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
　　從石器時代開始，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)，都是通過削去“多余”的物質(zhì)（數(shù)以億計的原子），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“萬能制造機”、“原子裝配機”，并能夠運用任何材料去合成一切生存和享用的必需品。人類可以用小的機器制造更微小的機器，最后將變成根據(jù)人類意愿，逐個地排列原子，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，具有巨大的市場價值和開發(fā)價值，一些發(fā)達(dá)國家都投入了大量的資金進行研究工作。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。通過納米技術(shù)可使涂料的耐洗刷性由原來的一千多次提高到一萬多次，延長老化時間。造價更低、功能更強的微型傳感器將廣泛應(yīng)用在社會生活的各個方面。比如，將微型傳感器裝在包裝箱內(nèi)，可通過全球定位系統(tǒng)，對貴重物品的運輸過程實施全程跟蹤監(jiān)督；將微型傳感器裝在汽車輪胎中，可制造出智能輪胎，這種輪胎會告訴司機輪胎何時需要充氣或更換。這種對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行納米改性的技術(shù)，企業(yè)應(yīng)用的投入不大，而且市場前景廣闊。鑒于納米科技對未來工業(yè)的革命性影響和對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造的廣泛性，發(fā)達(dá)國家的企業(yè)為開拓巨大的潛在市場，正在加強技術(shù)儲備，努力占領(lǐng)戰(zhàn)略制高點。
　　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)美國半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會預(yù)計，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)對現(xiàn)有器件特性影響所帶來的物理和技術(shù)限制問題，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設(shè)計。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題和技術(shù)問題，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算機的運算和存儲能力將比目前微米技術(shù)下的計算機的速度和效率提高數(shù)百萬倍，使存儲容量達(dá)到數(shù)萬億比特，并且使能耗降低到現(xiàn)在的幾十萬分之一；通信帶寬可能會增大好幾百倍；可折疊的顯示器將比目前的顯示器明亮10倍，這將是對信息產(chǎn)業(yè)和其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的一場深刻的革命。
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