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微电子学与集成电路分析
微电子学与集成电路分析 1微电子学与集成电路解读 微电子学是电子学的分支学科，主要致力于电子产品的微型化，达到提升 电子产品应用便利和应用空间的目的。微电子学还属于一门综合性较强学科类型， 具体的微电子研究中，会用到相关物理学、量子力学和材料工艺等知识。微电子 学研究中，切实将集成电路纳入到研究体系中。此外，微电子学还对集成电子器 件和集成超导器件等展开研究和解读。微电子学的发展目标是低能耗、高性能和 高集成度等特点。集成电路是通过相关电子元件的组合，形成一个具备相关功能 的电路或系，并可以将集成电路视为微电子学之一。集成电路在实际的应用中具 有体积小、成本低、能耗小等特点，满足诸多高新技术的基本需求。而且，随着 集成电路的相关技术完善，集成电路逐渐成为人们生产生活中不可缺少的重要部 分。2微电子发展状态与趋势分析 2.1发展与现状 从晶体管的研发到微电子技术逐渐成熟经历漫长的演变史，由晶体管的研 发→以组件为基础的混合元件（锗集成电路）→半导体场效应晶体管→MOS电 路→微电子。这一发展过程中，电路涉及的内容逐渐增多，电路的设计和过程也 更加复杂，电路制造成本也逐渐增高，单纯的人工设计逐渐不能满足电路的发展 需求，并朝向信息化、高集成和高性能的发展方向。现阶段，国内对微电子的发 展创造了良好的发展空间，目前国内微电电子发展特点如下：（1）微电子技术 创新取得了具有突破性的进展，且逐渐形成具有较大规模的集成电路设计产业规 模。对于集成电路的技术水平在0.8~1.5μm，部分尖端企业的技术水平可以达到 0.13μm。（2）微电子产业结构不断优化，随着技术的革新产业结构逐渐生成完 整的产业链，上下游关系处理完善。（3）产业规模不断扩大，更多企业参与到 微电子学的研究和电路中，有效推动了微电子产业的发展，促使微电子技术得到 了进一步的完善和发展。
2.2发展趋势 微电子技术的发展中，将微电子技术与其他技术联合应用，可以衍生出更 多新型电子器件，为推动学科完善提供帮助。另外微电子技术与其他产业结合，可以极大的拉动产业的发展，推动国内生产总值的增加。微电子芯片的发展遵循 摩尔定律，其CAGR累计平均增长可以达到每年58%。在未来一段时间内，微电 子技术将按照提升集团系统的性能和性价比，如下为当前微电子的发展方向。
2.2.1硅基互补金属氧化物半导体（CMOS） CMOS电路将成为微电子的主流工艺，主要是借助MOS技术，完成对沟道 程度的缩小，达到提升电路的集成度和速度的效果。运用CMOS电路，改善芯片 的信号延迟、提升电路的稳定性，再改善电路生产成本，从而使得整个系统得到 提升，具有极高研究和应用价值。可以将CMOS电路将成为未来一段时间的主要 研究对象，且不断对CMOS电路进行缩小和优化，满足更多设备的需求。
2.2.2集成电路是当前微电子技术的发展重点 微电子芯片是建立在的集成电路的基础上，所以微电子学的研究中，要重 视对集成电路研究和分析。为了迎合信息系统的发展趋势，对于集成电路暴露出 的延时、可靠性等因素，需要及时的进行处理。在未来一段时间内对于集成电路 的研究和转变势在必行。
2.2.3微电子技术与其他技术结合 借助微电子技术与其他技术结合，可以衍生出诸多新型技术类型。当前与 微电子技术结合的技术实例较多，积极为社会经济发展奠定基础。例如：微光机 电系统和DNA生物芯片，微光机电系统是将微电子技术与光学理论、机械技术 等结合，可以发挥三者的综合性能，可以实现光开关、扫描和成像等功能。DNA 生物芯片是将微电子技术与生物技术相结合，能有效完成对DNA、RNA和蛋白 质等的高通量快速分析。借助微电子技术与其他技术结合衍生的新技术，能够更 为有效推动相关产业的发展，为经济发展奠定基础。
3微电子技术的应用解读 微电子学与集成电路的研究不断深入，微电子技术逐渐的应用到人们的日 常生活中，对于改变人们的生活品质具有积极的作用。且微电子技术逐渐成为一 个国家科学技术水平和综合国力的指标。在实际的微电子技术应用中，借助微电 子技术和微加工技术可以完成对微机电系统的构建，在完成信息采集、处理、传 递等功能的基础上，还可以自主或是被动的执行相关操作，具有极高的应用价值。
对于DNA生物芯片可以用于生物学研究和相关医疗中，效果显著，对改善人类生活具有积极的作用和意义。
4结束语 微电子学与集成电路均为信息技术的基础，其中微电子学中囊括集成电路。
在对微电子学和集成电路的解析中，需要对集成电路和微电子技术展开综合解读， 分析微电子技术的现状和发展趋势，再结合具体情况对微电子技术的当前应用展 开解读，为微电子学与集成电路的创新和完善提供参考，进而推动微电子技术的 发展，创造更大的产值，实现国家的持续健康发展。
作者:胥亦实 单位:吉林大学
