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1.1微電子機(jī)械系統(tǒng)的概念
微電子機(jī)械系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)有微型傳感器、制動器以及處理電路。其是一種微電子電路與微機(jī)械制動器結(jié)合的尺寸微型的裝置,其在電路信息的指示下可以進(jìn)行機(jī)械操作,并且還能夠通過裝置中的傳感器來獲取外部的數(shù)據(jù)信息,將其進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理放大,進(jìn)而通過制動器來實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械操作。而微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)是以微電子機(jī)械系統(tǒng)的理論、材料、工藝為研究對象的技術(shù)。微電子系統(tǒng)并不只是單純的將傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品微型化,其制作材料、工藝、原理、應(yīng)用等各個方面都突破了傳統(tǒng)的技術(shù)限制,達(dá)到了一個微電子、微機(jī)械技術(shù)結(jié)合的全新高度。微電子機(jī)械系統(tǒng)是一種全新的高新科學(xué)技術(shù),其在航天、軍事、生物、醫(yī)療等領(lǐng)域都有著重要的作用。
1.2微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)的特點(diǎn)
1.2.1尺寸微型化
傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)的最小單位一般是cm,而微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)下的機(jī)械加工往往最小單位已經(jīng)涉及到了微米甚至納米。這以尺寸的巨大變化使得微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)下的原件具有微型化的特點(diǎn),其攜帶方便,應(yīng)用領(lǐng)域更加廣闊。
1.2.2集成化
微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)下的原件實(shí)現(xiàn)了微型化為器件集成化提供了有力的基礎(chǔ)。微型化的器件在集成上具有無可比擬的優(yōu)勢,其能夠隨意組合排列,組成更加復(fù)雜的系統(tǒng)。
1.2.3硅基材料
微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)下的器件都是使用硅為基加工原料。地面表面有接近30%的硅,經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢十分明顯。硅的使用成本低廉這就使得微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)的下的器件成本大大縮減。硅的密度、強(qiáng)度等于鐵相近,密度與鋁相近,熱傳導(dǎo)率與鎢相近。
1.2.4綜合學(xué)科英語
微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)幾乎涉及到所有學(xué)科,電子、物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等多個學(xué)科的頂尖科技成果都是微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)。眾多學(xué)科的最新成果組合成了全新的系統(tǒng)和器件,創(chuàng)造了一個全新的技術(shù)領(lǐng)域。
2微電子機(jī)械系統(tǒng)的技術(shù)類別
2.1體微機(jī)械加工技術(shù)
體微機(jī)械加工技術(shù)主要將單晶硅基片加工為微機(jī)械機(jī)構(gòu)的工藝,其最大的優(yōu)勢就是可以制作出尺寸較大的器件,最大的弊端是難以制造出精細(xì)化的靈敏系統(tǒng)。并且使用體微加工工藝難以優(yōu)化器件的平面化布局,制作出來的器件難以與微電子線路直接兼容。體微機(jī)械加工工藝一般在壓力傳感器和加速度傳感器的制造中普遍應(yīng)用。
2.2表面微機(jī)械加工技術(shù)
表面微機(jī)械加工技術(shù)就是通過集成電路中的平面化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)微機(jī)械裝置的制造。其主要優(yōu)勢表現(xiàn)在充分利用了已有的IC工藝,能夠靈活掌握機(jī)械器件的尺寸,因此表面為微機(jī)械加工技術(shù)與IC之間是兼容的。表面微機(jī)械加工技術(shù)與集成電路的良好兼容性使得其在應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了快速普及。
2.3復(fù)合微機(jī)械加工技術(shù)
復(fù)合微機(jī)械加工技術(shù)就是體微機(jī)械技工技術(shù)與表面微機(jī)械加工技術(shù)的結(jié)合,其結(jié)合了兩者的優(yōu)點(diǎn),但又同時避免了相應(yīng)缺點(diǎn)。
3微電子機(jī)械技術(shù)的應(yīng)用
3.1環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域
微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)下的微型設(shè)備可以在環(huán)境監(jiān)測和數(shù)據(jù)處理分析上發(fā)揮巨大的作用。由化學(xué)傳感器、生物傳感器以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)所集合的測量與處理設(shè)備。該微型裝置可以用來監(jiān)測空氣和液體的成分,其獨(dú)特優(yōu)勢在于尺寸微小,便于攜帶。
3.2軍事領(lǐng)域
納米器件所構(gòu)成的裝置先要對半導(dǎo)體器件運(yùn)行速度高,攜帶方便,信息輸出和處理快捷,在軍事領(lǐng)域其能夠用來制作各種微型設(shè)備,例如“蚊子導(dǎo)彈”、“麻雀衛(wèi)星”等。
3.3醫(yī)療領(lǐng)域
在臨床化驗(yàn)分析、介入治療領(lǐng)域其也能夠?qū)崿F(xiàn)巨大的價值。近幾年獲得發(fā)展的介入治療技術(shù)與傳統(tǒng)治療技術(shù)相比臨床治療效果優(yōu)越,能夠有效緩解患者痛苦。但是當(dāng)前介入治療儀器價格高,體積巨大,準(zhǔn)確性難以保證,尤其是在治療重要器官時風(fēng)險較大。微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)的微型與智能特性可以顯著降低介入治療的風(fēng)險。
4結(jié)束語
(一)什么是微信。微信,一種新起的網(wǎng)絡(luò)社交軟件,2011年1月21日騰訊公司推出,是一款為智能手機(jī)提供即時通訊服務(wù)的無償應(yīng)用程序,包括語音、視頻、圖片、文字等功能。另外還支持多人群聊。
(二)什么是微信營銷。微信營銷是基于互聯(lián)網(wǎng)的一種新型營銷方式,伴隨著微信的發(fā)展而發(fā)展。是商家利用微信平臺通過文字、圖片等對產(chǎn)品進(jìn)行描述,對自己的產(chǎn)品進(jìn)行宣傳及銷售的過程。
二、如何通過電子商務(wù)進(jìn)行微信營銷
(一)利用微信特色功能
1、朋友圈。朋友圈是微信上的一個互動平臺,微信加入好友后,在朋友圈的消息均可被朋友獲取,朋友圈是互動與增進(jìn)感情的極好平臺。所以,微信營銷可以充分利用這一平臺,與自己產(chǎn)品有關(guān)的圖片及文字信息,對自己的產(chǎn)品進(jìn)行多方面、多角度的宣傳,同時可附上自家店鋪的鏈接,如果有消費(fèi)者想購買或者多了解產(chǎn)品的信息可以直接點(diǎn)擊鏈接進(jìn)入商店,方便且節(jié)省時間,不用再另找店鋪網(wǎng)址。利用朋友圈進(jìn)行營銷還有一個極大的好處就是口碑宣傳。在營銷中,口碑是營銷過程中很重要的部分,朋友圈內(nèi)一般都是常聯(lián)絡(luò)常互動的好友,因此朋友圈可以充分發(fā)揮用戶穩(wěn)定性這一優(yōu)勢增加人氣,擴(kuò)大對產(chǎn)品的宣傳范圍及影響力。
2、搖一搖和掃一掃。微信與其他交際軟件相比,多了搖一搖和掃一掃功能。搖一搖是指在同一時間搖手機(jī)便可有機(jī)會加為好友,不局限于認(rèn)識的人和地點(diǎn)的約束,擴(kuò)大了交際圈,有助于擴(kuò)大產(chǎn)品宣傳范圍。掃一掃主要通過掃描二維碼實(shí)現(xiàn),商家通過網(wǎng)店等將線下商品信息到網(wǎng)上,用戶通過掃描二維碼得到商家的商品信息,再進(jìn)行商品交易。掃一掃的O2O模式讓用戶足不出戶就能買到自己想買的東西,而且可以對多加商品進(jìn)行反復(fù)比較,避免在實(shí)體店反復(fù)比較的尷尬。并且使商家的信息在網(wǎng)上可以范圍更廣、時間更快地傳播。
3、附近的人。微信的“查看附近的人”主要是指微信用戶可根據(jù)自己所在地域位置,查找其方圓兩公里范圍內(nèi)的開啟同樣功能的用戶。商家可以利用這一獨(dú)特的功能通過建立自己的微信賬號,并且用獨(dú)特的語言對自己的產(chǎn)品進(jìn)行簡潔的描述,就可達(dá)到宣傳產(chǎn)品的目的。只要商家24小時登錄微信并且開啟“查找附近的人”這一功能,就可以使自己的微信賬號隨時被用戶查找到。因?yàn)槲⑿攀腔谝苿油ㄐ诺?,只要商家有可移動上網(wǎng)設(shè)備,就能隨時隨地對自己的產(chǎn)品進(jìn)行宣傳,不受地點(diǎn)和時間的限制,使自己成為活體廣告牌。同時,這種營銷方式特別適合剛到新地方的外來人員,最高效便捷的滿足自己的需求。
4、公眾賬號。由于微信具有高質(zhì)量性和高度活躍性的特質(zhì),因此微信的公眾賬戶功能可以實(shí)現(xiàn)與用戶的點(diǎn)對點(diǎn)營銷,增加營銷的準(zhǔn)確性,提高營銷的效率。微信用戶通過添加商家的公眾賬戶關(guān)注該商家,商家獲得關(guān)注后,通過大量數(shù)據(jù)分析了解用戶的基本信息,有目標(biāo)地進(jìn)行產(chǎn)品營銷。另外,商家要特殊注意消息發(fā)送的頻率,發(fā)送消息過少則達(dá)不到預(yù)期的效果,但發(fā)送消息過多會使用戶產(chǎn)生抵觸情緒,對商品的推廣不利。因此推送消息發(fā)送頻率很重要,一般是一天一條推送消息即可。商家還可以設(shè)計一些特色環(huán)節(jié),隨時隨地的與用戶互動,隨著發(fā)送信息的增加,用戶的習(xí)慣也會隨之有些變化,這些變化是隨時間的增長才會顯現(xiàn)出來。
(二)注重產(chǎn)品的選擇和質(zhì)量。無論是否進(jìn)行微信營銷,產(chǎn)品的選擇都是很重要的。首先,要先選擇一個有特色、有吸引力的產(chǎn)品,如果選擇產(chǎn)品很大眾化,那么競爭勢必很激烈,造成一部分客戶的流失。其次,要注重產(chǎn)品的質(zhì)量。一個產(chǎn)品想要有長期穩(wěn)定的發(fā)展,就要十分注意自己的產(chǎn)品質(zhì)量,口碑對一個品牌發(fā)展來講是十分重要的。當(dāng)一位顧客認(rèn)可了產(chǎn)品的質(zhì)量,才會再次購買和主動向朋友推薦,進(jìn)而形成良性循環(huán),建立一個好的口碑。
(三)誠信。因?yàn)槲⑿攀腔诰W(wǎng)絡(luò)存在的,在網(wǎng)絡(luò)中會有一些虛假信息來影響消費(fèi)者。因此,誠信是營銷的前提。誠信包含很多方面,例如商品的介紹、商家組織的產(chǎn)品促銷活動信息,商家的信息以及與客戶交流時的態(tài)度,等等。微信營銷只限于網(wǎng)絡(luò),客戶見不到實(shí)物,對產(chǎn)品的感覺完全靠商家的描述,如果商家在介紹商品時夸大了其優(yōu)點(diǎn),當(dāng)客戶看到實(shí)物與網(wǎng)上不符時勢必會引起糾紛。商家為了擴(kuò)大對產(chǎn)品的宣傳力度,會采取一定的宣傳方式,如促銷時也要注意符合產(chǎn)品事實(shí),不能欺騙消費(fèi)者??蛻襞c商家交流主要通過文字、圖片,有時可能會有語音交流,但始終不如面對面真實(shí),會產(chǎn)生一定的距離感,商家要用最真誠的態(tài)度去解決客戶的需求,不能只為了推銷自己的產(chǎn)品一味地介紹產(chǎn)品而忽略了客戶的反饋。
三、微信營銷的優(yōu)勢
(一)群眾基礎(chǔ)龐大。微信自從被推出以來就受到廣泛關(guān)注,截至2013年7月25日,在國內(nèi),已有超過四億的用戶注冊了微信賬號;2013年11月突破了6億,成為亞洲最大的即時通訊軟件的用戶組。之所以用戶這么多,主要基于騰訊公司的龐大用戶基礎(chǔ),微信好友可以來自于QQ好友,手機(jī)通訊錄以及搖一搖、查看附近的人等等多渠道,不局限于時間地點(diǎn)和交際圈,也不局限于認(rèn)識與否,因此微信的好友具有穩(wěn)定性和廣泛性。微信中的人大多是對新鮮事物具有較強(qiáng)的接受力,自我認(rèn)知與對事物的認(rèn)知能力也比較強(qiáng)。對于新事物往往有一種強(qiáng)烈的好奇心和強(qiáng)烈的購買欲望,并且也有一定的購買能力。商家要有一定的洞察力,洞察到背后的巨大商機(jī),利用微信進(jìn)行產(chǎn)品推銷。
(二)發(fā)揮空間大。2011年微信推出了1.0測試版本,到2014年1月28日,微信升級為5.2版本,微信三年來經(jīng)歷了多次升級。目前,微信不單單支持文字功能,還包括圖片、視頻、位置、名片、表情、實(shí)時對講、視頻聊天、語音輸入等多功能。這就為微信營銷提供了廣闊的空間,商家可以用圖片、表情對產(chǎn)品進(jìn)行形象的描述,避免造成對單一文字描述的閱讀疲勞,消除商家與顧客之間的陌生感,拉近彼此的距離。另外,視頻聊天和實(shí)時對講功能更能表現(xiàn)出產(chǎn)品的性質(zhì)和功能,增加立體感。只要策劃人員有足夠的想象力,就能將微信的功能發(fā)揮到最大,達(dá)到最佳的營銷效果。
(三)靈活性增強(qiáng)。微信的另一大特色就是靈活性強(qiáng)。在智能手機(jī)推出之前,臺式電腦是人們上網(wǎng)的唯一工具,智能手機(jī)微信手機(jī)客戶端的出現(xiàn),使微信有了發(fā)揮的平臺,只要有手機(jī)等移動通信設(shè)備,無論你在哪,只要在信號覆蓋的范圍內(nèi),就能發(fā)送和接收信息。商家可以隨時隨地的發(fā)送商品信息,用戶也可以隨時隨地的接收到商品信息,不用擔(dān)心地域和時間問題。與傳統(tǒng)的營銷方式,例如電視等相比,具有時間的優(yōu)勢。當(dāng)然,商家要特別注意消息推送的時間和頻率,避免引起用戶的反感情緒。
(四)用戶積極性高。隨著微信的不斷發(fā)展,版本的不斷更新,微信所具備的功能不僅僅是跟朋友溝通聯(lián)絡(luò)感情工具,還是集閱讀、音樂、電子商務(wù)等為一體的綜合平臺。微信功能的不斷增加和完善,微信的用戶也隨之急劇增長,使用頻率也不斷增高,活躍度增加,積極性提高。用戶的活躍度對于電商企業(yè)來說至關(guān)重要,一個電商企業(yè)想要長期穩(wěn)定的發(fā)展,必須要有較高的用戶活躍度來支撐,有活躍度才能獲得更多關(guān)注,獲得更多的收益。有一些電商企業(yè)利用商品打折促銷的方式曇花一現(xiàn),活動結(jié)束不久就沒有了音訊,就是因?yàn)樗麤]有持續(xù)的用戶活躍度。一個企業(yè)不可能一直用打折促銷來維持用戶的關(guān)注,還應(yīng)該采取一些其他方式,例如折扣優(yōu)惠、增值服務(wù)等。在2014年3月,微信推出手機(jī)支付功能后,使整個購物過程都能在微信中完成,更加促進(jìn)電商企業(yè)的發(fā)展。
四、微信營銷的不足及其解決方法
(一)微信營銷現(xiàn)狀
1、微信本身存在的問題。微信現(xiàn)處于剛發(fā)展階段,由于發(fā)展速度較快,其功能有一些跟不上其發(fā)展,因此微信軟件本身會出現(xiàn)很多問題,例如發(fā)送表情閃退問題、部分通訊錄好友查找不到等問題。隨著微信的不斷更新與改進(jìn),這些問題已經(jīng)解決。但還會出現(xiàn)新的問題,新的挑戰(zhàn)。
2、安全問題。微信基于互聯(lián)網(wǎng)而存在,而網(wǎng)絡(luò)又存在一定的虛擬性。首先,無法確定微信信息是否真實(shí),用戶身份和買家身份都無法保證真實(shí),身份認(rèn)證方面存在一定漏洞,用戶在社交過程中個人信息可能在不經(jīng)意間泄漏出去,讓不法分子有機(jī)可乘;其次,用戶無法確定商家的信息是否真實(shí),存在商家夸大其商品優(yōu)點(diǎn)的可能性,造成用戶上當(dāng)受騙;還有最重要的一點(diǎn)就是支付的安全性。目前,微信還沒有完整的支付安全平臺和法律保障體系,雖然在微信上可以實(shí)現(xiàn)交易的封閉性,但支付安全仍是一個有待解決的問題。只有支付的安全性有保障,才能更好地進(jìn)行微信營銷。
3、二維碼形式單一。目前,商家利用微信營銷主要依賴于O2O模式,用戶通過掃描二維碼關(guān)注商家公眾賬號,再通過商家描述和推送的消息了解商品信息。這種掃描二維碼的方式對于商家來說過于被動,形式太過單一,不具有普遍性,如果用戶不掃描該商家的二維碼,那么就算該商家的策劃做得再好、再有特色,用戶也看不到,也就沒有了意義。
4、信息傳播單方向。微信營銷現(xiàn)在局限于商家單方向的向用戶發(fā)送商品信息,而忽略了用戶向商家的反饋信息,商家與客戶之間沒有及時的溝通。商家不知道客戶想要什么,一味地根據(jù)自己的判斷推送信息,與此同時客戶也不知道商家到底有怎樣的商品。雖然有些商家會在自己的微信平臺上設(shè)置自動回復(fù)等,但如果真的是用戶提出一些建議,不是自動回復(fù)中涉及的內(nèi)容,就無法得到回答,自動回復(fù)也就沒有發(fā)揮出其應(yīng)有的作用。
5、得不到商家的重視。微信在2011年推出,雖然發(fā)展速度較快,用戶量增加也迅速,但作為營銷方式來說,與傳統(tǒng)的營銷方式相比微信營銷還是一種新型的營銷方式,許多商家對此還不太了解,他們大多持觀望態(tài)度。有些商家不愿意嘗試新鮮事物,寧愿采用傳統(tǒng)營銷方式,其實(shí)他們不是不想重視,只是他們還不了解微信營銷能給他們帶來多大的收益,有怎樣的好處,對微信營銷方式還在摸索之中。
6、品牌推廣效果不明顯。讓消費(fèi)者與商家達(dá)到共贏效果的營銷形式才是成功的營銷方式。顯然,以現(xiàn)在微信發(fā)展的水平來說,還達(dá)不到這種效果。現(xiàn)在的微信公眾賬號沒有一個明確的分類,不是一個成熟的系統(tǒng),用戶想關(guān)注一個自己感興趣的公眾賬號,要自己檢索查找,相對于成熟的微博營銷來說比較麻煩,除非商家的二維碼出現(xiàn)在明顯的位置,掃一下就可以。這就造成一部分客戶流失,降低了推廣的效果。
(二)應(yīng)對對策
1、完善微信平臺?,F(xiàn)階段的微信平臺主要解決以下這幾個問題:一是微信系統(tǒng)的操作方便性,微信平臺操作繁瑣是影響用戶量的主要因素之一,將商家分門別類,使用戶可以輕松地找到自己感興趣的商家,避免用戶像大海撈針一樣;二是解決支付安全問題,支付安全問題一直是讓用戶望而卻步的原因。支付安全問題不解決,微信營銷不可能持久發(fā)展,可以采用第三方支付方式或直接與銀行建立關(guān)系,降低支付存在的風(fēng)險,解決支付安全問題;三是提供用戶想要的信息,商家不能只憑著自己的意愿,毫無調(diào)查地發(fā)送信息。應(yīng)該足夠了解用戶的需求,知道各類用戶需要什么產(chǎn)品,有根據(jù)、有目標(biāo)的為不同用戶提供不同的產(chǎn)品信息。
2、提高商家對微信營銷的重視程度。在互聯(lián)網(wǎng)時代,微信已經(jīng)成為其中的一部分,占據(jù)了一定的地位,所以商家應(yīng)重視起微信營銷在網(wǎng)絡(luò)營銷中的作用。一是把微信營銷加入到企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略中,把它當(dāng)作企業(yè)營銷的一部分。二是建立一個完整的微信營銷體系,加強(qiáng)對微信營銷人才的培養(yǎng),企業(yè)從員工到領(lǐng)導(dǎo)都應(yīng)對微信營銷有所了解。三是注意信息推送的頻率,在不引起用戶反感的前提下,盡可能多的對產(chǎn)品進(jìn)行描述與推銷。但要注意方式方法,否則會使用戶取消關(guān)注,適得其反。
關(guān)鍵詞微電子技術(shù)集成系統(tǒng)微機(jī)電系統(tǒng)DNA芯片
1引言
綜觀人類社會發(fā)展的文明史,一切生產(chǎn)方式和生活方式的重大變革都是由于新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和新技術(shù)的產(chǎn)生而引發(fā)的,科學(xué)技術(shù)作為革命的力量,推動著人類社會向前發(fā)展。從50多年前晶體管的發(fā)明到目前微電子技術(shù)成為整個信息社會的基礎(chǔ)和核心的發(fā)展歷史充分證明了“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”。信息是客觀事物狀態(tài)和運(yùn)動特征的一種普遍形式,與材料和能源一起是人類社會的重要資源,但對它的利用卻僅僅是開始。當(dāng)前面臨的信息革命以數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化作為特征。數(shù)字化大大改善了人們對信息的利用,更好地滿足了人們對信息的需求;而網(wǎng)絡(luò)化則使人們更為方便地交換信息,使整個地球成為一個“地球村”。以數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化為特征的信息技術(shù)同一般技術(shù)不同,它具有極強(qiáng)的滲透性和基礎(chǔ)性,它可以滲透和改造各種產(chǎn)業(yè)和行業(yè),改變著人類的生產(chǎn)和生活方式,改變著經(jīng)濟(jì)形態(tài)和社會、政治、文化等各個領(lǐng)域。而它的基礎(chǔ)之一就是微電子技術(shù)??梢院敛豢鋸埖卣f,沒有微電子技術(shù)的進(jìn)步,就不可能有今天信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展,微電子已經(jīng)成為整個信息社會發(fā)展的基石。
50多年來微電子技術(shù)的發(fā)展歷史,實(shí)際上就是不斷創(chuàng)新的過程,這里指的創(chuàng)新包括原始創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用創(chuàng)新等。晶體管的發(fā)明并不是一個孤立的精心設(shè)計的實(shí)驗(yàn),而是一系列固體物理、半導(dǎo)體物理、材料科學(xué)等取得重大突破后的必然結(jié)果。1947年發(fā)明點(diǎn)接觸型晶體管、1948年發(fā)明結(jié)型場效應(yīng)晶體管以及以后的硅平面工藝、集成電路、CMOS技術(shù)、半導(dǎo)體隨機(jī)存儲器、CPU、非揮發(fā)存儲器等微電子領(lǐng)域的重大發(fā)明也都是一系列創(chuàng)新成果的體現(xiàn)。同時,每一項重大發(fā)明又都開拓出一個新的領(lǐng)域,帶來了新的巨大市場,對我們的生產(chǎn)、生活方式產(chǎn)生了重大的影響。也正是由于微電子技術(shù)領(lǐng)域的不斷創(chuàng)新,才能使微電子能夠以每三年集成度翻兩番、特征尺寸縮小倍的速度持續(xù)發(fā)展幾十年。自1968年開始,與硅技術(shù)有關(guān)的學(xué)術(shù)論文數(shù)量已經(jīng)超過了與鋼鐵有關(guān)的學(xué)術(shù)論文,所以有人認(rèn)為,1968年以后人類進(jìn)入了繼石器、青銅器、鐵器時代之后硅石時代(siliconage)〖1〗。因此可以說社會發(fā)展的本質(zhì)是創(chuàng)新,沒有創(chuàng)新,社會就只能被囚禁在“超穩(wěn)態(tài)”陷阱之中。雖然創(chuàng)新作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的改革動力往往會給社會帶來“創(chuàng)造性的破壞”,但經(jīng)過這種破壞后,又將開始一個新的處于更高層次的創(chuàng)新循環(huán),社會就是以這樣螺旋形上升的方式向前發(fā)展。
在微電子技術(shù)發(fā)展的前50年,創(chuàng)新起到了決定性的作用,而今后微電子技術(shù)的發(fā)展仍將依賴于一系列創(chuàng)新性成果的出現(xiàn)。我們認(rèn)為:目前微電子技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了一個很關(guān)鍵的時期,21世紀(jì)上半葉,也就是今后50年微電子技術(shù)的發(fā)展趨勢和主要的創(chuàng)新領(lǐng)域主要有以下四個方面:以硅基CMOS電路為主流工藝;系統(tǒng)芯片(SystemOnAChip,SOC)為發(fā)展重點(diǎn);量子電子器件和以分子(原子)自組裝技術(shù)為基礎(chǔ)的納米電子學(xué);與其他學(xué)科的結(jié)合誕生新的技術(shù)增長點(diǎn),如MEMS,DNAChip等。
221世紀(jì)上半葉仍將以硅基CMOS電路為主流工藝
微電子技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)是不斷提高集成系統(tǒng)的性能及性能價格比,因此便要求提高芯片的集成度,這是不斷縮小半導(dǎo)體器件特征尺寸的動力源泉。以MOS技術(shù)為例,溝道長度縮小可以提高集成電路的速度;同時縮小溝道長度和寬度還可減小器件尺寸,提高集成度,從而在芯片上集成更多數(shù)目的晶體管,將結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜、性能更加完善的電子系統(tǒng)集成在一個芯片上;此外,隨著集成度的提高,系統(tǒng)的速度和可靠性也大大提高,價格大幅度下降。由于片內(nèi)信號的延遲總小于芯片間的信號延遲,這樣在器件尺寸縮小后,即使器件本身的性能沒有提高,整個集成系統(tǒng)的性能也可以得到很大的提高。
自1958年集成電路發(fā)明以來,為了提高電子系統(tǒng)的性能,降低成本,微電子器件的特征尺寸不斷縮小,加工精度不斷提高,同時硅片的面積不斷增大。集成電路芯片的發(fā)展基本上遵循了Intel公司創(chuàng)始人之一的GordonE.Moore1965年預(yù)言的摩爾定律,即每隔三年集成度增加4倍,特征尺寸縮小倍。在這期間,雖然有很多人預(yù)測這種發(fā)展趨勢將減緩,但是微電子產(chǎn)業(yè)三十多年來發(fā)展的狀況證實(shí)了Moore的預(yù)言[2]。而且根據(jù)我們的預(yù)測,微電子技術(shù)的這種發(fā)展趨勢還將在21世紀(jì)繼續(xù)一段時期,這是其它任何產(chǎn)業(yè)都無法與之比擬的。
現(xiàn)在,0.18微米CMOS工藝技術(shù)已成為微電子產(chǎn)業(yè)的主流技術(shù),0.035微米乃至0.020微米的器件已在實(shí)驗(yàn)室中制備成功,研究工作已進(jìn)入亞0.1微米技術(shù)階段,相應(yīng)的柵氧化層厚度只有2.0~1.0nm。預(yù)計到2010年,特征尺寸為0.05~0.07微米的64GDRAM產(chǎn)品將投入批量生產(chǎn)。
21世紀(jì),起碼是21世紀(jì)上半葉,微電子生產(chǎn)技術(shù)仍將以尺寸不斷縮小的硅基CMOS工藝技術(shù)為主流。盡管微電子學(xué)在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大進(jìn)展;但還不具備替代硅基工藝的條件。根據(jù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展規(guī)律,一種新技術(shù)從誕生到成為主流技術(shù)一般需要20到30年的時間,硅集成電路技術(shù)自1947年發(fā)明晶體管1958年發(fā)明集成電路,到60年代末發(fā)展成為大產(chǎn)業(yè)也經(jīng)歷了20多年的時間。另外,全世界數(shù)以萬億美元計的設(shè)備和技術(shù)投入,已使硅基工藝形成非常強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)能力;同時,長期的科研投入已使人們對硅及其衍生物各種屬性的了解達(dá)到十分深入、十分透徹的地步,成為自然界100多種元素之最,這是非常寶貴的知識積累。產(chǎn)業(yè)能力和知識積累決定了硅基工藝起碼將在50年內(nèi)仍起重要作用,人們不會輕易放棄。
目前很多人認(rèn)為當(dāng)微電子技術(shù)的特征尺寸在2015年達(dá)到0.030~0.015微米的“極限”之后,將是硅技術(shù)時代的結(jié)束,這實(shí)際上是一種誤解。且不說微電子技術(shù)除了以特征尺寸為代表的加工工藝技術(shù)之外,還有設(shè)計技術(shù)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面需要進(jìn)一步的大力發(fā)展,這些技術(shù)的發(fā)展必將使微電子產(chǎn)業(yè)繼續(xù)高速增長。即使是加工工藝技術(shù),很多著名的微電子學(xué)家也預(yù)測,微電子產(chǎn)業(yè)將于2030年左右步入像汽車工業(yè)、航空工業(yè)這樣的比較成熟的朝陽工業(yè)領(lǐng)域。即使微電子產(chǎn)業(yè)步入汽車、航空等成熟工業(yè)領(lǐng)域,它仍將保持快速發(fā)展趨勢,就像汽車、航空工業(yè)已經(jīng)發(fā)展了50多年仍極具發(fā)展?jié)摿σ粯印?/p>
隨著器件的特征尺寸越來越小,不可避免地會遇到器件結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵工藝、集成技術(shù)以及材料等方面的一系列問題,究其原因,主要是:對其中的物理規(guī)律等科學(xué)問題的認(rèn)識還停留在集成電路誕生和發(fā)展初期所形成的經(jīng)典或半經(jīng)典理論基礎(chǔ)上,這些理論適合于描述微米量級的微電子器件,但對空間尺度為納米量級、空間尺度為飛秒量級的系統(tǒng)芯片中的新器件則難以適用;在材料體系上,SiO2柵介質(zhì)材料、多晶硅/硅化物柵電極等傳統(tǒng)材料由于受到材料特性的制約,已無法滿足亞50納米器件及電路的需求;同時傳統(tǒng)器件結(jié)構(gòu)也已無法滿足亞50納米器件的要求,必須發(fā)展新型的器件結(jié)構(gòu)和微細(xì)加工、互連、集成等關(guān)鍵工藝技術(shù)。具體的需要創(chuàng)新和重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域包括:基于介觀和量子物理基礎(chǔ)的半導(dǎo)體器件的輸運(yùn)理論、器件模型、模擬和仿真軟件,新型器件結(jié)構(gòu),高k柵介質(zhì)材料和新型柵結(jié)構(gòu),電子束步進(jìn)光刻、13nmEUV光刻、超細(xì)線條刻蝕,SOI、GeSi/Si等與硅基工藝兼容的新型電路,低K介質(zhì)和Cu互連以及量子器件和納米電子器件的制備和集成技術(shù)等。
3量子電子器件(QED)和以分子原子自組裝技術(shù)為基礎(chǔ)的納米電子學(xué)將帶來嶄新的領(lǐng)域
在上節(jié)我們談到的以尺寸不斷縮小的硅基CMOS工藝技術(shù),可稱之為“scalingdown”,與此同時我們必須注意“bottomup”?!癰ottomup”最重要的領(lǐng)域有二個方面:
(1)量子電子器件(QED—QuantumElectronDevice)這里包括單電子器件和單電子存儲器等。它的基本原理是基于庫侖阻塞機(jī)理控制一個或幾個電子運(yùn)動,由于系統(tǒng)能量的改變和庫侖作用,一個電子進(jìn)入到一個勢阱,則將阻止其它電子的進(jìn)入。在單電子存儲器中量子阱替代了通常存儲器中的浮柵。它的主要優(yōu)點(diǎn)是集成度高;由于只有一個或幾個電子活動所以功耗極低;由于相對小的電容和電阻以及短的隧道穿透時間,所以速度很快;且可用于多值邏輯和超高頻振蕩。但它的問題是制造比較困難,特別是制造大量的一致性器件很困難;對環(huán)境高度敏感,可靠性難以保證;在室溫工作時要求電容極?。é罠),要求量子點(diǎn)大小在幾個納米。這些都為集成成電路帶來了很大困難。
因此,目前可以認(rèn)為它們的理論是清楚的,工藝有待于探索和突破。
(2)以原子分子自組裝技術(shù)為基礎(chǔ)的納米電子學(xué)。這里包括量子點(diǎn)陣列(QCA—Quantum-dotCellularAutomata)和以碳納米管為基礎(chǔ)的原子分子器件等。
量子點(diǎn)陣列由量子點(diǎn)組成,至少由四個量子點(diǎn),它們之間以靜電力作用。根據(jù)電子占據(jù)量子點(diǎn)的狀態(tài)形成“0”和“1”狀態(tài)。它在本質(zhì)上是一種非晶體管和無線的方式達(dá)到陣列的高密度、低功耗和實(shí)現(xiàn)互連。其基本優(yōu)勢是開關(guān)速度快,功耗低,集成密度高。但難以制造,且對值置變化和大小改變都極為靈敏,0.05nm的變化可以造成單元工作失效。
以碳納米管為基礎(chǔ)的原子分子器件是近年來快速發(fā)展的一個有前景的領(lǐng)域。碳原子之間的鍵合力很強(qiáng),可支持高密度電流,而熱導(dǎo)性能類似于金剛石,能在高集成度時大大減小熱耗散,性質(zhì)類金屬和半導(dǎo)體,特別是它有三種可能的雜交態(tài),而Ge、Si只有一個。這些都使碳納米管(CNT)成為當(dāng)前科研熱點(diǎn),從1991年發(fā)現(xiàn)以來,現(xiàn)在已有大量成果涌現(xiàn),北京大學(xué)納米中心彭練矛教授也已制備出0.33納米的CNT并提出“T形結(jié)”作為晶體管的可能性。但是問題是如何去生長有序的符合設(shè)計性能的CNT器件,更難以集成。
目前“bottomup”的量子器件和以自組裝技術(shù)為基礎(chǔ)的納米器件在制造工藝上往往與“Scalingdown”的加工方法相結(jié)合以制造器件。這對于解決高集成度CMOS電路的功耗制約將會帶來突破性的進(jìn)展。
QCA和CNT器件不論在理論上還是加工技術(shù)上都有大量工作要做,有待突破,離開實(shí)際應(yīng)用還需較長時日!但這終究是一個誘人探索的領(lǐng)域,我們期待它們將創(chuàng)出一個新的天地。
4系統(tǒng)芯片(SystemOnAChip)是21世紀(jì)微電子技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)
在集成電路(IC)發(fā)展初期,電路設(shè)計都從器件的物理版圖設(shè)計入手,后來出現(xiàn)了集成電路單元庫(Cell-Lib),使得集成電路設(shè)計從器件級進(jìn)入邏輯級,這樣的設(shè)計思路使大批電路和邏輯設(shè)計師可以直接參與集成電路設(shè)計,極大地推動了IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但集成電路僅僅是一種半成品,它只有裝入整機(jī)系統(tǒng)才能發(fā)揮它的作用。IC芯片是通過印刷電路板(PCB)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)整機(jī)系統(tǒng)的。盡管IC的速度可以很高、功耗可以很小,但由于PCB板中IC芯片之間的連線延時、PCB板可靠性以及重量等因素的限制,整機(jī)系統(tǒng)的性能受到了很大的限制。隨著系統(tǒng)向高速度、低功耗、低電壓和多媒體、網(wǎng)絡(luò)化、移動化的發(fā)展,系統(tǒng)對電路的要求越來越高,傳統(tǒng)集成電路設(shè)計技術(shù)已無法滿足性能日益提高的整機(jī)系統(tǒng)的要求。同時,由于IC設(shè)計與工藝技術(shù)水平提高,集成電路規(guī)模越來越大,復(fù)雜程度越來越高,已經(jīng)可以將整個系統(tǒng)集成為一個芯片。目前已經(jīng)可以在一個芯片上集成108-109個晶體管,而且隨著微電子制造技術(shù)的發(fā)展,21世紀(jì)的微電子技術(shù)將從目前的3G時代逐步發(fā)展到3T時代(即存儲容量由G位發(fā)展到T位、集成電路器件的速度由GHz發(fā)展到燈THz、數(shù)據(jù)傳輸速率由Gbps發(fā)展到Tbps,注:1G=109、1T=1012、bps:每秒傳輸數(shù)據(jù)位數(shù))。
正是在需求牽引和技術(shù)推動的雙重作用下,出現(xiàn)了將整個系統(tǒng)集成在一個微電子芯片上的系統(tǒng)芯片(SystemOnAChip,簡稱SOC)概念。
系統(tǒng)芯片(SOC)與集成電路(IC)的設(shè)計思想是不同的,它是微電子設(shè)計領(lǐng)域的一場革命,它和集成電路的關(guān)系與當(dāng)時集成電路與分立元器件的關(guān)系類似,它對微電子技術(shù)的推動作用不亞于自50年代末快速發(fā)展起來的集成電路技術(shù)。
SOC是從整個系統(tǒng)的角度出發(fā),把處理機(jī)制、模型算法、芯片結(jié)構(gòu)、各層次電路直至器件的設(shè)計緊密結(jié)合起來,在單個(或少數(shù)幾個)芯片上完成整個系統(tǒng)的功能,它的設(shè)計必須是從系統(tǒng)行為級開始的自頂向下(Top-Down)的。很多研究表明,與IC組成的系統(tǒng)相比,由于SOC設(shè)計能夠綜合并全盤考慮整個系統(tǒng)的各種情況,可以在同樣的工藝技術(shù)條件下實(shí)現(xiàn)更高性能的系統(tǒng)指標(biāo)。例如若采用SOC方法和0.35μm工藝設(shè)計系統(tǒng)芯片,在相同的系統(tǒng)復(fù)雜度和處理速率下,能夠相當(dāng)于采用0.18~0.25μm工藝制作的IC所實(shí)現(xiàn)的同樣系統(tǒng)的性能;還有,與采用常規(guī)IC方法設(shè)計的芯片相比,采用SOC設(shè)計方法完成同樣功能所需要的晶體管數(shù)目約可以降低l~2個數(shù)量級。
對于系統(tǒng)芯片(SOC)的發(fā)展,主要有三個關(guān)鍵的支持技術(shù)。
(1)軟、硬件的協(xié)同設(shè)計技術(shù)。面向不同系統(tǒng)的軟件和硬件的功能劃分理論(FunctionalPartitionTheory),這里不同的系統(tǒng)涉及諸多計算機(jī)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、數(shù)據(jù)壓縮解壓縮和加密解密系統(tǒng)等等。
(2)IP模塊庫問題。IP模塊有三種,即軟核,主要是功能描述;固核,主要為結(jié)構(gòu)設(shè)計;和硬核,基于工藝的物理設(shè)計、與工藝相關(guān),并經(jīng)過工藝驗(yàn)證過的。其中以硬核使用價值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A/D、D/A等都可以成為硬核。其中尤以基于深亞微米的新器件模型和電路模擬為基礎(chǔ),在速度與功耗上經(jīng)過優(yōu)化并有最大工藝容差的模塊最有價值?,F(xiàn)在,美國硅谷在80年代出現(xiàn)無生產(chǎn)線(Fabless)公司的基礎(chǔ)上,90年代后期又出現(xiàn)了一些無芯片(Chipless)的公司,專門銷售IP模塊。
(3)模塊界面間的綜合分析技術(shù),這主要包括IP模塊間的膠聯(lián)邏輯技術(shù)(gluelogictechnologies)和IP模塊綜合分析及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)等。
微電子技術(shù)從IC向SOC轉(zhuǎn)變不僅是一種概念上的突破,同時也是信息技術(shù)新發(fā)展的里程碑。通過以上三個支持技術(shù)的創(chuàng)新,它必將導(dǎo)致又一次以系統(tǒng)芯片為主的信息技術(shù)上的革命。目前,SOC技術(shù)已經(jīng)嶄露頭角,21世紀(jì)將是SOC技術(shù)真正快速發(fā)展的時期。
在新一代系統(tǒng)芯片領(lǐng)域,需要重點(diǎn)突破的創(chuàng)新點(diǎn)主要包括實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的算法和電路結(jié)構(gòu)兩個方面。在微電子技術(shù)的發(fā)展歷史上,每一種算法的提出都會引起一場變革,例如維特比算法、小波變換等均對集成電路設(shè)計技術(shù)的發(fā)展起到了非常重要的作用,目前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊算法等也很有可能取得較大的突破。提出一種新的電路結(jié)構(gòu)可以帶動一系列的應(yīng)用,但提出一種新的算法則可以帶動一個新的領(lǐng)域,因此算法應(yīng)是今后系統(tǒng)芯片領(lǐng)域研究的重點(diǎn)學(xué)科之一。在電路結(jié)構(gòu)方面,在系統(tǒng)芯片中,由于射頻、存儲器件的加入,其中的電路結(jié)構(gòu)已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的CMOS結(jié)構(gòu),因此需要發(fā)展更靈巧的新型電路結(jié)構(gòu)。另外,為了實(shí)現(xiàn)膠聯(lián)邏輯(GlueLogic)新的邏輯陣列技術(shù)有望得到快速的發(fā)展,在這一方面也需要做系統(tǒng)深入的研究。
5微電子與其他學(xué)科的結(jié)合誕生新的技術(shù)增長點(diǎn)
微電子技術(shù)的強(qiáng)大生命力在于它可以低成本、大批量地生產(chǎn)出具有高可靠性和高精度的微電子結(jié)構(gòu)模塊。這種技術(shù)一旦與其它學(xué)科相結(jié)合,便會誕生出一系列嶄新的學(xué)科和重大的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn),這方面的典型例子便是MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))技術(shù)和DNA生物芯片。前者是微電子技術(shù)與機(jī)械、光學(xué)等領(lǐng)域結(jié)合而誕生的,后者則是與生物工程技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。
微電子機(jī)械系統(tǒng)不僅是微電子技術(shù)的拓寬和延伸,它將微電子技術(shù)和精密機(jī)械加工技術(shù)相互融合,實(shí)現(xiàn)了微電子與機(jī)械融為一體的系統(tǒng)。MEMS將電子系統(tǒng)和外部世界聯(lián)系起來,它不僅可以感受運(yùn)動、光、聲、熱、磁等自然界的外部信號,把這些信號轉(zhuǎn)換成電子系統(tǒng)可以認(rèn)識的電信號,而且還可以通過電子系統(tǒng)控制這些信號,發(fā)出指令并完成該指令。從廣義上講,MEMS是指集微型傳感器、微型執(zhí)行器、信號處理和控制電路、接口電路、通信系統(tǒng)以及電源于一體的微型機(jī)電系統(tǒng)。MEMS技術(shù)是一種典型的多學(xué)科交叉的前沿性研究領(lǐng)域,它幾乎涉及到自然及工程科學(xué)的所有領(lǐng)域,如電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、光學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、能源科學(xué)等〖3〗。
MEMS的發(fā)展開辟了一個全新的技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)。它們不僅可以降低機(jī)電系統(tǒng)的成本,而且還可以完成許多大尺寸機(jī)電系統(tǒng)所不能完成的任務(wù)。正是由于MEMS器件和系統(tǒng)具有體積小、重量輕、功耗低、成本低、可靠性高、性能優(yōu)異及功能強(qiáng)大等傳統(tǒng)傳感器無法比擬的優(yōu)點(diǎn),因而MEMS在航空、航天、汽車、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控、軍事以及幾乎人們接觸到的所有領(lǐng)域中都有著十分廣闊的應(yīng)用前景。例如微慣性傳感器及其組成的微型慣性測量組合能應(yīng)用于制導(dǎo)、衛(wèi)星控制、汽車自動駕駛、汽車防撞氣囊、汽車防抱死系統(tǒng)(ABS)、穩(wěn)定控制和玩具;微流量系統(tǒng)和微分析儀可用于微推進(jìn)、傷員救護(hù);信息MEMS系統(tǒng)將在射頻系統(tǒng)、全光通訊系統(tǒng)和高密度存儲器和顯示等方面發(fā)揮重大作用;同時MEMS系統(tǒng)還可以用于醫(yī)療、光譜分析、信息采集等等?,F(xiàn)在已經(jīng)成功地制造出了尖端直徑為5μm的可以夾起一個紅細(xì)胞的微型鑷子,可以在磁場中飛行的象蝴蝶大小的飛機(jī)等。
MEMS技術(shù)及其產(chǎn)品的增長速度非常之高,目前正處在技術(shù)發(fā)展時期,再過若干年將會迎來MEMS產(chǎn)業(yè)化高速發(fā)展的時期。2000年,全世界MEMS的市場達(dá)到120到140億美元,而帶來的與之相關(guān)的市場達(dá)到1000億美元。
目前,MEMS系統(tǒng)與集成電路發(fā)展的初期情況極為相似。集成電路發(fā)展初期,其電路在今天看來是很簡單的,應(yīng)用也非常有限,以軍事需求為主,但它的誘人前景吸引了人們進(jìn)行大量投資,促進(jìn)了集成電路飛速發(fā)展。集成電路技術(shù)的進(jìn)步,加快了計算機(jī)更新?lián)Q代的速度,對CPU和RAM的需求越來越大,反過來又促進(jìn)了集成電路的發(fā)展。集成電路和計算機(jī)在發(fā)展中相互推動,形成了今天的雙贏局面,帶來了一場信息革命?,F(xiàn)階段的微機(jī)電系統(tǒng)專用性很強(qiáng),單個系統(tǒng)的應(yīng)用范圍非常有限,還沒有出現(xiàn)類似于CPU和RAM這樣量大面廣的產(chǎn)品。隨著微機(jī)電系統(tǒng)的進(jìn)步,最后將有可能形成像微電子技術(shù)一樣有廣泛應(yīng)用前景的新產(chǎn)業(yè),從而對人們的社會生產(chǎn)和生活方式產(chǎn)生重大影響。
當(dāng)前MEMS系統(tǒng)能否取得更更大突破,取決于兩方面的因素:第一是在微系統(tǒng)理論與基礎(chǔ)技術(shù)方面取得突破性進(jìn)展,使人們依靠掌握的理論和基礎(chǔ)技術(shù)可以高效地設(shè)計制造出所需的微系統(tǒng);第二是找準(zhǔn)應(yīng)用突破口,揚(yáng)長避短,以特別適合微系統(tǒng)應(yīng)用的重大領(lǐng)域?yàn)槟繕?biāo)進(jìn)行研究,取得突破,從而帶動微系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在MEMS發(fā)展中需要繼續(xù)解決的問題主要有:MEMS建模與設(shè)計方法學(xué)研究;三維微結(jié)構(gòu)構(gòu)造原理、方法、仿真及制造;微小尺度力學(xué)和熱學(xué)研究;MEMS的表征與計量方法學(xué);納結(jié)構(gòu)與集成技術(shù)等。
微電子與生物技術(shù)緊密結(jié)合誕生的以DNA芯片等為代表的生物芯片將是21世紀(jì)微電子領(lǐng)域的另一個熱點(diǎn)和新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。它是以生物科學(xué)為基礎(chǔ),利用生物體、生物組織或細(xì)胞等的特點(diǎn)和功能,設(shè)計構(gòu)建具有預(yù)期性狀的新物種或新品系,并與工程技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行加工生產(chǎn),它是生命科學(xué)與技術(shù)科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。具有附加值高、資源占用少等一系列特點(diǎn),正日益受到廣泛關(guān)注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。
采用微電子加工技術(shù),可以在指甲蓋大小的硅片上制作出包含有多達(dá)萬種DNA基因片段的芯片。利用這種芯片可以在極快的時間內(nèi)檢測或發(fā)現(xiàn)遺傳基因的變化等情況,這無疑對遺傳學(xué)研究、疾病診斷、疾病治療和預(yù)防、轉(zhuǎn)基因工程等具有極其重要的作用。
DNA芯片的基本思想是通過生物反應(yīng)或施加電場等措施使一些特殊的物質(zhì)能夠反映出某種基因的特性從而起到檢測基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人員已經(jīng)利用微電子技術(shù)在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他們制作的DNA芯片是通過在玻璃片上刻蝕出非常小的溝槽,然后在溝槽中覆蓋一層DNA纖維。不同的DNA纖維圖案分別表示不同的DNA基因片段,該芯片共包括6000余種DNA基因片段。DNA(脫氧核糖核酸)是生物學(xué)中最重要的一種物質(zhì),它包含有大量的生物遺傳信息,DNA芯片的作用非常巨大,其應(yīng)用領(lǐng)域也非常廣泛:它不僅可以用于基因?qū)W研究、生物醫(yī)學(xué)等,而且隨著DNA芯片的發(fā)展還將形成微電子生物信息系統(tǒng),這樣該技術(shù)將廣泛應(yīng)用到農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學(xué)和環(huán)境保護(hù)等人類生活的各個方面,那時,生物芯片有可能象今天的IC芯片一樣無處不在。
目前的生物芯片主要是指通過平面微細(xì)加工技術(shù)及超分子自組裝技術(shù),在固體芯片表面構(gòu)建的微分析單元和系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)對化合物、蛋白質(zhì)、核酸、細(xì)胞以及其它生物組分的準(zhǔn)確、快速、大信息量的篩選或檢測。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)、基于生物芯片的生物信息學(xué)以及高密度生物芯片的設(shè)計、檢測方法學(xué)等等。
6結(jié)語
在微電子學(xué)發(fā)展歷程的前50年中,創(chuàng)新和基礎(chǔ)研究曾起到非常關(guān)鍵的決定性作用。而隨著器件特征尺寸的縮小、納米電子學(xué)的出現(xiàn)、新一代SOC的發(fā)展、MEMS和DNA芯片的崛起,又提出了一系列新的課題,客觀需求正在“召喚”創(chuàng)新成果的誕生。
回顧20世紀(jì)后50年,展望21世紀(jì)前50年,即百年的微電子科學(xué)技術(shù)發(fā)展歷程,使我們深切地感受到,世紀(jì)之交的微電子技術(shù)對我們既是一個重大的機(jī)遇,也是一個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),如果我們能夠抓住這個機(jī)遇,立足創(chuàng)新,去勇敢地迎接這個挑戰(zhàn),則有可能使我國微電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)騰飛,在新一代微電子技術(shù)中擁有自己的知識產(chǎn)權(quán),促進(jìn)我國微電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為迎接21世紀(jì)中葉將要到來的偉大的民族復(fù)興奠定技術(shù)基礎(chǔ),以重鑄中華民族的輝煌!
參考文獻(xiàn)
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在電子商務(wù)全球化的發(fā)展趨勢中,電子商務(wù)交易的信用危機(jī)也悄然襲來,虛假交易、假冒行為、合同詐騙、網(wǎng)上拍賣哄抬標(biāo)的、侵犯消費(fèi)者合法權(quán)益等各種違法違規(guī)行為屢屢發(fā)生,這些現(xiàn)象在很大程度上制約了我國電子商務(wù)乃至全球電子商務(wù)快速、健康的發(fā)展。
與此同時,近幾年來,建立信用體系作為完善市場經(jīng)濟(jì)體系的一項重要內(nèi)容逐漸得到了更多部門和企業(yè)的關(guān)注。各地都逐漸出臺了一些關(guān)于信用體系建設(shè)的法律和規(guī)范。這些法規(guī)的先后出臺,提出了依法披露、合法征集、信用服務(wù)、失信懲戒、信用管理等推動以中小企業(yè)為主體的社會信用體系建設(shè)的一系列設(shè)想和指導(dǎo)意見,在政府立法規(guī)范信用征信領(lǐng)域做了一些探索,但這和征信幸搗⒄溝惱逍棖笙啾仁竊對恫還壞摹T謖饜歐裥幸檔淖既牘芾懟⒋右等嗽鋇鬧耙底矢窆芾懟⒅匆導(dǎo)際踝莢頡⑿幸當(dāng)曜嫉確矯嫫裎共⒚揮諧鎏ń先嫻墓芾砉娣丁?
電子商務(wù)作為一種商業(yè)活動,信用同樣是其存在和發(fā)展的基礎(chǔ)。電子商務(wù)和信用服務(wù)都是發(fā)展很快的新興領(lǐng)域,市場前景廣闊,從二者的關(guān)系看,一方面,電子商務(wù)需要信用體系,而信用體系也很可能最先在電子商務(wù)領(lǐng)域取得廣泛的應(yīng)用并體現(xiàn)其價值。因?yàn)殡娮由虅?wù)對信用體系的需求最強(qiáng),沒有信用體系支持的電子商務(wù)風(fēng)險極高;而在電子商務(wù)的基礎(chǔ)上又很容易建立信用體系,電子商務(wù)的信息流、資金流、物流再加上電子簽章四者相互呼應(yīng)交叉形成一個整體,在這個整體之上,只要稍加整合分析,進(jìn)行技術(shù)處理,就可以建立信用體系,并且該信用體系對電子商務(wù)是可控的。于是,整合電子商務(wù)與信用體系,或者建立電子商務(wù)的信用體系,就成為一種需求,一種目標(biāo),一項任務(wù)。
那么,電子商務(wù)及信用體系之間究竟存在著什么樣的關(guān)系?目前我國電子商務(wù)的政策法律環(huán)境將對信用體系的建立完善造成怎樣的影響等等?都是值得我們進(jìn)一步探討的問題。
1信用體系大象無形
長期以來,對于如何規(guī)范電子商務(wù)活動,人們確立了幾種基本模式,那就是技術(shù)手段、行政管理、法律制裁與信用保障。在電子商務(wù)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的初期,人們更多地偏重于從技術(shù)上進(jìn)行規(guī)范,如加密、認(rèn)證等安全措施,都是以技術(shù)為核心的。但很快人們就認(rèn)識到了過于依賴技術(shù)手段解決電子商務(wù)中的問題存在著弊端,便開始更多地考慮行政管理和法律制裁。而信用保障與技術(shù)手段、行政管理、法律制裁相比,又具有十分鮮明的特點(diǎn),那就是從一定意義上看,信用保障主要是創(chuàng)造一種可信賴的商業(yè)環(huán)境,尤其是與法律制裁相比較,它既是一種“軟環(huán)境”,具有法律制裁所難以具備的防患于未然的功效,又不會面臨技術(shù)手段難以解決的交易安全性與便捷性的矛盾。電子商務(wù)的生命就在于其快速和便捷性,如果過多地利用技術(shù)手段和行政干預(yù)手段對網(wǎng)上交易進(jìn)行管理,雖然可以在一定程度上增加安全性,但卻恰恰限制了網(wǎng)絡(luò)交易方便快捷的特點(diǎn),使其優(yōu)勢喪失殆盡。所以,總的來看,在規(guī)范電子商務(wù)活動的四種主要措施中,信用體系可以說是一種最為靈活且最有可能與電子商務(wù)本身實(shí)現(xiàn)良性互動的規(guī)范模式,它可以無處不在卻同時能做到大象無形。正如我們前面分析的,由于電子商務(wù)與信用體系在本質(zhì)上的一致性,它們可以很容易地做到無縫連接,這種無縫連接所帶來的效率和便捷正是電子商務(wù)所必需的。而在行政管理及法律制裁中,我們發(fā)現(xiàn),要實(shí)現(xiàn)它們與電子商務(wù)的無縫連接還是十分困難的。
2四種信用模式的利與弊
電子商務(wù)作為虛擬經(jīng)濟(jì)、非接觸經(jīng)濟(jì),如果沒有完善的信用體系作保證,其生存和發(fā)展都將十分困難,個人和企業(yè)的交易風(fēng)險都將提高。比如,買家付款后不能及時得到商品、賣家賣出商品不能保證收到貨款、商品質(zhì)量問題、網(wǎng)上重復(fù)拍賣等等問題,都難以避免。
目前我國電子商務(wù)主要采取四種較為典型的信用模式,即中介人模式、擔(dān)保人模式、網(wǎng)站經(jīng)營模式和委托授權(quán)模式。中介人模式是將電子商務(wù)網(wǎng)站作為交易中介人,達(dá)成交易協(xié)議后,購貨的一方將貨款、銷售的一方將貨物分別交給網(wǎng)站設(shè)在各地的辦事機(jī)構(gòu),當(dāng)網(wǎng)站的辦事機(jī)構(gòu)核對無誤后再將貨款及貨物交給對方。這種信用模式試圖通過網(wǎng)站的管理機(jī)構(gòu)控制交易的全過程,雖然能在一定程度上減少商業(yè)欺詐等商業(yè)信用風(fēng)險,但卻需要網(wǎng)站有充足的投資去設(shè)立眾多的辦事機(jī)構(gòu),這種方式還存在交易速度慢和交易成本高的問題。擔(dān)保人模式是以網(wǎng)站或網(wǎng)站的經(jīng)營企業(yè)為交易各方提供擔(dān)保為特征,試圖通過這種擔(dān)保來解決信用風(fēng)險問題。這種將網(wǎng)站或網(wǎng)站的主辦單位作為一個擔(dān)保機(jī)構(gòu)的信用模式,有一個核實(shí)談判的過程,相當(dāng)于無形中增加了交易成本。因此,在實(shí)踐中,這一信用模式一般只適用于具有特定組織性的行業(yè)。網(wǎng)站經(jīng)營模式是通過建立網(wǎng)上商店的方式進(jìn)行交易活動,在取得商品的交易權(quán)后,讓購買方將貨款支付到網(wǎng)站指定的帳戶上,網(wǎng)站收到貨款后才給購買者發(fā)送貨物。這種信用模式是單邊的,是以網(wǎng)站的信譽(yù)為基礎(chǔ)的,這種信用模式主要適用于從事零售業(yè)的網(wǎng)站。委托授權(quán)經(jīng)營模式是網(wǎng)站通過建立交易規(guī)則,要求參與交易的當(dāng)事人按預(yù)設(shè)條件在協(xié)議銀行中建立交易公共帳戶,網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)按預(yù)設(shè)的程序?qū)灰踪Y金進(jìn)行管理,以確保交易在安全的狀況下進(jìn)行。這種信用模式中電子商務(wù)網(wǎng)站并不直接進(jìn)入交易的過程,交易雙方的信用保證是以銀行的公平監(jiān)督為基礎(chǔ)的。
我國電子商務(wù)目前所采用的這四種信用模式,是從事電子商務(wù)的企業(yè)為解決商業(yè)信用問題所進(jìn)行的積極探索。但各自存在的缺陷也是顯而易見的。特別是,這些信用模式所依據(jù)的規(guī)則基本上都是企業(yè)性規(guī)范,缺乏必要的穩(wěn)定性和權(quán)威性,要克服這些問題,政府部門必須加強(qiáng)對發(fā)展電子商務(wù)的宏觀規(guī)劃,包括銀行、工商、公安、稅務(wù)等部門的協(xié)同作戰(zhàn),才能使交易雙方在政府信用作為背景的基礎(chǔ)上建立起對電子商務(wù)的信心。
3信用體系是法律的輔助環(huán)節(jié)
通過近幾年來對于解決電子商務(wù)法律問題的實(shí)踐,我們發(fā)現(xiàn)電子商務(wù)的法律問題雖然種類繁多,形式多樣,但在解決辦法上,基本可以分為三大類型:其一,已有成熟的解決方案,只要盡快進(jìn)行立法或修訂法律,就基本可以解決問題,典型的如電子簽章的法律效力問題;其二,目前對于該問題還沒有成型的解決方案,需要更多地從理論層面進(jìn)行探尋,較為典型的有網(wǎng)絡(luò)的管轄權(quán)問題、數(shù)字產(chǎn)品電子商務(wù)的稅收問題;其三,也是最為普遍的一類,就是即便是出臺或修訂了相關(guān)的法律規(guī)定,其中的法律問題也難以馬上解決,需要相應(yīng)的法律輔助機(jī)制的配合,或一個完善的法制環(huán)境的作用。這方面的例子有電子商務(wù)的信息安全問題、電子商務(wù)知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)問題、電子商務(wù)的安全可靠保障問題、電子商務(wù)的法律救濟(jì)問題等等。也就是說,在這一類法律問題中,我們看到,盡管相應(yīng)的法律規(guī)定十分明確,但是還有大量的違法行為存在,我國刑法對于信息安全的明確規(guī)定并沒有杜絕危害信息安全的行為,而我們的著作權(quán)法也難以使那些“拿來主義者”卻步。造成這種“令行禁不止”的原因很復(fù)雜,既與互聯(lián)網(wǎng)本身非中心性、虛擬性、跨地域性和高度自治性關(guān)聯(lián),也產(chǎn)生于網(wǎng)上違法行為的隱蔽性、低成本和便捷性。而解決這種難題的辦法只有一個,那就是要在立法與修訂法律之外建立起一整套的法律輔助機(jī)制,形成完善的法制環(huán)境,從各方面杜絕和制裁違法行為。而信用體系的建立就是該法律輔助機(jī)制中非常重要的一環(huán)。
4電子商務(wù)是信用體系在中國發(fā)展最快的領(lǐng)域
一方面,電子商務(wù)本身是信用體系存在和發(fā)展最好的土壤,在電子商務(wù)的基礎(chǔ)上又很容易建立起信用體系,電子商務(wù)的信息流、資金流甚至物流通過電子簽章相互呼應(yīng)形成一個整體,在這個整體之上,只要稍加整合分析,進(jìn)行技術(shù)處理,就可以建立信用體系,并且該信用體系對電子商務(wù)是可控的、互動的。
另一方面,電子商務(wù)的信用體系又可以最大限度地使消費(fèi)者成為參與者。在很多已經(jīng)形成的電子商務(wù)模式中,我們都看到,通過BBS等方式,對于同一類消費(fèi),很多消費(fèi)者可以很快地建立聯(lián)盟,展開評價和交流,而這些評價,本身就是信用體系的重要組成部分。
教師通過運(yùn)用多媒體教學(xué)手段,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和求知欲,增強(qiáng)電子商務(wù)課的感染力和實(shí)效性。它為學(xué)生創(chuàng)造了一個全新的學(xué)習(xí)環(huán)境,學(xué)生可以根據(jù)自身特點(diǎn)和愛好,創(chuàng)建自己的多媒體演示文稿;可以上網(wǎng)查詢所需各種材料和資源,并共享資源,制作自己喜歡的學(xué)習(xí)網(wǎng)站,將自己的學(xué)習(xí)成果與其他同學(xué)共享。在整個學(xué)習(xí)過程中,既豐富學(xué)生的知識,又熟練掌握計算機(jī)技能?!癐ntel未來教育”的理念給筆者以后在教學(xué)轉(zhuǎn)變角色、對待信息技術(shù)與突出學(xué)生的主體地位方面提供了一個很好的思路,讓筆者更好地審視師生雙向的教學(xué)活動,也使筆者在電子商務(wù)課的教學(xué)中徹底改變過去的傳統(tǒng)教學(xué)模式,運(yùn)用“自主學(xué)習(xí)”、“合作學(xué)習(xí)”、“探究式學(xué)習(xí)”的學(xué)習(xí)方法,建立和形成發(fā)揮學(xué)生主體性的多樣化學(xué)習(xí)方式,促進(jìn)學(xué)生在教師指導(dǎo)下主動的、富有個性的學(xué)習(xí)。
二、Intel未來教育教學(xué)模式對學(xué)生的影響
1.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生思維能力。在新的教學(xué)模式下,在寬松自由的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境中,學(xué)生擺脫了以往教學(xué)中以教師、教材、課堂為中心接受知識的模式,他們隨時可以查閱、瀏覽自己所需的內(nèi)容,接受豐富的信息,從而使學(xué)生的視野不再局限于書本內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生在掌握充分的知識,敢于大膽提出自己觀點(diǎn)的創(chuàng)新精神??梢酝ㄟ^諸如E-mail、BBS等交流方式向老師提問,與同學(xué)交流,徹底摒棄了傳統(tǒng)的電子商務(wù)課教材那種說理型、灌輸型的呈現(xiàn)方式,取而代之的是活動型、探究型的新的呈現(xiàn)方式,倡導(dǎo)以“主動、探究、合作”為主要特征的學(xué)習(xí)方式,從而促進(jìn)學(xué)生電子商務(wù)課學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。利用搜索引擎等工具軟件和網(wǎng)絡(luò)平臺開展研究性學(xué)習(xí),有利于培養(yǎng)學(xué)生直覺思維、形象思維與辯證思維。
2.教育活動中堅持人本主義的學(xué)習(xí)理論,真正體現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)思想?!癐ntel未來教育”增強(qiáng)了學(xué)生的自信心,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。“Intel未來教育”重視過程,體現(xiàn)從做中學(xué),整個完成學(xué)習(xí)任務(wù)的過程是體驗(yàn)、領(lǐng)悟的過程,也是學(xué)習(xí)、提高的過程,是一種以學(xué)生為中心的教學(xué)思想的體現(xiàn)。學(xué)生在自主探索中體會到學(xué)習(xí)的樂趣,學(xué)習(xí)不再是被動地接受,不再是負(fù)擔(dān),而是一件快樂的事情,為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)奠定了良好的習(xí)慣和感情基礎(chǔ)。無論是學(xué)習(xí)場所、學(xué)習(xí)內(nèi)容還是學(xué)習(xí)方式,基于網(wǎng)絡(luò)的教育使學(xué)生在受教育的過程中獲得了教育主體的地位,發(fā)揮了學(xué)生主體性,促使學(xué)生全面和諧發(fā)展。
3.培養(yǎng)與訓(xùn)練新時期的學(xué)生應(yīng)該具備的基本技能。責(zé)任感和適應(yīng)性;溝通技能;創(chuàng)造性和求知欲;思辨能力和系統(tǒng)性思維;信息和媒體素養(yǎng);人際交往和合作能力;發(fā)現(xiàn)問題、界定問題、尋求解法;自我引導(dǎo);社會責(zé)任感,以及思辨和合作能力。
三、“Intel未來教育”理念在中職學(xué)校電子商務(wù)課中的具體運(yùn)用