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【摘 要 】纳米电子技术是提高国家核心竞争的重要战略,是实现我国信息发展的主要途径.纳米电子技术的发展在一定程度上代表了科学技术的发展,它的发展不仅给我国新技术的研发带来创新性改变,并且也为电子技术的发展到来重要影响.笔者认为,纳米电子技术是值得研究,值得得到社会关注的话题,因此,本文主要阐述了纳米电子技术的发展现状,并对未来的发展进行了展望.
【关 键 词 】纳米技术,电子技术,发展现状,未来展望
在进入21世纪以后,纳米技术已经融入到科技之中,并且受到国内外相关专家的研究与关注.纳米电子技术在发展的过程中逐渐为新技术的开发与应用带来重要影响,并且实现革命性的突破.纳米技术的范围非常广泛,并且已经涉及到各个领域之中,成为每个行业之中不可或缺的重要组成部分.就目前而言,人类对纳米技术的发展并不深入,应用的范围也不广泛,但是纳米技术已经在发展的过程中展示出强大的魅力,并且创造优良的发展前景.
一、纳米电子技术的主要优势
从涉及范围而言,纳米电子技术已经涉及到各个领域之中,并且呈现出强大的魅力.[1]目前而言,出现在市场中的纳米电子产品以其良好的性能与功能成为人们追捧的对象.在市场中,纳米材料主要包括了纳米硅材料、纳米半导体材料等.[2]其中,纳米硅材料不仅符合社会的发展要求,并且还具有其它优势：1.具有准确性、对能力的消耗低,不会因为环境的变化而发生变化,2.在产品制作的成本上具有一定程度的降低,3.技术产品的反应速度比较快,能够提高工作效率.因此,纳米技术已经成为社会发展中新型材料的运用,这中情况对于其它材料相比较占据了重要的影响力,成为纳米电子产品发展的主要动力.在随着科技的不断发展之中,纳米电子技术的发展能够为社会、为人们的生活、学习带来极大的便利.
二、纳米电子技术的发展现状
(一)对纳米电子材料的运用
现如今,市场中出现的纳米材料主要包括纳米硅藻膜、纳米硅材料以及纳米半导体材料.[3]在这些材料之中,纳米硅材料以其独特的发展趋势已经成为人们发展电子产品的主要材料,并且完全符合人们对电子技术的发展要求.硅电子材料与其它材料相比较体现的优点包括以下几点：
1.对能力的消耗比较低,具备稳定性与准确性,在产品运营中的时间比较短,不会轻易受到外界环境的影响.
2.在科技不断发展的过程之中,由于科技的保证性以及研发范围的逐渐扩大,从而使硅材料的成本价格不断下降.
3.硅材料之间的分子间距比较短,这种情况会使硅电子材料在发展的过程中反应速度得到提高,从根本上提高工作的效率.
从上述的优势可以得知,纳米硅电子材料是纳米材料的一个重要突破,硅电子材料在与其它电子技术进行比较时具有领先作用,并且占有绝对优势.在随着科技的不断发展之中,纳米电子技术也在发展中不断提高,逐渐成为人们生活中最为重要的技术之一.
(二)纳米电子技术运用在医学之中
在随着纳米电子技术的不断发展之中,越来越多的纳米电子技术逐渐运用到医学领域之中.纳米电子技术在医学中的运用,对细微部位的诊治起到重要作用,而细微部位无法通过显微镜进行诊治,纳米电子技术在医学中的应用可以对各种生化反应进行观察,并且还在一定程度上促进了众多高科技医学产品的诞生,比如伽马刀、螺旋CT等,在这些科技产品的问世下,从根本上促进我国医学朝着现代化的趋势迈进了一部.[4]
纳米技术是生物医学与电子学的主要产物,在发展的过程中具有重要的利用价值,并且它具有研究的潜力与发展的动力.生物医学电子学是生物医学与电子学的结合物,在对生物研方向起到重要的作用,并且在对微型化方向的发展中有着非常大的发展空间.这种研究一般运用到微电子器件之中,并且从根本上促进人们对微电子的研究产生创新性.
(三)对纳米电子元件的运用
纳米电子元件在问世之前,电子元件就得到了发展,并且经历了集成元件与超大规模集成元件两个阶段,在这两个基础之上,纳米电子元件得以问世.
在随着科技的不断发展之中,电子的集成规模也在不断扩大,但是电子元件的尺寸设计的越来越小,从而达到纳米的标准尺寸.比如单电子晶体管,它其中的信号代表了一个信息的具体数据,并且实现了现代电子技术朝着高集成、高速度的方向发展,从而产生高能耗的发展格局.
三、纳米电子技术的未来发展方向
(一)新型电子元器件的发展
在未来的10年到20年之间,电子元器件技术将得到飞速发展,市场对新型电子元技术的要求也越来越高.未来适应快速发展的社会以及市场,电子元器件将在遵循基本原则的基础上,进行大规模的发展与创新,从根本上适应市场的需求.[5]除此之外,单电子器件、共振隧穿电子几钱因纳米场效应晶体管等新型器件的研究也得到不断发展,在市场中获得突破性发展.与此同时,纳米电子技术的发展也逐渐朝着可持续额发展的方向不断扩大与延伸,这种大规模纳米技术的发展,在一定程度上对计算机技术的发展起到重要的作用.
(二)石墨烯的发展
所谓的石墨烯是一种质地非常坚硬但是厚度却非常薄的纳米技术.石墨烯在常温情况下能够对电子进行传递,并且比市场中常见的其它导体速度更快.在利用石墨烯的该特点后,很多国内外著名研究人员对石墨烯进行了研究与分析.众所周知,电子在与原子发生碰撞的时候,会产生能狼,而这种能量产生的方式便是导体释放能量的主要方法,但是,由于到特自身的特点,从而造成能量的损失与浪费.[6]石墨烯与其它导体不一样,它不仅具有异常的特性,并且在碰撞的时候不会产生能量的浪费.根据有关专家研究可以得知,在2020年,人们将会研究出新型的石墨烯材料与晶体管,从而为人们解决集成等问题.
(三)碳纳米管的发展
碳纳米管作为一种一维纳米材料,无论是从重量还是从形状是都非常完美.其中,碳纳米管的重量比较轻,并且形状是六角形,在这种特点下碳纳米管表现出于其它纳米材料不同的优势：具有良好的力学性能,具有良好的导电性能,具有良好的传热性能,具有良好的储氢性能.除此之外,碳纳米管在纳米技术中起到重要的作用,是场效应晶体管和单电子器件的主要材料,在一定程度上,碳纳米管技术能够实现电路集成,实现耗能低的重要发展目标.
(四)纳米生物电子的发展
所谓的纳米生物电子是多领域交叉发展后的产物,是纳米技术与生物技术相结合的完美产物.将纳米技术融入生物领域,可以对生物领域起到重要的作用,可以制作出纳米机器人、纳米生物材料等产品.在利用纳米生物电子的发展中,可以促进医学领域的发展与创新.
四、结语
综上而述,可以得知,纳米技术的发展现状是非常可观的,具有社会意义的.纳米电子技术作为一项具有潜力、应用性、高性能的科技成果,在一定程度上对人们的生活、学习起到重要的作用.如果将纳米电子技术与其它技术进行融合,那么会推动信息技术的发展,对于人类而言,不仅可以改变生存环境,并且还从根本上造福于人类.