淺析電子行業微電子技術的應用與發展論文
根據我國電子行業的發展歷程來看，隨著科學技術的逐漸發展，微電子技術也逐步進入了電子行業發展當中，並且在不斷的更新開發中微電子技術逐步成熟佔領著電子行業。
本文透過對電子行業的微電子技術目前所面臨的各種限制進行分析，著重提出了微電子技術未來的發展以及微電子技術的應用。
一、引言
微電子學是研究微型電路、系統的電子學的分支，其主要研究方向是離子或者電子在固體材料中的應用，並透過它來實現訊號處理功能的科學[1]。如今微電子技術在電子學、化學、物理學、機械加工等一系列都廣泛的應用，其最主要的特徵就是實現了電子器件的微型化，做到了核心電路系統的整合。
二、微電子技術的定義以及影響
(一)微電子技術的定義。
微電子技術是在本世紀六十年代隨著積體電路(IC)而誕生的一門新的電子技術，尤其是在一些大規模的積體電路發展當中表現的尤為突出，其中微電子技術包含了器件物理設計、系統電路設計、材料製備、工藝技術等一系列專門的技術，簡單來講微電子技術就是指微電子學中的各項工藝技術的總和，是1947年在電晶體的基礎上慢慢發展起來的。
(二)微電子的影響。
當今社會科學技術的發展速度是日益飛漲，在這強大的發展陣勢當中影響最大、其最具有代表性的就是微電子技術的發展。微電子技術作為目前電子資訊發展的基礎核心，其對生活、通訊技術、網路技術以及計算機技術等等產業的發展都具有直接性的影響。
1.微電子對我國未來發展的主要影響。
微電子技術的不斷開發利用引起了世界電子行業的新革命，在微電子的技術的指導之下，使得我國的電子行業的發展變得突飛猛進，從而最大限度的滿足了市場人民的生活需要。
2.微電子技術對人類生活的影響。
微電子技術開發使得資訊的放大、獲取、儲存、傳輸、處理等等變得方面，外加微電子器件的大量發展使得我們MEMS系統以及器件都具有體積小、功耗低等等特點方便了人類的日常生活。
三、當前微電子技術發展所面臨的限制
微電子技術在電子行業的發展主要表現在積體電路晶片的製造方向。隨著微電子技術的不斷更新，所製造出的各種高純度單晶矽片逐漸被投入電子行業，加速了電子行業的發展，在IC晶片的容量方面也提到了很大的.改善。但是根據摩爾定律的預言，微電子技術的在電子行業發展方面還是面臨著極大的挑戰，這要挑戰主要可以歸納成以下四個方面。
(一)物理規律限制。
微電子技術發展的基礎是矽基互補金氧半導體(CMOS)，而積體電路效能的提高是透過電源電壓以及器件合理縮小來實現的。但是對於積體電路的縮小並不是無極限的縮小，而是受到了電源電壓、氧化層厚度以及器件溝道長度的影響。在目前的積體電路當中無法透過物理學來克服這些電子、離子的反物理規律執行，從而很大程度上阻礙了電子技術發展[2]。
(二)材料限制。
決定微電子材料性質的引數主要有載流子的遷移率μ、介電常數ε、擊穿電場強度Ec、載流子的飽和速度vs、熱導係數K等，目前世界上微電子技術所用的主要材料都是矽，而矽的這些性質使得微電子技術在積體電路的高度整合時就容易受到限制，影響微型化的進步發展。
(三)工藝技術限制。
微電子工藝技術主要針對的是微電子應用製作，主要包括了微細線條加工以及高質量薄膜的離子注入控制。其工藝的主要挑戰就是光刻裝置的利用。雖然按照摩爾定律的發展光刻裝置已經從1微米推進到了0.05微米，但是如果還想進一步的微化光刻裝置基本是不可能。
(四)半導體的限制。
半導體是在常溫的狀態下介於導體和絕緣體之間的材料，其也是電業行業採用的一種工藝材料，其中微電子技術在半導體材料中由於受到材料性質的各引數影響，致使了微電子技術面臨著溝道雜質漲落的限制、半導體模擬與模型的限制以及強電場影響和氧化層等方面的限制，使得微電子技術在設計模擬的工藝當中，面臨著各方面的限制。
四、微電子技術的發展前景
根絕微電子技術在電子行業發展中所遇到的限制問題，研究人員必須透過新的方法尋找到新的解決途徑，並且透過在基本的物理規律上綜合其他學科創新出新的產品，以幫助微電子技術的發展，從而進一步維持摩爾定律。
(一)碳奈米管。
為了克服越發困難的矽工藝技術，研究人員開始才材料著手，尋找到一種能夠代替矽的材料，來積體電路當中線寬縮小的問題。經過多年的研究碳奈米管制成的電晶體在2001年終於出現了，其大量的應用到了電子生產行業當中。奈米材料打破了矽性質引數的限制，提高了電路當中的訊號強度，推動了微電子技術的發展。
(二)塑膠半導體技術。
塑膠半導體是微電子技術與化學有機的結合，它和矽半導體電晶體不一樣，塑膠半導體是用塑膠製作成電晶體，這種電晶體可以採用精密的噴墨技術以及印刷技術，在很短的時間內就可以完成一個作品的製作。
五、微電子技術在電子行業發展的重點
隨著市場經濟的調控以及電子產品消費的需求使得目前電子業的發展逐漸從傳統的生產模式轉向了高速率、大容量、低消耗、移動化、多元化等多功能的生產模式，從而也導致了電子行業所需的電路要求也越來越高，傳統的IC設計已經無法再滿足電子產品的生產需要。正是因為在這種市場需求的推動之下，IC設計工藝水平也逐漸得到了提升。微電子技術的開發只有把握住了整個行業生產發展的重點，製作出的各式產品也越來越多，才可提升了整個行業的發展速率。
六、結束語
微電子技術一門滲透性很強的技術，透過近幾年的發展不僅和電子學、化學、物理、生物、計算機等學科有機的結合成了一體，給人類的發展生活提供了良好的物質基礎，而對於電子行業來講，應該時刻把握住積體電路高速率、大容量、高密度等多功能的發展方向，利用微電子技術的不斷進行創新[3]。