摘要：随着现代科学技术的进步，微电子技术发展迅速，对推动电子科技产业的发展起到了很好的作用。目前，信息时代正在加速，信息产业在世界范围内发展更快。芯片作为存储、处理和信息处理的重要载体，在信息产业的发展中发挥着不可替代的作用和地位。芯片制造技术是微电子技术。因此，微电子技术已经成为新信息时代科技产业发展的关键因素。基于此，本文主要论述了微电子技术的发展与应用研究的相关知识，希望对相关领域研究有帮助。
关键词：微电子技术；应用研究；发展
中图分类号：TF264 文献标识码：A 文章编号：2095-3178（2018）20-0297-01
导言：
微电子学作为科学技术发展的最新产物，对人类生产和生活领域有着直接而重要的影响。20世纪40年代后期，晶体管的发明将微电子技术带入了时代的发展。经过半个世纪的不懈努力和技术创新，现代微电子技术已经广泛应用于各个领域。微电子技术不仅是科学发展的基础，也是时代的高科技。微电子技术的出现极大地推动了通信技术、遥测传感技术、计算机技术、航空航天技术、网络科技与家用电器产业的急速发展，现代化的战争逐渐转变为应用电子、信息的高科技战争。
1 微电子技术的概念与发展现状
1.1 微电子技术概述
微电子技术的发展极大地改变了人们的生活方式。微电子技术的核心在于集成电路的设计和制造。集成电路的发展是半导体器件的不断发展。微电子技术具有传统电子技术所不具备的优势和特点：微电子技术主要通过固体中的微电子运动来实现信息处理或信息处理；微电子信号传输可以在非常小的规模上进行；微电子技术可将某个子系统或电子功能部件集成于芯片当中，具有较高的集成性，也具有较为全面的功能性；微电子技术可在晶格级微区进行工作。
1.2 微电子技术发展历程概述
微电子技术开始于20世纪末期，晶体管的发明引起了革命性的进展。晶体管由巴丁、布莱顿与肖克莱在1947年发明，为微电子技术的后来发展奠定了基础。20世纪50年代是微电子技术快速发展的时期，集成电路的出现引领了电子技术的革命。70年代可以说是微电子技术发展的高峰。微型计算机的出现奠定了微电子技术在高新技术中的核心地位。自21世纪以来，微电子技术被广泛应用，不仅作为发展的基础，也作为高科技产品。计算机、移动电话和家用电器等各个领域的产品的制造和生产离不开微电子技术的支持。微电子技术也应用到了国防工业、印刷工业、汽车工业等工业生产建设中，其核心技术成为了行业的发展支柱。然而，随着时代的快速发展，国内微电子技术应该抓住发展机遇，通过创新研究和功能实践改变国内微电子技术最初发展的弊端，与社会形成相互依存的关系，实现微电子技术的可持续发展。微电子技术在中国的许多领域都取得了显著的成就，尤其是集成纳米技术的研究取得了突破，这扩大了集成的规模。其中，华为已经在移动芯片领域处于国际领先地位，其海斯芯片已经可以与高通、三星和其他芯片相媲美。
2 微电子技术发展的现状分析
然而，随着信息时代的到来，微电子技术进入了一个全面高速发展的时期。纵观其发展历史，贝尔实验室晶体管的发明标志着微电子技术的正式诞生。在接下来的几年里，科学家发明了集成电路，为计算机发明提供了重要的技术支持。到了20世纪70年代，微型计算机的出现表明微电子技术已经进入了一个前所未有的发展时期，到目前为止，微电子技术以集成电路为核心，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 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特性限制了微电子技术的快速发展。因此，如果微电子工业想要继续发展，它必须更新用于制造微电子电路的材料。研究人员试图用氧化物半导体材料、超导材料和金刚石材料代替硅晶体来制造集成电路，这有望突破一直困扰微电子工业的材料难题。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。
3.2 物理规律限制
硅基互补金属氧化物半导体 （CMOS） 是现阶段微电子技术的发展基础，现代的科学研究力求提升集成电路的集成性能，增加芯片的元件容量。而集成电路性能的提高需要对元器件进行合理的缩小，寻求集成电路最佳工作电压。
3.3 更新微电子电路的制造材料
到目前为止，随着集成电路技术的不断发展，传统的硅晶体暴露出越来越多的缺陷。研究微电子技术的科学家正在寻找新材料来取代硅晶体，从而打破了硅晶体在集成电路上的局限性。用砷化镓和磷化铟等氧化物半导体材料、超导材料和金刚石材料制造微电子集成电路，可以大大提高集成电路的抗辐射能力、开关速度和工作温度，扩大集成电路的应用条件。与此同时，“生物芯片”的相关研究也取得了突破性的成就，利用有机物元原子在化学链中能储存信息的特点，制造出“生物芯片”。
3.4 塑料半导体技术
塑料半导体技术主要是通过半导体技术和有机化学相结合而获得的。晶体管由塑料制成，这也不同于硅元素半导体。由于其不同的材料，它也可以被称为塑料晶体管或有机薄膜晶体管，并且制造晶体的方法已经增加。
3.5 碳纳米管
纳米技术随着IC线宽的变小而宣布终结。为了克服工艺技术的一些问题，相关研究人员开始探索，哪些材料能解决纳米时代所遗留下来的问题。通过大量探索，最终将目光转移到电子学上，将微电子技术与碳纳米管相结合，并用晶体管取代碳纳米管，无论是在锂离子电池还是在微电子组件中都能运用该项成果。对于计算机而言，或门、与门以及非门所组成的电路是其核心所在，将碳纳米管应用其中后能进一步加强其输入信号的强度，若其放大作用能与晶体管相同，其功能则与相同。可知，碳纳米管能够代替晶体管确保摩尔定律能够维持下去，最终令微电子技术取得更进一步的发展。
4 结束语
综上所述，在现代科学技术中，微电子技术是重要的技术基础和核心，其发展水平和产业规模直接表明了国家的综合经济实力。在当今世界，全面进入信息时代，微电子技术仍然是最重要和最具活力的高科技技术。我们必须重视这项技术的发展，为实现人类社会的信息发展目标打下良好的基础。
参考文献
[1] 李彦 林 微 电子技术的发展与应用研究 [J] 电子制作 ，2017，（20）：36
[2] 陳向 微电子技术的发展和应用 [J]电子技术与软件工程 ，2017，（16）：141（2014-08-19）