劉國東
【摘 ?要】我國能夠實現科學技術跨越發展的主要途徑就是納米電子技術,同時納米電子技術研究也是提升國家核心競爭力的重要選擇。筆者認為,納米電子技術是值得研究,值得得到社會關注的話題,因此,本文主要闡述了納米電子技術的發展現狀,并對未來的發展進行了展望。
【關鍵詞】電子技術;發展;納米電子技術
電子技術,就是為了解決實際問題,依據電子學原理,運用電子器件來設計和制造出具有特定功能的電路的科學。電子技術對人們的影響不可小覷,在汽車行業、電視廣播、報刊行業、電力行業都有著廣泛的應用。由于我國的科學技術日益進步,使得電子技術的發展具有著不可估量的前景,同時使得納米電子技術也越加成熟。
在進入21世紀以后,納米技術已經融入到科技之中,并且受到國內外相關專家的研究與關注。納米電子技術在發展的過程中逐漸為新技術的開發與應用帶來重要影響,并且實現革命性的突破。納米技術的范圍非常廣泛,并且已經涉及到各個領域之中,成為每個行業之中不可或缺的重要組成部分。就目前而言,人類對納米技術的發展并不深入,應用的范圍也不廣泛,但是納米技術已經在發展的過程中展示出強大的魅力,并且創造優良的發展前景。
一、納米電子技術的主要優勢
從涉及范圍而言,納米電子技術已經涉及到各個領域之中,并且呈現出強大的魅力。[1]目前而言,出現在市場中的納米電子產品以其良好的性能與功能成為人們追捧的對象。在市場中,納米材料主要包括了納米硅材料、納米半導體材料等。[2]其中,納米硅材料不僅符合社會的發展要求,并且還具有其它優勢:1.具有準確性、對能力的消耗低,不會因為環境的變化而發生變化;2.在產品制作的成本上具有一定程度的降低;3.技術產品的反應速度比較快,能夠提高工作效率。因此,納米技術已經成為社會發展中新型材料的運用,這中情況對于其它材料相比較占據了重要的影響力,成為納米電子產品發展的主要動力。在隨著科技的不斷發展之中,納米電子技術的發展能夠為社會、為人們的生活、學習帶來極大的便利。
二、納米電子技術的發展現狀
(一)對納米電子材料的運用
現如今,市場中出現的納米材料主要包括納米硅藻膜、納米硅材料以及納米半導體材料。[3]在這些材料之中,納米硅材料以其獨特的發展趨勢已經成為人們發展電子產品的主要材料,并且完全符合人們對電子技術的發展要求。硅電子材料與其它材料相比較體現的優點包括以下幾點:
1.對能力的消耗比較低,具備穩定性與準確性,在產品運營中的時間比較短,不會輕易受到外界環境的影響。
2.在科技不斷發展的過程之中,由于科技的保證性以及研發范圍的逐漸擴大,從而使硅材料的成本價格不斷下降。
3.硅材料之間的分子間距比較短,這種情況會使硅電子材料在發展的過程中反應速度得到提高,從根本上提高工作的效率。
(二)納米電子技術運用在醫學之中
在隨著納米電子技術的不斷發展之中,越來越多的納米電子技術逐漸運用到醫學領域之中。納米電子技術在醫學中的運用,對細微部位的診治起到重要作用,而細微部位無法通過顯微鏡進行診治,納米電子技術在醫學中的應用可以對各種生化反應進行觀察,并且還在一定程度上促進了眾多高科技醫學產品的誕生,比如伽馬刀、螺旋CT等,在這些科技產品的問世下,從根本上促進我國醫學朝著現代化的趨勢邁進了一部。[4]
納米技術是生物醫學與電子學的主要產物,在發展的過程中具有重要的利用價值,并且它具有研究的潛力與發展的動力。生物醫學電子學是生物醫學與電子學的結合物,在對生物研方向起到重要的作用,并且在對微型化方向的發展中有著非常大的發展空間。這種研究一般運用到微電子器件之中,并且從根本上促進人們對微電子的研究產生創新性。
(三)對納米電子元件的運用
納米電子元件在問世之前,電子元件就得到了發展,并且經歷了集成元件與超大規模集成元件兩個階段,在這兩個基礎之上,納米電子元件得以問世。
在隨著科技的不斷發展之中,電子的集成規模也在不斷擴大,但是電子元件的尺寸設計的越來越小,從而達到納米的標準尺寸。比如單電子晶體管,它其中的信號代表了一個信息的具體數據,并且實現了現代電子技術朝著高集成、高速度的方向發展,從而產生高能耗的發展格局。
三、納米電子技術的未來發展方向
(一)新型電子元器件的發展
在未來的10年到20年之間,電子元器件技術將得到飛速發展,市場對新型電子元技術的要求也越來越高。未來適應快速發展的社會以及市場,電子元器件將在遵循基本原則的基礎上,進行大規模的發展與創新,從根本上適應市場的需求。[5]除此之外,單電子器件、共振隧穿電子幾錢因納米場效應晶體管等新型器件的研究也得到不斷發展,在市場中獲得突破性發展。與此同時,納米電子技術的發展也逐漸朝著可持續額發展的方向不斷擴大與延伸,這種大規模納米技術的發展,在一定程度上對計算機技術的發展起到重要的作用。
(二)石墨烯的發展
所謂的石墨烯是一種質地非常堅硬但是厚度卻非常薄的納米技術。石墨烯在常溫情況下能夠對電子進行傳遞,并且比市場中常見的其它導體速度更快。在利用石墨烯的該特點后,很多國內外著名研究人員對石墨烯進行了研究與分析。眾所周知,電子在與原子發生碰撞的時候,會產生能狼,而這種能量產生的方式便是導體釋放能量的主要方法,但是,由于到特自身的特點,從而造成能量的損失與浪費。[6]石墨烯與其它導體不一樣,它不僅具有異常的特性,并且在碰撞的時候不會產生能量的浪費。根據有關專家研究可以得知,在2020年,人們將會研究出新型的石墨烯材料與晶體管,從而為人們解決集成等問題。
(三)碳納米管的發展
碳納米管作為一種一維納米材料,無論是從重量還是從形狀是都非常完美。其中,碳納米管的重量比較輕,并且形狀是六角形,在這種特點下碳納米管表現出于其它納米材料不同的優勢:具有良好的力學性能;具有良好的導電性能;具有良好的傳熱性能;具有良好的儲氫性能。除此之外,碳納米管在納米技術中起到重要的作用,是場效應晶體管和單電子器件的主要材料,在一定程度上,碳納米管技術能夠實現電路集成,實現耗能低的重要發展目標。
(四)納米生物電子的發展
所謂的納米生物電子是多領域交叉發展后的產物,是納米技術與生物技術相結合的完美產物。將納米技術融入生物領域,可以對生物領域起到重要的作用,可以制作出納米機器人、納米生物材料等產品。在利用納米生物電子的發展中,可以促進醫學領域的發展與創新。
四、結語
綜上而述,可以得知,納米技術的發展現狀是非??捎^的,具有社會意義的。納米電子技術作為一項具有潛力、應用性、高性能的科技成果,在一定程度上對人們的生活、學習起到重要的作用。如果將納米電子技術與其它技術進行融合,那么會推動信息技術的發展,對于人類而言,不僅可以改變生存環境,并且還從根本上造福于人類。
參考文獻:
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[3]張峰,張陽德.淺談納米電子技術的發展[J].中國現代醫學雜志,2005,09:1432-1434.
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[5]肖甘.電子技術的發展與納米電子技術[J].成都紡織高等??茖W校學報,2000,01:43-46+50.
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