第一章緒論
　　第二節(jié)納米科技的研究意義
　　引發(fā)生產(chǎn)方式的變革
　　從石器時(shí)代開(kāi)始，人類傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式是“從大到小”或者“由上到下”的加工技術(shù)。人類從磨尖箭頭到光刻芯片的所有技術(shù)，都是通過(guò)削去“多余”的物質(zhì)（數(shù)以億計(jì)的原子），以便把物質(zhì)做成有用的形態(tài)。而納米技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式是從微觀到宏觀，即“從小到大”或者“自下而上”。人類可以在原子水平上直接生產(chǎn)出自己所需要的任何東西，如分子大小的“萬(wàn)能制造機(jī)”、“原子裝配機(jī)”，并能夠運(yùn)用任何材料去合成一切生存和享用的必需品。人類可以用小的機(jī)器制造更微小的機(jī)器，最后將變成根據(jù)人類意愿，逐個(gè)地排列原子，制造產(chǎn)品及在原子層面上操縱物質(zhì)。
　　納米技術(shù)能使常規(guī)材料呈現(xiàn)出非常規(guī)物理特性，具有巨大的市場(chǎng)價(jià)值和開(kāi)發(fā)價(jià)值，一些發(fā)達(dá)國(guó)家都投入了大量的資金進(jìn)行研究工作。目前納米技術(shù)也已經(jīng)滲透到了某些傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中，如染料、涂料、食品等。通過(guò)納米技術(shù)可使涂料的耐洗刷性由原來(lái)的一千多次提高到一萬(wàn)多次，延長(zhǎng)老化時(shí)間。造價(jià)更低、功能更強(qiáng)的微型傳感器將廣泛應(yīng)用在社會(huì)生活的各個(gè)方面。比如，將微型傳感器裝在包裝箱內(nèi)，可通過(guò)全球定位系統(tǒng)，對(duì)貴重物品的運(yùn)輸過(guò)程實(shí)施全程跟蹤監(jiān)督；將微型傳感器裝在汽車輪胎中，可制造出智能輪胎，這種輪胎會(huì)告訴司機(jī)輪胎何時(shí)需要充氣或更換。這種對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行納米改性的技術(shù)，企業(yè)應(yīng)用的投入不大，而且市場(chǎng)前景廣闊。鑒于納米科技對(duì)未來(lái)工業(yè)的革命性影響和對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造的廣泛性，發(fā)達(dá)國(guó)家的企業(yè)為開(kāi)拓巨大的潛在市場(chǎng)，正在加強(qiáng)技術(shù)儲(chǔ)備，努力占領(lǐng)戰(zhàn)略制高點(diǎn)。
　　目前，硅MOS集成電路的極限線寬一般認(rèn)為是O.03μm（30nm）。根據(jù)美國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)，到2010年之前，微電子器件的線寬將達(dá)到這一物理極限。半導(dǎo)體器件的尺寸將達(dá)到0.1弘m（100 nm），這正好是納米結(jié)構(gòu)器件的最大長(zhǎng)度。這不僅是加工精度、研發(fā)投資巨大以及量子尺寸效應(yīng)對(duì)現(xiàn)有器件特性影響所帶來(lái)的物理和技術(shù)限制問(wèn)題，更重要的是將受到硅及作為絕緣層的二氧化硅自身性質(zhì)的限制。小于這一尺寸，所有的芯片需要按照新的原理來(lái)設(shè)計(jì)。為了突破信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸，我們必須研究納米尺度中的理論問(wèn)題和技術(shù)問(wèn)題，建立適應(yīng)納米尺度的新的集成方法和新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。而在這一尺度上制造出的新型計(jì)算機(jī)的運(yùn)算和存儲(chǔ)能力將比目前微米技術(shù)下的計(jì)算機(jī)的速度和效率提高數(shù)百萬(wàn)倍，使存儲(chǔ)容量達(dá)到數(shù)萬(wàn)億比特，并且使能耗降低到現(xiàn)在的幾十萬(wàn)分之一；通信帶寬可能會(huì)增大好幾百倍；可折疊的顯示器將比目前的顯示器明亮10倍，這將是對(duì)信息產(chǎn)業(yè)和其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的一場(chǎng)深刻的革命。
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