纳米电子学(2011)
考试纳米电子
从而越过能量势垒，进行电子遂穿 。 34.介观散粒噪声的信息• 如果说微米半导体器件中 1/f 噪声是信息主要携带 者，那么纳米器件和结构中散粒噪声是主要信息携带者。 35.散粒噪声应用：检测介观导体中的导电机制。 隧道结传输电荷单元的电荷数 值 – 无序导线中的开放透射通道、半导体微腔、电子纠缠 • 归根到底，散粒噪声可以用于检测波粒二象性 36. 问题：宏观导体有没有散粒噪声？ • 无序金属和半导体中电流是连续的电荷运动 • 当电流流过金属时没有可以区分的发射事件 • 因而，很难观测到疑散粒噪声的存在 宏观导体中，如一段铜线中存在的是热噪声，却没有散粒噪声 37.导体中观察到散粒噪声的条件： – 导线的长度 L 应当比非弹性电子－声子散 射长度 lin 短 • 所以纳米尺度和低温是观察到导体和半导体中散粒噪声前提 。 。 。相位干涉导致弱局域化：弱局域化效应可导致导体向绝缘体转化，称为安德 森绝缘体。准一维的系统中，无论多弱的散射势都会导致局域化。 。 。 。散射类型及其对干涉的影响 p： • 弹性散射，如杂质散射，尽管散射过程复杂，但是散射前后载流子的相位还 是有确定性的关系，在这种意义下保持了相位的记忆，弹性散射不破坏波函数 的相干性。 • 非弹性散射破坏相关性 • 非弹性散射平均自由程定义了一个有物理意义的尺度——相位相干长度 （phase coherencelength）Lφ。 • 尺度相当于或者小于 Lφ的体系被称为介观体系 。 。 。相位相干条件（ p14）• 光波产生干涉的必要条件是：频率相同的两光波 在相遇点有相同的震动方向和固定的位相差。只 有能量相同的电子才可能 具有固定的位相差，所以讨论电子的干涉只需要考虑处于相同能量本征态的电 子。只有电子在其路径上所经历的散射全部是弹性散射，才可能保持相干性。 。 。 。 需要考虑相位干涉的情况（ p14） • 在介观导体中运动的载流子，受到有限次散射，仍有可能保持相位相干性 。 • 固态材料中电子输运，以下两种情况是需要考虑相位干涉效应： • 沿具有时间反演对称性闭合路径反向运动的两电子分波 – 可以预计这样的两电子分波的叠加其总平均不能抵消为零 – 所谓背向散射情形 • 当样品尺寸 L ≤ Lϕ 时，电子分波的运动被限制在数目相对较少的若 干路径时，干涉的贡献显得非常重要。 。 。 。阿哈罗诺夫－玻姆效应 （A- B 效应） ：A-B 效应即弹性散射不破坏电子的 相位记忆的效应。 • A-B 效应中，通过改变磁场，可以调制两束电子分波的相位差。 。 。 。介观材料中电导涨落：材料中电子不同运动轨迹等价于A-B环的两个
最新第五讲纳米电子学PPT课件
第三代 中小规模集成电路计算机
1965年到1970年的第三代计 算机采用了集成电路，这段 时期计算机被称为“中小规 模集成电路计算机”。集成 电路是将由几千个晶体管元 件构成的完整电子电路做在 比手指甲还小的一个晶片上 。 所以，第三代计算机的体积 更加小型化，而且大大降低 了功耗；运算速度提高到每 秒几十万次到几百万次
器件功耗过大也是微电子学技术进一步发展的一个主 要限制。
当今的微电子器件（如场效应晶体管），由于本身的 功耗太大，已经很难适应更大规模集成的需要。特别是随 着芯片的集成度和时钟速度大幅度提高后，电子在电路中 流动的速度越来越快，功耗也会成倍增大，并最终导致芯 片不能正常工作。同时，功耗太大出现的芯片过热还会造 成芯片的使用寿命缩短，可靠性降低等问题。所以，能够 满足“更冷”要求的低能耗芯片技术的开发是芯片得以进 一步发展的当务之急。由 IBM公司发展的芯片 SOI技术可 以在一定程度上降低芯片的能耗。
来加工未来的集成电路，同样必须解决加工
速度的问题。
微电子学技术除了在光刻加工技 术上存在着急待突破的技术限制 以外，它还受到了器件内电子行 为的限制和器件功耗过大的限制。
首先以芯片微处理器为例来讨论电子行 为对微电子学技术限制。
芯片微处理器是通过逻辑“门”的开或 关来工作的，而“门”的开或关的状态，取 决于有无电流流过。目前，微处理器中的逻 辑门正常工作时需要数百上千个电子的电流， 而随着芯片集成度和时钟速度的进一步的提 高，所需的电子数还会进一步增加。但是， 芯片内线宽的减小却会导致单位时间内流过 逻辑门的电子数大幅度减少，当电子数减至 数十个数量级时，逻辑门在判断“开”或 “关”时就会处于不确定状态，无法正常工 作。
原子力显微镜的基本原理
STM只能在导电材料的样品表面上分辨出单 个的原子并得到原子结构的三维图像。对于非导 电材料，STM将无能为力。为了弥补STM的不足， 达到分辨不导电物体表面上的单个原子，1986 年 ， Binnig 等 发 明 了 原 子 力 显 微 镜 （ Atomic Force Microscopy, AFM) 。 AFM 是 一 种 类 似 于 STM的显微技术，它的许多元件与STM是共同的， 如用于三维扫描的压电陶瓷系统以及反馈控制器 等。
2011年理科新兴专业大盘点
2011年理科新兴专业大盘点新高考新信息2011-01-02 1721理科生必看2011年理科新兴专业大盘点⊙ 王海波今年7月，教育部公布了通过审批的140个高等学校战略性新兴产业相关本科新专业（详细专业名单可参看《2011理科生专业志愿填报指南》），这些专业中多数都是从2011年开始招生。
本批新开设的专业，主要集中在纳米技术、能源技术、新媒体等领域，其中物联网成最大热门，约一半的高校新专业都与物联网有关。
这次公布的新专业名单中，除了中国人民大学的能源经济、中国传媒大学的新媒体与信息网络属于文科，其余均为理工科。
这对广大理科同学来说，是非常利好的消息。
新专业的开设，无疑暗示了新产业对人才的迫切需求。
从本期开始，《高考金刊》将带着大家陆续走进它们纳米材料与技术主管部门、学校名称专业代码专业名称修业年限学位授予门类工业和信息化部北京航空航天大学080216S 纳米材料与技术四年工学南京理工大学080216S 纳米材料与技术四年工学教育部北京科技大学080216S 纳米材料与技术四年工学大连理工大学080216S 纳米材料与技术四年工学江苏省苏州大学080216S 纳米材料与技术四年工学注专业代码加有“S”者为少数高校试点的目录外专业，后同回想起来，最早听到“纳米”这个名词还是上世纪90年代在初中物理课上。
当时除了明确知道“纳米是一种长度单位”之外，其余的还统统停留在想象层面。
纳米科技诞生之初，就被科学界认为是21世纪将对人类的生存和发展产生显著影响的科技领域。
发展至今，虽然还未普及到大街小巷，但是它也已经走出了实验室——与大家最接近的，电脑主机里Intel开发的45纳米/60纳米CPU。
而今年的世博会上，相信很多人也看到了一些面向未来的纳米技术的展示。
纳米科技的内容包含纳米材料学、纳米电子学、纳米生物学、纳米机械学、纳米加工学、纳米光子学、纳米检测与表征。
而纳米材料与技术又是这些分支学科的共同交点,是纳米科技的核心和基础。
第五章 纳米电子学
2.电子器件、电路、系统设计
纳米结构 量子阱 量子线
物理效应 共振隧穿效应 高迁移率一维电子气
应用 谐振晶体管、电路和系统 超高速逻辑开关、电路和系统
量子点 量子点接触
可集蓄电子原理
极大容量存贮器
库仑阻塞效应、单电子 单电子晶体管、电路和系统(包 振荡和单电子隧穿效应 含单电子开关和单电子存贮器)
扫描探针显微镜（SPM）技术、分子自组装合成技术以及 特种超微细加工技术
3.4.1 三束光刻加工技术
1、光学光刻技术
光学光刻是IC产业半导体加工的主流技术。通过光 学系统以投影方法将掩模上的大规模集成电路器件结 构图形“刻”在涂有光刻胶硅片上的技术。
减小光源的波长是提高光刻分辨率的最有效途径。 光刻蚀使用240nm的深紫外光波，能否突破100nm成 为现有光学光刻技术所面临的最为严峻的挑战。
1、RT>RK; 2、e2/2C>> KBT。
➢ 1、RT>RK的物理意义：当一个隧道结两端施以偏压U
时，电子的隧穿几率Γ＝U/(eR)，那么两次隧穿事件的时间 间隔为1/Γ=eR/U，而由测不准原则所决定的一次隧穿事件的 周期为h/(eU)。因此，必须满足eR/U＞＞h/eU，即R ＞＞h/e2。 这意味着两次隧穿事件不重叠发生，从而保证电子是一个一 个地隧穿。
光刻技术——X射线刻蚀、电子束刻蚀、软X射线刻蚀、
聚焦离子束刻蚀等
微细加工——扫描探针显微镜(SPM)作为工具的超微细
加工技术
第二节 纳米电子器件的分类
2.1纳米器件与纳米电子器件
2、纳米电子器件
➢纳米电子器件满足两个条件——
1、器件的工作原理基于量子效应； 2、都具有相类似的典型的器件结构——隧穿势垒包围“岛” （或势阱）的结构。
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科研热词 碳纳米管阵列 碳纳米管 应用 场发射 化学气相沉积 随机共振 阵列密度 阵列天线 纺丝 离子注入 碳纳米管纤维 电流密度 热界面材料 气体传感器 栅极冷阴极 有机质填充 控制转移 悬空单壁碳纳米管阵列 微纳传感器件 微传感器 应变传感 大功率电子器件 多壁碳纳米管 场效应 场发射性能 单壁碳纳米管阵列 制备 信噪比
2011年
2012年 科研热词 推荐指数 序号 科研热词 推荐指数 碳纳米管 6 1 碳纳米管 3 碳纳米管阵列 2 2 碳纳米管阵列 2 非欧姆接触 1 3 黄金 1 隧道电流 1 4 高活性 1 阵列探测器 1 5 高分子 1 阵列 1 6 阵列纺丝法 1 长线 1 7 阴极催化剂 1 铁催化剂 1 8 铂基催化剂 1 透射电镜 1 9 表面 1 透射电子显微镜 1 10 聚苯胺纳米线阵列 1 超顺排 1 11 结构缺陷 1 超级电容器 1 12 米片 1 薄膜 1 13 等离子体技术 1 结构 1 14 等离子体 1 组装 1 15 稳定性 1 纳米管阵列 1 16 碳纳米管纤维 1 纳米复合材料 1 17 碳纳米管场效应晶体管 1 等离子增强的气象化学沉积法 1 18 碱性燃料电池 1 碳纳米纤维 1 19 石墨 1 碳纳米管聚集体 1 20 电导率 1 碳纳米管应用 1 21 电化学聚合法 1 研究进展 1 22 生物质 1 生长温度 1 23 炭纤维 1 炭电极材料 1 24 浸润 1 火焰 1 25 氧还原反应 1 渐变掺氮 1 26 毛细管力 1 流体排列 1 27 时域有限差分方法 1 氧化锌碳纳米管复合结构 1 28 改进的化学气相沉积法 1 比电容 1 29 掺氮 1 模板 1 30 微通道 1 有机离子盐 1 31 强耦合 1 微流道 1 32 复合材料 1 平板显示技术 1 33 场致电子发射特性 1 定向碳纳米管阵列 1 34 取向 1 大电流性能 1 35 单壁碳纳米管 1 场致发射 1 36 化学气相沉积 1 场发射性能 1 37 力学性能 1 合成 1 38 前处理 1 双壁碳纳米管 1 39 共振耦合 1 原位观察 1 40 光子带隙 1 力学性能 1 41 催化活性 1 光响应 1 42 一维碳基纳米材料 1 催化气化 1 43 surface 1 偏置电压 1 44 structural defect, transmission 1 spectra, gold nan 二氧化钛 1 45 pretreatment 1 乙醇 1 46 modified cvd method 1 tio2 1 47 carbon nanotubes 1 tem室 1 48 carbon fibers 1 photodetectors, double-wailed 1 carbon nanotube （dwcnt） films, tio2 nanotube arrays, heterodimensio carbon nanotubes, gasification, 1 growth, iron catalyst, environmental transmission electron microsco
纳米电子技术的发展现状与未来展望
纳米电子技术的发展现状与未来展望作者：余巧书来源：《电子世界》2012年第12期【摘要】纳米电子技术主要针对物质在纳米尺度内（0.1-100nm）的电子运动规律和特性，根据这些规律和特性生成有益于人类的纳米电子产品和材料。
纳米电子技术的研究是一个国家科学技术水平的展现，本文将从纳米电子技术的发展现状出发，展望纳米电子技术的未来。
【关键词】纳米电子技术；发展现状；未来展望进入21世纪以来，相关专家意识到纳米技术将作为领先科技的前沿，对纳米技术进行深入的研究，纳米电子技术可能为新技术的开发和应用带来革命性的突破。
纳米技术的应用范围广，可能深入到每个领域，每个行业，也可能成为人类生活中必不可少的必需品。
目前，人类对纳米电子技术的研究还不够深入，应用也不够广泛，但是纳米电子技术已向人们展示出了强大的魅力和应用潜力。
目前已经研究出的纳米电子技术产品包括纳米电子元件和纳米电子材料，这些产品不仅功能奇异，而且性能优良。
一、纳米电子技术的发展现状（一）纳米电子材料的应用目前大多数纳米材料包括：纳米硅薄膜、纳米硅材料以及纳米半导体材料。
其中，纳米硅材料最具有技术优势，非常符合新世纪人类对电子技术的发展需求。
硅电子材料的技术相较于其他材料的优势在于：1.能耗低、准确可靠、运行时间较短、不易受外界的环境影响。
2.得益于科技的保证和不断地开发研究应用，使得其成本价钱有所降低。
3.由于其短距离的分子间距，使得硅电子材料在运行过程中，反应速度很快，这就从另一方面降低了材料能耗，提高工作效率。
从上述的优势不难看出，纳米硅电子材料的问世是材料的一个新突破，它的领先技术使得其相较于同等材料具有绝对的优势。
相信随着纳米材料的不断研究，纳米材料在生活中的应用普及之后，会给人类带来意想不到的方便。
（二）纳米电子元件的应用纳米电子元件问世之前，电子元件经过了集成元件、超大规模集成元件两个发展历程，因此，纳米电子元件是在“两位前辈”的发展基础上开发出来的。
【国家自然科学基金】_横向电场_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
科研热词 生物传感器 灵敏度 横向场激励 非线性光学 超导电性 自由振动 胆甾相液晶 纳米材料 约瑟夫森效应 硅材料 相位变化 电控螺距 电子束横波 电子束 电光相位调制 琼斯矩阵法 狭缝滤波器 热屈曲 温度特性 横向电光调制 时空整形 场致线性电光效应 场致光整流 固有频率 回旋波保护器 压电耦合系数 压电祸合系数 压电层合梁 功能梯度材料 共面转换 全电流模型 克尔效应 光电导开关 位移电流 thz脉冲 linbo3晶体 fdtd cuccia谐振腔 0-π 相变
53 breakdown voltage
1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
推荐指数 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1ห้องสมุดไป่ตู้1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49
纳米技术简介
纳米技术包含下列四个主要方面
第一方面是纳米材料(或称超微粒子，尺度小于100nm的粒子)，包括材料的制备和表征．在纳米尺度下，物质中电子的波动性以及原子的相互作用将受到尺寸大小的影响．如能得到纳米尺度的结构，就可能在不改变物质化学成分的情况下控制材料的基本性质，如熔点、磁性、电容甚至颜色等．纳米材料具有异乎寻常的性能．用超微粒子烧成的陶瓷，硬度可以更高，但不脆裂；无机超微粒子加入到橡胶中后，将粘在聚合物分子的端点上，由此做成的轮胎将大大减少磨损、延长寿命．
第二方面是纳米动力学(nanodynamics)，主要是微机械和微电机，或总称为微型电动机械系统(MEMS)．这主要用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统、特种电子设备、医疗和诊断仪器等. MEMS用的是一种类似于集成电路设计和制造的新工艺．特点是部件很小，刻蚀的深度往往要求数百微米，而宽度误差只允许万分之一，这种工艺还可用于制作转子直径为400μm的三相电动机，用空气作轴承，转速可达106rad／min—l07rad／min，调向时间小于1μs，用于超快速离心机或陀螺仪等．这方面的研究还要相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦等．虽然此研究目前尚未真正进人纳米尺度，但有很大的潜在科学价值和经济价值．
(3)纳米技术的应用前景
纳米技术不纯粹是材料科学的问题，获益的也不仅仅局限在材料科学方面，下列各个领域将因纳米技术的发展而得益．
电子和通讯： 如用纳米薄层和纳米点记录的全媒体存储器、平板显示器和其他全频道通讯工程和计算机用的器件等．对此，美国军方提出的初期指标是：在室温下，比现有的器件运算速度快10~100倍，信息存贮密度大5~100倍，能耗小50倍．将来则要求存贮密度和运算速度都要比现在大或快3——6个数量级，且廉价而节能．
ZnO的制取
本科毕业论文题目：水浴法制备ZnO纳米材料学院：化学与化工学院班级：07化学三班姓名：张晓景指导教师：田雨贵职称：副教授完成日期: 2011年 06月 05日水浴法制备ZnO纳米材料摘要：本文中采用水浴法，以硝酸锌(Zn(NO3)2)和六次甲基四胺( (CH2)6N4)的混合溶液为反应生长溶液，在ITO玻璃衬底上制备出了一维ZnO纳米棒，并用扫描电子显微镜(SEM)测试了产物的表面形貌，分析了影响纳米ZnO结构的生长因素。
文章中简单介绍了纳米材料的一些基础知识及其特性和常见的制备方法以及纳米ZnO在生活各领域的应用。
纳米ZnO材料作为当前纳米材料研究领域的前沿和热点，有关其不同形貌的制备也越来越引起人们的广泛关注。
关键词：纳米材料；ZnO；水浴法；表面形貌目录引言 (1)1 纳米材料的特性 (2)1.1 表面和界面效应 (2)1.2 小尺寸效应 (2)1.3 量子尺寸效应 (3)1.4 宏观量子隧道效应 (3)2 纳米材料的制备方法 (3)3 实验部分 (4)3.1 实验仪器和试剂 (4)3.2 实验步骤 (4)3.2.1 溶液的配制 (4)3.2.2 基片的处理 (5)3.2.3 ZnO薄膜的制备 (5)3.2.4 ZnO纳米棒的制备 (5)3.3 实验结果和讨论 (6)3.3.1 实验中(CH2)6N4的作用 (6)3.3.2 反应溶液浓度的影响 (6)3.3.3 生长时间的影响 (6)3.3.4 生长温度的影响 (6)3.3.5 pH值的影响 (7)3.3.6 不同衬底 (7)4 纳米ZnO在生活中的应用 (7)4.1 在陶瓷工业中的应用 (7)4.2 在橡胶轮胎中的应用 (7)4.3 在油漆涂料中的应用 (7)4.4 在纺织中的应用 (8)4.5 在化妆品中的应用 (8)4.6 在催化剂和光催化剂中的应用 (8)参考文献 (9)Abstract. ........................................................................................ 错误！未定义书签。
电科专业纳米电子学基础第一章
光年
以上
实际范围 河外星系
适用理论 尚无
宇观 宏观 微观
渺观
1021米=105 光年 102米
10-17米= 10-15厘米
10-36米= 10-34厘米
从3亿公里到 3×1014光年
从3 ×10-6厘米 到3亿公里
从3 ×10-25厘 米到3 ×10-6厘 米
3 ×10-25厘米 以下
从太阳系 到银河系 从大分子 到太阳系 从基本粒子 到大分子
§1.3 材料
纳米结构材料的基本特性
II. 小尺寸效应
特殊的力学性质
Å 陶瓷材料在通常情况下呈脆性，然而由纳米超微颗粒压制成的纳米陶瓷
材料却具有良好的韧性。因为纳米材料具有大的界面，界面的原子排列是 相当混乱的，原子在外力变形的条件下很容易迁移，因此表现出甚佳的韧 性与一定的延展性，使陶瓷材料具有新奇的力学性质。美国学者报道氟化 钙纳米材料在室温下可以大幅度弯曲而不断裂。研究表明，人的牙齿之所 以具有很高的强度，是因为它是由磷酸钙等纳米材料构成的。呈纳米晶粒 的金属要比传统的粗晶粒金属硬3～5倍。至于金属一陶瓷等复合纳米材料 则可在更大的范围内改变材料的力学性质，其应用前景十分宽广。
纳米电子学基础
主讲人：杨红官
课程内容：
第一章 绪 论 第二章 纳电子学的物理基础 第三章 共振隧穿器件 第四章 单电子晶体管 第五章 量子点器件 第六章 碳纳米管器件 第七章 分子电子器件 第八章 纳米级集成系统原理 第九章 纳电子学发展中的问题
参考资料：
1. 纳电子学导论，蒋建飞 编著，科学出版社。 2. 纳米电子学，杜磊 庄奕琪 编著，电子工业出版社。 3. 纳电子器件及其应用，蔡理 编著，电子工业出版社。 4. 纳电子学与纳米系统，陈贵灿 等译，西安交通大学 出版社。
第十四届中国微纳电子技术交流与学术研讨会会议通知
第十四届中国微纳电子技术交流与学术研讨会会议通知微纳电子技术涉及电子、机械、物理、化学、生物、医学、材料、制造、测试等多学科领域，是一门多学科交叉渗透和综合的高新技术，是未来技术更新换代和新兴产业发展的重要基础。
为进一步推动我国微纳电子技术的快速发展，为大家提供一个了解国内外微纳电子技术最新 发展动态的交流平台，“第十四届中国微纳电子技术交流与学术研讨会”定于2021年05月13〜15日在南昌市举行。
大会特邀海内外微纳电子 技术领域的知名专家、教授及企业代表等作大会主题报告，欢迎海内外广大科研人员、高校师生以及产业界技术研究人员积极参与。
一、会议报告特邀报告清华大学信息科学技术学院任天令教授中国电子科技集团公司赵正平研究员中国科学院上海微系统与信息技术研究所李昕欣研究员苏州大学机电工程学院孙立宁教授东南大学电子科学与工程学院黄庆安教授武汉大学工业科学研究院刘胜教授复旦大学信息科学与工程学院陈宜方教授中北大学仪器与电子学院薛晨阳教授邀请报告湖南大学机械与运载工程学院段辉高教授中科院苏州纳米所南昌研究院范亚明研究员苏斯贸易（上海）有限公司总经理龚里先生西湖大学李西军教授霍尼韦尔自动化控制（中国）有限公司产品市场总监戎斌先生西安电子科技大学机电工程学院王卫东教授上海矽睿科技有限公司产品工程总监罗英哲先生苏州晶方半导体科技股份有限公司副总经理刘宏钧先生南京航空航天大学航空学院台国安教授应用材料（西安）有限公司工艺技术专家方俊先生北京航空航天大学生物与医学工程学院常凌乾教授二、会议组织机构主办单位：中国半导体行业协会半导体分立器件分会承办单位：元器件封装技术创新中心专用集成电路重点实验室河北普兴电子科技股份有限公司苏州纳米科技发展有限公司苏州市集成电路行业协会中国半导体行业协会M E M S分会中国电子科技集团公司第十三研究所协办单位：合肥锐拓科技信息服务有限公司南昌满愿会展服务有限公司《微纳电子技术》编辑部 《半导体技术》编辑部三、 会议内容1. 纳米电子学、纳米物理学、纳米化学、纳米生物学、纳米加工学和纳米计量学的基础研究；2. 纳米电子材料、光学和光电子材料、磁性材料、仿生材料、纳米生物材料、医学材料和智能材料等的结构设计与制备技术；3. 微米/纳米电子元器件、光学器件与系统的设计、制造和集成技术；4. 微米/纳米加工技术（包括纳米颗粒表面催化反应、纳米颗粒自组装、纳米结构及生长、微/纳米蚀刻等）、纳米组装技术、分子自组装技术；5. M E M S/N E M S系统、微纳米传感器与执行器、微型构件、微机械光学器件、纳米机器人等的设计、制造及集成技术；6. 微流体及纳流体、微流控器件和系统的设计、制作与应用；7. 微能源与传热技术；8. 纳米检测技术（纳米结构的检测手段、表征方法和仪器设备9. 微米/纳米技术在计算机和信息系统、生物医学工程、航空航天、环境和能源、国家安全等领域的应用；10. 微米/纳米材料与器件低成本批量制造技术的开发、产业化推进和市场前景展望；11. 微细加工技术生产设备的研制及应用；12. 微米/纳米科技创新、技术转换等；13. 其他相关技术。
纳米电子学研究中的超晶格结构
纳米电子学研究中的超晶格结构随着科技的飞速发展，纳米电子学研究得到了极大的关注和重视。
作为一种新型的电子材料，超晶格结构在纳米电子学领域中正逐渐成为研究热点。
本文将深度探究纳米电子学研究中的超晶格结构。
一、什么是超晶格结构？超晶格结构（superlattice）是由几种不同的纳米尺度晶体通过薄层堆叠的方式组成的一种新型纳米结构体系。
它是一种特殊的材料结构，通过不同原子间的排列方式，实现了电子传输和光学特性的精密调控，从而显著地改善了材料的电学性质、热电性质等方面的性质，同时超晶格结构也常被用作纳米电子元器件的基底，如光电二极管、太阳能电池等。
二、超晶格结构在纳米电子学中的应用超晶格结构在纳米电子学领域中应用广泛。
以太阳能电池为例，传统的太阳能电池采用硅、铜铟硒等材料，但是它们的能量转换效率并不高。
而采用超晶格结构制作的太阳能电池可以极大地提高能量转换效率。
通过在ZnO膜上使用特殊的化合物材料制成超晶格结构，可以增加太阳能电池对不同波长的光的吸收范围，从而提高电池转化效率。
此外，超晶格结构还可以用来制造更快的计算机芯片。
在现代计算机中，处理器速度取决于电子在碳化硅晶体管中的传输速度。
而超晶格结构无需增加额外的导电材料，就能够提高电子在晶体管内的传输速度，从而加速计算机的运行速度。
三、超晶格结构的制备方法超晶格结构制备的方法种类繁多，其中最常用的是分子束外延法（MBE）和金属有机分解法（MOCVD）。
MBE是一种高真空制备技术，可以在纳米尺度下压缩原子间的距离，从而制造出超晶格结构。
该技术使用的基板一般是单晶材料，比如石墨烯、硅、氮化硅等。
MOCVD技术是一种气相沉积工艺，其原理是将有机金属化学物质蒸发，形成反应性气体，然后在基板表面上进行晶体生长。
这种技术可以制备出更大尺寸的薄膜，同时可以控制晶体生长速度和化学组成，从而制备出高质量、高结晶度的超晶格结构。
四、超晶格结构的未来发展方向随着科技的不断发展，超晶格结构在纳米电子学领域中的应用前景十分广阔。
纳米技术名词解释
纳米技术名词解释纳米技术（Nanotechnology）是一种跨学科的技术领域，研究和应用物质的特性和控制能力，从而创造出在纳米尺度级别上新颖、有用的材料、设备和系统。
纳米尺度是指物质在纳米米级别范围内的特征尺度，通常为1-100纳米。
以下是几个常见的纳米技术名词解释：1. 纳米材料（Nanomaterials）：指具有至少一维尺度在纳米尺度范围内的材料。
纳米材料具有特殊的物理、化学和生物学性质，常用于制备高性能材料和设备，如纳米颗粒、纳米线、纳米薄膜等。
2. 纳米颗粒（Nanoparticles）：直径在1-100纳米之间的微小颗粒。
纳米颗粒具有较大的比表面积和量子效应等特性，广泛应用于制备纳米催化剂、药物载体、生物传感器等领域。
3. 纳米药物（Nanomedicine）：利用纳米技术在医学和药物领域开发新的治疗方法和药物。
纳米药物可以通过纳米粒子的精确控制，实现药物的靶向输送、缓释释放等功能，提高治疗效果并减少副作用。
4. 纳米电子学（Nanoelectronics）：利用纳米材料和纳米加工技术，研发和制造新型电子器件和系统。
纳米电子学可以突破传统电子器件的极限，实现更小、更快、更低能耗的微电子设备，如纳米晶体管、纳米存储器等。
5. 量子点（Quantum Dots）：是具有纳米尺寸和半导体特性的微小颗粒。
量子点的能带结构和发光性质与其尺寸密切相关，可以通过调控尺寸来精确控制其发光颜色。
量子点广泛应用于显示技术、生物成像、光电传感等领域。
6. 纳米传感器（Nanosensors）：利用纳米材料和纳米结构搭建的微小传感器。
纳米传感器具有高灵敏度、高选择性和小体积等优势，可应用于环境监测、生物检测、智能手机等领域。
纳米技术的应用涵盖了诸多领域，如材料科学、生物医学、能源储存、环境保护等。
随着纳米技术的不断发展，其在科学研究、工程设计和产业应用中将起到越来越重要的作用。
纳米技术在电子学中的应用
纳米技术在电子学中的应用随着纳米科技的逐渐成熟，纳米技术已经开始被应用于众多领域，其中之一就是电子学。
在电子学中，纳米技术应用的突破，已经为电子学的发展带来了重大影响。
本文将从三个方面来探讨纳米技术在电子学中的应用，分别是纳米电子器件、纳米材料以及纳米电子封装技术。
一、纳米电子器件随着纳米技术的发展，纳米电子器件已经成为电子学的核心。
其中，纳米晶体管是应用最广泛的器件之一。
与通常的晶体管相比，纳米晶体管有着更高的速度和更低的能耗。
但是，针对纳米晶体管的研究和制造仍然存在着很多挑战。
另外，纳米器件在量子计算中也有着广泛的应用。
量子计算是与传统的电子学计算不同的一种计算方式，其基本单位“量子比特（Qubit）”用于存储和处理数据。
在量子计算中，纳米器件能够精准地控制电子轨道，实现高速、精准的计算。
二、纳米材料纳米材料在电子学中应用的范围也非常广泛。
其中，最常用的是纳米金属材料，如纳米银、纳米铜等。
这些材料具有较好的导电性能和化学稳定性，在印刷电路板、导电膜等领域得到了广泛的应用。
此外，纳米碳材料也是纳米材料中的一种，如石墨烯。
石墨烯因其独特的导电性和热传导性而被广泛应用于电子学中。
三、纳米电子封装技术在纳米器件的制造过程中，封装技术是非常重要的一环。
纳米器件制造的精度要求很高，所以在不同材料之间的封装隔离技术比传统的微电子技术更具挑战性。
纳米封装技术最常用的材料是有机-无机杂化材料。
这些材料可以在不同金属的表面形成薄膜，从而描绘出不同的形状和大小。
而这种杂化材料的封装方式是比传统的封装技术更加精确可控的。
总结可以看出，纳米技术在电子学中的应用已经取得了突破性的进展。
随着电子学的不断发展和纳米技术的日益成熟，纳米电子学将成为电子学的重要分支，也必将带来更多的应用前景。
（注：以上文字都由AI完成，仅供参考。
）。
纳米电子技术
谐振晶体管，电路和系统－共振隧道效应 超高速逻辑开关－电子束高迁移率 极大容量存储器－量子点的可积蓄电子原 理 单电子晶体管（包括单电子开关和单电子 存储器) －库仑阻塞效应，单电子振荡和 隧穿效应
单电子对晶体管，电路和系统－单电子对隧 穿效应，布洛赫振荡 单磁通量子晶体管－二维超导体量子面的磁 通量子化 无导线集成电路－四个量子点组成一个单元， 多个单元连在一起，单元之间的电子运动以 耦合方式进行，从而实现信号传递 单原子开关和存储器，分子线，分子开关和 存储器
可在任何条件下工作。非常适用于研究生物 样品和在不同实验条件下对样品表面的表征。 在得到样品表面形貌的同时亦可得到扫描隧 道谱（STS），可研究表面的电子结构。 针尖可操纵单个分子或原子，可对表面进行 纳米尺度上的微细加工，包括刻蚀，阳极氧 化。
光刻技术与STM加工技术相结合
典型器件
单电子晶体管的发现促进了纳米电子学的发 展。单电子隧穿可应用于对高频电磁波辐射 的灵敏检测，尤其在远红外波段范围；单个 电子还可作为传递信息的载体；目前已有标 准DC电流源和超灵敏静电计的报导。
高电子迁移率晶体管（HEMT）
HEMT结构图
纳米电子学中超高密度信息存 储
信息科学作为未来新兴高科技产业的先导，在 世界上的发展已被人们公认，其中电子学是重 要的组成部分。诺贝尔奖金获得者德国物理学 家Von Klitzing在1997年预言：2030年将能实 现纳米电子器件。伴随着这一过程，作为电子 学主流器件之一的信息存储器件的存储密度将 达到很高的程度。（1013Bit/cm2 ）
相关原理
各种量子效应：量子隧穿效应，量子相 干性，量子波动性，弹道电子运输，量 子尺寸效应，库仑阻塞，单电子振荡， 布洛赫振荡和奇异导电性等。 超导体－导体－半导体－绝缘体异质界 面量子波和异质结量子点的物理效应。
纳米结构中的量子化电导
纳米结构中的量子化电导--- 纳米电子学读书报告纳米结构中的量子化电导摘要：简要介绍了在分裂栅结构量子点接触的实验，发现电导出现量子化，随负栅压绝对值的减小而台阶式增大，出现了量子化平台，平台与平台的间隔是2q2/h,总电导是2q2/h的整数倍。
用理论和Landauer公式分别对量子化电导做了定性解释，电导量子化是由于电子波干涉在量子点接触处形成多通道的弹道输运,总电导应该是单弹道电导的整数倍,即2q2/h 的整数倍。
最后对几个影响电导量子化的因素（如温度、非均匀性）进行了研究, 发现随着温度的升高和非均匀性的加剧,电导量子化平台圆度增加,甚至被抹平。
关键词：分裂栅量子点接触透射率电导平台引言随着集成电路特征尺寸的进一步缩小以及MOS 器件物理极限的到来,介观尺度下的电子输运现象受到越来越多的关注, 成为当前凝聚态物理研究中的活跃领域。
工艺水平的提高和扫描探针显微镜的应用, 为实验研究提供了可能。
介观系统是指系统尺寸介于宏观和微观之间, 即未小到原子量级, 又未达到欧姆定律起作用的范围，尺度通常在0.01~1卩m量级。
欧姆定律起作用的范围通常指系统尺度大于三个特征长度：德布罗意波长、平均自由程、相位相干长度。
近年来，由于微加工技术的发展，逐渐实现了微米、亚微米直到纳米量级的纳米线，这种尺寸已属于介观物理体系范围，由于这种小尺寸结构体系的独特性质（如电子输运进入弹道输运区，其运动主要受量子机制的支配）以及其在未来电子器件和光学器件中的广阔应用前景，这类新的物理体系引起了人们广泛的关注。
电子输运有两种情况：扩散和弹道输运。
当导体长度小于电子平均自由程时，电子在导体中的输运过程为弹道输运，没有散射过程，根据经典理论，电导为无穷大。
但实验结果表明，电导存在极限值；并且大小不再随导体宽度线性变化，而是出现了间隔相等的台阶，即所谓的电导量子化。
二维电子气中窄收缩区电导量子化的发现，特别是高迁移率样品GaAs—Al x Ga i-x As异质结的制成，开辟了对介观物理体系弹道输运研究的新领域。
纳米电子学的原理和应用
纳米电子学的原理和应用随着科技的进步，我们进入了一个高科技时代。
电子元件是现代科技发展的重要支撑，但是传统的电子元件在一些特殊环境下面仍然存在着不足。
这时候我们就需要一种新型的电子元件——纳米电子元件。
在纳米电子学领域，我们可以通过改变材料的结构和组成来实现各种不同的性质。
本文就着重来介绍一下纳米电子学的原理和应用。
一、纳米电子学的概述纳米电子学是一门研究纳米尺寸下电子行为和材料性质的学科。
纳米电子学与传统的电子学不同，它主要研究尺寸在纳米级以下的电子元件，如纳米管、纳米芯片、纳米电容器、纳米导线等。
而这些元件的制造需要借助于纳米材料、纳米器件和纳米制造技术。
纳米电子学和纳米技术一样，是一个跨学科的领域，它涉及了物理学、材料科学、化学、生物学和电子工程等多个领域。
纳米电子学的发展，尤其是在纳米制造技术和先进材料研究方面的进展，为构建更加复杂和高级的电子元件提供了坚实的技术基础。
二、纳米电子学的原理纳米电子学的原理主要涉及两个方面，第一个是材料的性质，第二个是纳米结构的物理特性。
下面分别从两个方面来介绍。
材料的性质对于电子元件而言，材料的性质是至关重要的。
材料的性质直接影响到元件的功能。
因此，在纳米电子学中，我们需要研究材料在纳米尺度下的性质。
当前，主要的研究方向有如下几个：1.电学性质：纳米材料的电学性质受到电子电荷密度的影响，因此在纳米尺度下会出现许多经典电子输运学中不易出现的现象，如电子隧穿效应、介观效应等。
2.热学性质：材料热学性质随尺寸的变化而改变。
纳米材料的热学性质受到材料内部热输运的影响，因此纳米尺度下的热输运和扩散过程具有很多特殊性质。
3.力学性质：材料的力学性质对于电子元件的稳定性和可靠性具有非常重要的影响。
在纳米尺度下，材料的力学性质会受到表面张力、原子间相互作用力等因素的影响，因此具有很多与宏观材料不同的特殊性质。
纳米结构的物理特性在纳米电子学领域，研究纳米结构的物理特性也是非常重要的。
纳米材料的技术发展及应用研究
228学术论丛纳米材料的技术发展及应用研究王廷懿长沙市麓山滨江实验学校摘要：纳米材料具备小尺寸效应，在电学、热力学以及催化等多个方面有独特的性能，被称作21世纪最具发展前景的材料。
基于此，本文将纳米材料作为研究对象，对其技术发展及应用进行分析。
首先介绍了纳米技术的发展概况，然后阐述了纳米材料的性能，最后介绍了纳米材料的具体应用，以期为相关研究提供理论参考。
关键词：纳米材料；纳米技术；界面效应引言：纳米技术最早出现于1974年，纳米材料则于80年代出现，纳米材料的定义为粒径在1-100纳米之间具有特殊物理化学性能的材料。
在经过数十年的研究分析，我国也研发了先进的纳米材料，促进了我国纳米材料的发展，目前常用的纳米材料制备方法分为物理和化学两种，不同制造方法生产的纳米材料有不同的应用范围与应用方式。
对纳米材料的分析可以提升我国材料行业的研发水平，缩短我国与国际领先水平的差距。
一、纳米材料的技术发展概况相比于我国，国外对纳米材料技术就开展了研究。
在二十世纪90年代，纳米材料及相关技术在世界范围内引起了巨大的轰动。
美国、英国、德国、日本等发达国家及地区纷纷开始了大规模的纳米材料及技术研究，发展至今已经进入了工业化实施的阶段。
我国展开纳米材料及技术的研究起步相对较晚，在二十世纪80年代，我国政府才将纳米材料及技术的研发列入国家“重点攻关项目”以及“攀登计划”中，并在90年代中期达到了高潮。
目前，我国纳米材料的研发已经实现了工业化，并在多个领域中得到了应用。
二、纳米材料的性能分析第一，几何结构效应。
在纳米材料的结构中，由于主体层板之间的相互作用较弱，所以施加外力时十分容易被打破。
由于这样的性质，使其在涂料领域有着较为优异的触变性能。
第二，结构记忆效应。
该性能是纳米材料具有的较为独特的一种性能，这意味着纳米材料在经过特定的途径进行结构的改变后，在特定的条件下能够恢复至原有的结构，具有着可逆性。
第三，界面效应。
利用有机分子对纳米材料进行插层处理后，有机分子链会对主体层板产生缠绕作用[1]。
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陈勇 文歧业
电子科技大学
课程简介
纳米电子学20学时，自旋电子学20学时 陈勇 文歧业 Email: yongchen@ Tel: 83206779 Add: 211大楼1102室 教材：（以讲义为主） 参考书： 《纳米电子学》 杜磊 庄奕琪 编 电子工业出版社
客观世界
世界层次 典型尺度 胀观 尺度范围 实际范围 河外星系 适用理论 尚无 1040米 3×1014光年 =1024光年 以上 1021米 =105光年 102米 10-17米= 10-15厘米 10-36米= 10-34厘米 从3亿公里到 3×1014光年 从3 ×10-6厘 米到3亿公里 从3 ×10-25厘 米到3 ×10-6 厘米 3 ×10-25厘米 以下
纳米科技的重要意义
• 1.纳米科技将促使人类认知的革命 1)在纳米尺度上有许多新现象、新规律有待发现； 2)纳米科技是对人类认知领域的新开拓。 • 2.纳米科技将引发一场新的工业革命 1)纳米科技是21世纪经济增长的发动机； 2)纳米科技将促使传统产业“旧貌换新颜”； 3)纳米科技推动产品的微型化、高性能化与环境 友好化,这将极大节约资源和能源，促进生态环境 改善,为可持续发展提供技术保证。 • 3.纳米科技将推动各门科学和技术的发展
型的大分子，装配成功能各异的新产品，为人类创造更多的 物质文明。纳米技术的诞生，使人们对非生物体，以及生物 体的微观世界运动规律进行研究应用，极大地提高了人类改 造世界的能力。
“在针尖我们还有很大的空地”
• 以上是诺贝尔物理学奖获得者理查德.费曼 （Richard Feynman）在1960年给新生一堂课的 主题。 • 过去，人类用宏观的机器来制造体积较大的机器， 再用这个较大的机器制造更小的机器，这样一步 步达到分子的限度。
• 原子确实是用肉眼无法看见的。这就需要借助仪 器来开拓我们的视野。就在80年代初期，IBM公 司在世界上第一次研制成功表面分析仪器——扫 描隧道显微镜（STM），使人类第一次能够观察 到单个原子或分子的排列状态。它给我们提供了 对纳米结构进行测量和处理的“眼睛”。 • 那么用什么来操纵原子呢？也得借助仪器来延伸 我们的双手，这就是——扫描探针。1990年，当 IBM公司的科学家成功地用“扫描探针”把35个 氙原子移动位置，按照人的意志组成了IBM三个 字母的时候，人类终于可以搬动原子了。
新能源发现： 非可燃气体
NT
可燃气体
提高能量 转化效率
热能 提高10% 电能 太阳能 >30% 电能 化学能 长寿高效 电能 氢能源利用 海底天然气利用
生物、医药
纳米的靶向药物
高效缓释药物 细胞内传感器 生物芯片 纳米生物探测技术
新材料
轻质、高强
多功能，智能，自清洁
高聚物和纳米复合物
高表面积多孔材料 净化、分离、催化 生物相容、自我调整 药物分配器
纳米材料的奇异特性
1. 表面效应 大于0.1微米的颗粒的表面效应可忽略不计,小于0.1微米 的1克超微颗粒的表面积可高达100平方米; 2. 小尺寸效应 1) 特殊的光学性质: 金属超微颗粒对光的反射率很低(低于 1%)，利用这一性质,可作高效率光热、光电转换材料， 制作太阳能电池、红外敏感、隐身元件； 2) 特殊的热学性质: 超微颗粒的熔点将显著降低，如金的 常规熔点为1064C，而到纳米尺寸时仅为327C；银的常规 熔点为670C，而超微银颗粒的熔点可低于100C； 3）特殊的磁学性质: 超微磁颗粒的矫顽力可增加1千倍，利 用此性质可做成高贮存密度的磁记录磁粉，大量用于磁 带、磁盘、磁卡；
宇观 宏观 微观
从太阳系 到银河系 从大分子 到太阳系 从基本粒 子到大分 子 基本粒子 内部
广义相对 论 牛顿力学 量子力学
渺观
超弦（尚 未建成）
纳米尺度
• 纳米是10-9米，介于“宏观”与“微观”之间，这 一领域的许多物理学特性尚未研究清楚。 • 1nm=10-9m，即1毫微米，十亿分之一米，纳米微粒 的尺度一般定义为10-7—10-10m内（0.1—100nm）； • 相当于人发直径的1/10万。 • 具有奇异的力学、光学、磁学、热学和化学等特性。 当材料晶粒的尺寸小于1 nm时，材料的性质就会出 现意想不到的变化。譬如：色、熔点、着火点…… • 它很可能成为本世纪前20年的主导技术。美国科学 技术委员会则把启动纳米技术的计划看作是下一次 的工业革命的核心。
21世纪的微电子技术
1.摩尔规律：一片硅片上的晶体管数(集成 度 24 个月翻一番，预计这一规律还要持续 10 至 15 年。 2.微电子芯片功能的增长情况：
年 份 门电路数 线宽(微米) 随机存储器 门延迟(PS) 1995 800K 0.35 64M 5.4 1997 2M 0.25 256M 3.8 1999 5M 0.18 1G 2.6 2001 10M 0.13 4G 1.8 2003 20M 0.10 16G 1.2
未来的芯片
集成度决定于微芯片上的刻线宽度。当刻线宽度小于30纳
米时，就会发生量子效应：电子可以越过导线和绝缘层，从 一个地方跳到另一个地方，甚至发生短路。 在纳米尺度下，由于有量子效应，硅微电子芯片便不能工 作。其原因是这种芯片的工作，依据的是固体材料的整体特 性，即大量电子参与工作时所呈现的统计平均规律。如果在 纳米尺度下，利用有限电子运动所表现出来的量子效应，可 能就能克服上述困难。 可以用不同的原理实现纳米级芯片，目前已提出了四种工 作机制：1）电子式纳米芯片技术；2）基于生物化学物质与 DNA的纳米计算机；3）机械式纳米计算机；4）量子波相干计 算。它们有可能发展成为未来纳米芯片技术的基础。
什么是纳米科技？
纳米科技是指在纳米尺度（1nm到100n）上研究
物质（包括原子、分子的操纵）的特性和相互作用， 以及利用这些特性的多学科交叉的科学和技术。 纳米科技的最终目标是直接以原子、分子及物质 在纳米尺度上表现出来的新颖的物理、 化学和生物 学特性制造出具有特定功能的产品。
如今人们正试图操纵一个个纳米颗粒，任意组合成各种类
“为什么我们不可以从另一个方向出发以达到我们 的要求呢？物理学的规律不排除一个原子、一个 分子地制造物质的可能性。”
• 纳米科技正是充分运用排列组合之妙的高新技术。 就是在微观环境下，操纵原子、分子或原子团、 分子团进行重新排列组合，使其形成人们所需要 的功能各异的新物质的一种新技术。 当年，费曼 曾幻想在原子和分子水平上操纵和控制物质。而 纳米科技的诞生使费曼的幻想正在变为现实。 • 分子不变，分子的排列组合方式发生变化就会产 生新的物质。同是碳分子C，因排列组合不同可 以是硬度最高的金刚石（立方晶体），也可以构 成很软的工业原料石墨（六方片状晶体）。在高 温高压下让石墨的原子排列改变成立方晶体时， 石墨就会发生质变成为金刚石。
纳米科技的进展
• 1.分子电子学获重大进展 1)2001年8月美国IBM公司宣布,该公司用单分子碳纳米管成 功地制成世界上最小的逻辑电路。 2)2001年美国朗讯贝尔实验室用一个单一的有机分子制造 出了世界上最小的晶体管，称为“纳米晶体管”,大小接 近1纳米，在针尖大小的尺寸上可以容纳1000万个这种晶 体管。它以碳为基础，包含氢和硫的有机半导体分子为晶 体管材料，以金原子层为电极。 • 2. 2000年Intel和AMD分别成功研制出栅长为30纳米和40 纳米CMOS器件，2001~2002年又先后研制出栅长为15纳 米的CMOS器件。
神奇的 “摩尔定律”
• 1964年，著名的《电子学》(Electronics) 开辟了一 个“专家展望未来”(The Experts Look Ahead)专栏， 约请时任仙童公司研发实验室主任的摩尔应邀写了 一篇文章，题为“在集成电路中塞进更多的元 件”(Cramming more components onto integrated circuits)。正是在这篇文章中，摩尔提出了他的著 名的定律。摩尔认为，集成电路芯片上晶体管的数 日(也就是集成度)将逐年翻番。具体而言，集成度 可以表示为以2为底、幂为自然数的指数形式。
4）特殊的力学性质：纳米陶瓷材料具有良好的韧性， 纳米晶粒的金属要比原粗晶粒的金属硬3-5倍； 5）其它特殊的性质：超微颗粒还有其它的超导电性、 介电性能、声学性能及化学性能； 3. 宏观量子隧道效应 1) 量子尺寸效应:介于原子、分子与大块固体之间的 超微颗粒会呈现出反常的特性，称之为量子尺寸效应，如导 电金属超微颗粒可以变成绝缘体，光谱线会产生向短波长方 向移动； 2）宏观量子隧道效应：超微颗粒的一些物理量会显示 出隧道效应，称为宏观量子隧道效应，如电路尺寸接近电子 波长时，电子就通过隧道效应而溢出器件，使器件无法工作。
3.芯片上的微刻技术(纳米加工技术)
刻制能源 紫外光 电子束 波长 0.193μ -12 10 米(皮米) 可刻线距 集成度 0．09μ 数千万管／片 0．08μ 数百亿管／片
4.生物芯片：比现有的芯片速度快 100 倍、 智能化程度更高。
微电子芯片科技前沿
1.芯片线宽极限: 0.035 (35纳米) 1）市售奔4芯片,用的是0.09 技术, 紫外线波长0.193, 2）目前上海中芯公司(与台湾合作)即为0.25 水平。 . 3）英特尔公司1971年生产的第一个芯片只有2300个晶体管， 2000年底推出的奔腾4芯片则集成了4200万个晶体管。 4）IBM公司称2001年8月已用单分子碳纳米管制成了世界上 最小的逻辑电路。 2.摩尔规律:还可继续10-15年,到2014-2017年达到饱和。 3.生物芯片:有两种： 1）一种是生物分子逻辑元件(如人的视网膜分子)的芯片， 这种生物芯片的速度比半导体芯片还可提高100倍； 2）另一种是医疗检测用的生物芯片。它可与人的神经相连。
制高点
n-电子学 n-加工 n-生物
基 础
n-材料
n-材料
基 础
纳米物理
纳米化学