關于納米電子技術的發(fā)展與展望論文

　　摘要：

　　作為提高國家科技科學核心競爭力的戰(zhàn)略選擇，納米電子技術的發(fā)展研究至關重要。其應用廣泛，涉及到各個領域，是人類生活中必不可少的部分。本文從納米電子技術的現狀進行研究，展望其未來的發(fā)展，以期為納米電子技術的研究提供新的理論點。

　　關鍵詞：

　　納米電子技術；現狀研究；未來發(fā)展

　　納米電子技術包括了納米電子元件、納米電子材料等，這些納米技術運用到了各行各業(yè)，向人們展示了其強大的功能�？萍夹畔�時代的來臨，納米電子技術的發(fā)展應用將會帶來革命性的突破，目前人類對納米電子技術的研究還在不斷深入，未來納米電子技術的運用將會更加廣泛。

　　1、納米電子技術現狀研究

　　1.1納米電子元件現狀研究電子元件從集成元件、超大規(guī)模集成元件最終發(fā)展成為納米電子元件，納米電子元件是其他兩個元件的深入研究發(fā)展。由于集成電路的規(guī)模越來越大，這就要求電子元件的規(guī)格越來越小，最終形成納米電子元件，納米電子元件的尺寸需要控制在0.1nm-100nm之間。比如已經問世的單電子晶體管，晶體管的一位信息數據就是一個電子信號，所以這個單電子晶體管的尺寸一定要夠小。

　　1.2納米電子材料現狀研究目前，市面上常見的納米材料有：納米半導體、納米硅薄膜等。最具優(yōu)勢的是納米硅電子材料，其電子技術對人類的發(fā)展具有跨時代意義，納米硅電子材料的優(yōu)勢主要體現在：

　　（1）不耗時、低能耗、可靠性強、外界環(huán)境很難影響到其運用。

　�。�2）研發(fā)、利用成本低。

　�。�3）納米硅材料中分子間距較短，所以硅電子材料的運行速度極快，進而材料的消耗低、耗時短。納米電子材料的問世是納米電子技術的一個新突破，相信隨著納米電子技術的不斷發(fā)展，人類生活的各個方面都會涉及到納米電子材料，納米電子材料也會給人類帶來更便捷的生活方式。

　　2、納米電子技術未來發(fā)展

　　2.1碳納米管的研究發(fā)展碳納米管作為納米電子技術重要的一部分，未來的研究發(fā)展必不可少。1990年，碳納米管在日本研發(fā)問世，其特殊的拓撲結構和極優(yōu)的性能，具有很好的導電效果。碳納米管能夠很好地將金屬性能與半導體性能結合，使金屬性能和半導體性能達到最佳狀態(tài)。其次，由于碳納米管的質地較輕，可以在超大規(guī)模集成電路中實現納米化性能，有效幫助計算機納米電子技術化。芬蘭和日本的研究者在2010年研發(fā)了新型碳納米管，該碳納米管是介于半導體與金屬性兩者之間的材料，其平衡性良好，將這種新型的碳納米管作為研究基礎，可以制作超大規(guī)模的集成電路，幫助集成電路排列邏輯順序，為納米計算機的研發(fā)提供有效幫助。目前，許多研究機構已經對碳納米管的形成過程進行研究分析，形狀小、質量輕的碳納米管能夠很好地提高運行速度，相比其他電子材料能夠提速25%；在降低能耗的同時，可以實現電路的集成化。而且碳納米管受到外界的干擾小，可以保證高速率的運行計算，存儲空間和容量大，在未來會有更多領域涉及到這種納米電子材料。所以，我國應該根據自身的發(fā)展要求，加大對碳納米管的研發(fā)，更好地將納米電子技術應用于人們的生活中。

　　2.2納米硅薄膜的研究發(fā)展作為目前世界上應用最廣泛、涉及領域最多的半導體材料，納米硅薄膜的研究發(fā)展關系到納米電子技術的全面發(fā)展，納米硅的研究發(fā)展可以更好地發(fā)展高性能的半導體材料。納米硅薄膜的整個制作工藝流程與集成電路、硅器件的制作流程相似，所以，納米硅薄膜的研發(fā)可以幫助量子功能進一步發(fā)展研制，將會提升納米電子技術的整體發(fā)展，在納米電子技術中起著重要的作用。

　　2.3新型電子元件的研究發(fā)展隨著納米電子技術的不斷發(fā)展，許多新興的電子元件相繼出現，納米技術的研究已經遍布世界各地。例如，美國耶魯大學同英國等世界各高校聯合研究分子半導體晶體管、納米電子技術處理系統(tǒng)，并在2010年研制出了計算機自動編程技術，這一壯舉預示著今后納米電子技術會與計算機的發(fā)展相結合，廣泛應用于科學技術。2010年5月，美國同澳大利亞研究者通過隧穿顯微鏡研究單個原子的狀態(tài)，最終創(chuàng)造出目前世界上體積最小的原子晶體管，實現了人類對單個原子的操控。世界上第一個人工制造原子的電子設備就此問世，標志著人類向信息處理的超強大和超高速性能有了新的突破。2012年，美國科學研究者勞倫斯通過不斷的實驗研究，研制出了納米電子系統(tǒng)，勞倫斯將納米電子系統(tǒng)與生物技術相結合，實現了對三磷酸腺的操控，同時還將生物技術與納米電子晶體管相結合，有效連接人體的大腦神經系統(tǒng)，達到無縫的電子界面。在未來的幾十年里，納米電子元件的發(fā)展將會更加迅速，在此期間，研究者們會對新型電子元件進行更深入的研究，更多的納米電子元件產品將會層出不窮，幫助人類探索更高領域的科學境界，提供更科學的研究方法。

　　2.4石墨烯的研究發(fā)展英國在2000年將石墨烯研制出來，其碳基功能良好，相對于硅來講更為優(yōu)質。目前，對石墨烯的技術研究還是比較多的，碳原子是石墨烯的主要組成部分，單個的碳原子通過相互結合形成一種新型的碳化材料。石墨烯的問世，有效促進了其他碳制材料的發(fā)展，其硬度較大，并且只有一層碳基，相對于其他材料來說輕薄許多，可以實現高速率的載流，并能很好地控制寬帶運行的速度。石墨烯的運用，將半導體的電學特征展現出來，并且與硅基相兼容，在器械上實現了碳基與硅基的共同使用。

　　2.5納米生物電子的研究發(fā)展近幾年來，對納米生物電子技術的研究更為深入。研究者將納米電子技術運用于生物芯片，從而制造出納米機器人。不同于一般的機器人，納米機器人能夠進入人類血管，幫助人們排除體內的有害物質，促進人體新陳代謝。納米機器人作為一個清潔器，能夠保證人類的身體健康。

　　3、結束語

　　納米電子技術的研究發(fā)展，推動著我國新興科學技術的快速發(fā)展。在未來對納米電子技術的研究中需要緊跟納米電子新興前沿技術，將納米電子技術與物理、化學、計算機科學等學科領域相結合，促進科學等學科領域的全面發(fā)展。