微電子與光電子集成技術(shù)簡(jiǎn)介
微電子技術(shù)已經(jīng)成為推動(dòng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的主流技術(shù)，而光電子技術(shù)在能源、通信、人工智能等方面有著極其廣泛的應(yīng)用。微電子技術(shù)、光電子技術(shù)及生命科學(xué)技術(shù)己經(jīng)成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的三大支柱。
在過去幾十年的發(fā)展中，微電子工藝一直按照摩爾定律進(jìn)步著。微電子工藝的進(jìn)步最顯著的特點(diǎn)就是工藝尺寸越來越小，集成度越來越高，成本越來越低�？梢哉f，現(xiàn)代科學(xué)所追求的低功耗、便攜式等特點(diǎn)正是微電子工藝的進(jìn)步所帶來的。但是，隨著微電子工藝尺寸向納米級(jí)前進(jìn)，各種物理效應(yīng)帶來的瓶頸也越來越明顯。納米尺度已經(jīng)接近原子的尺寸，因此對(duì)電流、電壓效應(yīng)已經(jīng)不能粗略地做宏觀的考慮了，必須微觀地考慮到電子的移動(dòng)、撞擊等作用。表現(xiàn)在宏觀現(xiàn)象中，許多結(jié)構(gòu)相同的微電子電路不再像以前那樣正常工作了。而表現(xiàn)在實(shí)際操作中，就是長(zhǎng)久以來一直被微電子技術(shù)人員們奉為經(jīng)典的微電子電路理論不再適用了。這對(duì)微電子工藝制作人員和微電子設(shè)計(jì)技術(shù)人員都是前所未有的挑戰(zhàn)。這將意味著必須尋找一套在納米尺度下的有關(guān)微電子電路的新理論。
光電子技術(shù)在過去的幾十年中同樣有著長(zhǎng)足的進(jìn)步。在能源、照明、通信和人工智能等方面，光電子技術(shù)都有著舉足輕重的作用。與微電子技術(shù)相比，光電子技術(shù)并不存在微電子技術(shù)中微觀物理中的那些不利效應(yīng)。但是，無論在哪個(gè)方面，光電子技術(shù)的應(yīng)用都離不開電子技術(shù)。也就是說在具體應(yīng)用中，光電子技術(shù)與電子技術(shù)總是同時(shí)使用的。例如，在照明工程中，電子器件的驅(qū)動(dòng)是光電子器件發(fā)光的必需條件；在光通信中，光電子技術(shù)僅僅是作為一種通信媒介技術(shù)來使用的，在光通信的開始端和終點(diǎn)端，光信號(hào)還是要轉(zhuǎn)換為電信號(hào)才能完成整個(gè)通信任務(wù)；在人工智能中，利用光電子技術(shù)所制作的各種傳感器所獲得光信號(hào)最終還是要轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)才能控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)。因此，在目前的發(fā)展水平上，光電子技術(shù)總是需要和電子技術(shù)同時(shí)應(yīng)用的。
