳米电子技术发展现状以及未来纳米技术可能的发展方向做出思考并提出相关刍议。

1 纳米电子技术发展现状

1.1 纳米电子技术优点及地位

传统硅基电子元件技术将很快面临其发展瓶颈,电子元件技术若想获得进一步发展必须对现有技术进行突破,微电子理念作为主流电子发展理念结合当前信息技术实现原理对未来电子元件技术实现必将以纳米电子技术为主要突破口,换言之,纳米电子技术是未来电子元件技术的必然发展趋势,是国家信息技术发展的必然选择,在国家科技发展中占有十分重要的发展地位。纳米电子技术有着许多优点,例如纳米电子元件体积非常小,集成度极高,运算速度以及处理速度非常快同时有着极小的耗能更低的散热。无论在制造领域,信息领域还是军事应用,纳米电子技术都將有着十分广阔的应用。纳米电子技术凭借以上优点将能够实现许多的未被实现的技术诸如量子运算,更大的存储技术,VR技术,增强现实技术等等。可预见的,纳米电子技术应用将在信息领域实现革命性突破。

1.2 纳米电子技术现阶段成果

在现阶段,纳米电子技术主要还是以实现纳米电子元件以及各种纳米电子材料为主。

1.2.1 纳米电子材料

纳米电子材料研究在现阶段取得了很多成果包括纳米硅薄膜、纳米硅材料以及纳米半导体材料等等。现阶段对于硅基材料的更种应用还在进行,纳米硅材料的出现符合现阶段人们对于电子技术发展的需求,纳米硅材料应用有许多好处,运用纳米硅材料能制造出集成度更高,运行更稳定,能耗更低,效率更优的电子板以及处理器芯片。能够有效降低高性能计算机的生产成本。纳米硅材料相较于一般材料有着明显的技术优势,其在生活中的应用能够为人们带来更意料之外的便捷。

1.2.2 纳米电子元件出现

电子元件的发展一直都在努力实现在单位面积上实现更多电路的集成,所以,在之前的发展中电子元件经历了集成元件发展,大规模集成元件,超大规模集成元件三个历史发展。最终相关电子设备由一整个房屋大小微缩到如今的桌面大小。电子元件发展进步有着很重要的意义。基于集成电路的发展进步融合纳米技术便出现了纳米电子元件。

1.2.3 纳米电子技术现实应用

随着纳米电子材料发展以及高度集成的纳米电子元件出现,纳米电子技术开始真正的运用于医学军事等领域中。在医学领域中,纳米传感器使得现代医学细微部位研究取得突破,进一步的对人体生化反应中各种化学信息以及电化学信息进行展示。另外,纳米电子技术应用高级医疗设备制造出现了一大批如螺旋CT和MRI等高科技医疗设备的问世。纳米技术在医学其他领域也有着十分广泛的运用,这些都大大推动了医学行业的发展。

军事领域的应用更为普遍,专家预测未来的战争就是信息化的战争,掌握信息多的一方就能够获得绝对的主动,纳米电子技术推动了军事化信息战的发展。不仅如此,纳米技术应用与武器制造进而出现制导更精确的导弹,各种微型飞行器,纳米装备等等。军事领域获得快速发展。

2 纳米电子技术未来发展展望

其实在目前,世界主要国家都已经加强对纳米电子技术的重视程度并积极进行着各种各样的推动纳米电子技术发展的计划。诸如美国的国家纳米计划,欧盟的框架计划等等。其中主要针对的方向是纳米电子学发展,纳米信息处理和纳米储存技术等。通过对世界主要国家纳米电子技术计划的分析能够看出未来主流纳米电子技术发展方向为纳米信息系统以及纳米电子学两个方面。具体方向将主要集中在新型电子元件开发制造,石墨烯材料研究应用,碳纳米管研究应用等等。

通过不断的开发制造新的纳米电子元件进而推动未来纳米级计算机技术出现。在未来,能够通过纳米电子技术实现量子晶体管技术,进而推动量子超级计算机出现为世界科技进步做出卓越贡献。

石墨烯以及碳纳米管应用于新一代的半导体材料中,新一代半导体材料将对未来的移动设备进步,未来虚拟现实技术发展,未来增强现实技术发展等等带来坚实的基础。

再进一步的畅想,纳米电子技术能够方便的用于人体,结合网络技术能够实现人体与网络的互联互动,人体的各种数据诸如身份信息,健康信息等等都能得到实时监控遇保护对人们的生活方式进行改变。纳米电子技术的不断突破还将会为太空电梯,海底隧道技术等等高精尖技术的发展带来推动。

3 结语

纳米技术在当前发展迅速并且影响深远,抓住机遇,集中优势力量,进一步加强纳米电子基础研究和相关应用研究,抢占纳米电子技术高地,是推进我国新一代信息技术的快速发展的必然选择。加强纳米电子学基础理论研究,顺应世界发展潮流,特别是纳米电子器件中最基本的载流子输运现象及其规律的研究是把握好未来纳米电子技术的关键。

参考文献

[1]余巧书.纳米电子技术的发展现状与未来展望[J].电子世界,2012(02):20-25.

[2]刘长利,沈雪石,张学骜,刘书雷.纳米电子技术的发展与展望[J].微纳电子技术,2011(10):32-36.

[3]万亚力.纳米电子技术的发展与展望[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2016(03):16-22.

[4]余稀,但涛.纳米电子技术的发展现状与研究展望[J].开封教育学院学报,2016(10):36-41.

作者简介

陈建(1978-),女,辽宁省锦州市人。任职河北省高校工业数据通信与自动化仪表应用技术研发中心,承德石油高等专科学校,讲师,大学本科学历,在职研究生,主要从事电子技术,工业数据通信方面的研究。

作者单位

承德石油高等专科学校 河北省承德市 067000

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