{RT}中国学科发展战略:微纳电子学-中国科学院 科学出版社 9787030379320 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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中国科学院 著

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• 微纳电子学
• 中国学科发展战略
• 科学出版社
• 9787030379320
• 中国科学院
• 科技发展
• 电子科学
• 纳米技术
• 学术著作
• 前沿科技

店铺： 华裕京通图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030379320

商品编码：29754713509

包装：平装

出版时间：2016-01-01

图书基本信息
图书名称	中国学科发展战略:微纳电子学	作者	中国科学院
定价	99.0元	出版社	科学出版社
ISBN	9787030379320	出版日期	2016-01-01
字数	400000	页码
版次	31	装帧	平装

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序言

序言

前沿科技的脉搏：探索微纳电子学的无限可能 微纳电子学，作为现代科技发展的基石，正以前所未有的速度重塑着我们的世界。从智能手机的精密芯片到太空探索的先进探测器，再到医疗诊断的微型化设备，无不闪耀着微纳电子学的智慧之光。它不仅仅是一个学科名称，更代表着人类对微小世界的极致探索和对信息处理能力的无限追求。 一、 微纳电子学的核心与魅力 微纳电子学，顾名思义，聚焦于微米（10^-6米）和纳米（10^-9米）尺度下的电子元器件、材料、工艺及其应用。这一尺度上的探索，挑战着我们对物理规律的传统认知，也催生了无数颠覆性的技术创新。 半导体材料的革命： 硅，这个我们赖以生存的元素，在微纳电子学领域被赋予了近乎神奇的魔力。通过精密的掺杂和加工工艺，半导体材料能够实现对电流的精确控制，成为信息处理的“大脑”。而氮化镓、碳化硅等新型半导体材料的崛起，则为更高性能、更节能的电子器件提供了可能。从传统的CMOS技术到新兴的FinFET、GAAFET等三维晶体管结构，技术的演进从未停歇，每一代进步都带来计算能力的飞跃。 器件结构的精巧设计： 在微纳尺度下，电子器件的每一个微小结构都至关重要。晶体管的栅极长度、源漏区域的掺杂浓度、互连线的尺寸，都直接影响着器件的性能、功耗和集成度。科学家们如同精密的雕塑家，在硅片上刻画出亿万个微小而强大的“战士”，协同作战，构筑起复杂的集成电路。光刻技术、刻蚀技术、薄膜沉积技术等一系列精密制造工艺，构成了微纳电子学得以实现的基石。 功能实现的多元化： 微纳电子学的应用早已超越了传统的计算和通信领域。传感器是另一个重要的分支，微型化的传感器能够精确感知环境的细微变化，如温度、压力、光照、化学物质浓度等，为物联网、环境监测、智能制造等领域提供“触觉”和“嗅觉”。同时，微机电系统（MEMS）将机械结构与电子电路集成在一起，实现了微型化的执行器、泵、阀门等，在医疗、汽车、消费电子等领域发挥着不可替代的作用。 二、 微纳电子学的发展历程与关键节点 微纳电子学的崛起并非一蹴而就，它经历了漫长而辉煌的发展历程，每一次技术突破都将人类带入新的时代。 晶体管的诞生与集成电路的萌芽： 1947年，贝尔实验室发明了晶体管，彻底取代了笨重的真空管，开启了电子学的小型化时代。随后，杰克·基尔比和罗伯特·诺伊斯分别独立发明了集成电路，将多个晶体管和其他元器件集成在一块芯片上，极大地提高了电子设备的性能和可靠性，并降低了成本。 摩尔定律的驱动与芯片的指数级增长： 1965年，戈登·摩尔提出了著名的摩尔定律，预言集成电路的晶体管数量每隔18-24个月就会翻一番。这一定律如同“科学的圣经”，成为了半导体行业发展的内在驱动力。在过去几十年里，摩尔定律在很大程度上得到了验证，我们见证了计算能力的指数级增长，智能手机、个人电脑的普及，互联网的兴起，都与摩尔定律息息相关。 从微米到纳米的跨越： 随着器件尺寸不断缩小，微纳电子学进入了纳米时代。当器件尺寸进入纳米尺度后，量子效应开始显现，给器件的设计和制造带来了新的挑战。例如，量子隧穿效应可能导致漏电流的增加，而表面效应则变得更加显著。科学家们需要深入研究这些微观现象，并开发新的理论模型和制造技术来应对。 先进封装技术与异构集成： 随着芯片制造工艺逼近物理极限，先进封装技术成为了提升芯片性能和功能的重要途径。Chiplet（小芯片）技术允许将不同的功能模块设计成独立的芯片，然后通过高密度互连技术封装在一起，实现模块化设计和制造，提高良率并降低成本。异构集成则将不同材料、不同工艺的器件集成在同一封装中，为未来高性能计算、AI等应用提供了新的解决方案。 三、 微纳电子学的关键技术领域 微纳电子学是一个高度交叉的学科，其发展离不开材料科学、物理学、化学、工程学等多个领域的支撑。 半导体制造工艺： 这是微纳电子学的核心技术。包括光刻（例如EUV光刻）、刻蚀（干法刻蚀、湿法刻蚀）、薄膜沉积（CVD、PVD）、离子注入、化学机械抛光（CMP）等一系列精密工艺。每一步都需要极高的精度和控制能力，以实现纳米级别的器件制造。 器件物理与建模： 深入理解纳米尺度下电子的运动规律，包括量子效应、载流子输运、热效应等，对于设计高性能、低功耗的器件至关重要。数值模拟和理论计算在器件设计和优化中扮演着关键角色。 新材料与新结构： 硅基材料的局限性促使科学家们积极探索新的半导体材料，如III-V族化合物半导体（GaAs, GaN）、二维材料（石墨烯, MoS2）、有机半导体等，以实现更高的电子迁移率、更好的击穿电压或独特的光电性能。同时，创新的器件结构，如纳米线、纳米带、量子点、忆阻器等，也在不断涌现，为未来的电子学开辟新道路。 可靠性与测试： 随着器件尺寸的缩小和集成度的提高，芯片的可靠性问题日益突出。例如，电迁移、应力迁移、栅介质击穿等都会影响芯片的寿命。因此，对器件和芯片的失效机理进行研究，开发可靠性评估和测试方法，是保障产品质量的关键。 四、 微纳电子学的未来展望与挑战 微纳电子学的发展正处于一个充满机遇与挑战的关键时期。 人工智能与高性能计算的驱动： 人工智能的爆发式增长对计算能力提出了前所未有的需求，高性能计算（HPC）和AI芯片的研发是当前微纳电子学最重要的发展方向之一。需要开发更高效的神经网络处理器（NPU）、图形处理器（GPU），以及能够处理海量数据的存储和互连技术。 量子计算的曙光： 量子计算是下一代计算范式，其潜力在于能够解决经典计算机无法处理的复杂问题。微纳电子学在构建和控制量子比特方面发挥着关键作用，例如超导量子比特、拓扑量子比特等都依赖于精密的微纳加工技术。 生物电子学与医疗健康： 将微纳电子技术与生物学相结合，催生了生物电子学，例如植入式医疗设备、微流控芯片、生物传感器等。这些技术能够实现对生命活动的精准监测和干预，为疾病诊断、治疗和健康管理带来革命性的变化。 可持续发展与绿色电子： 电子产业的快速发展也带来了环境问题，如能源消耗和电子垃圾。微纳电子学需要在提高能效、降低功耗方面做出更大努力，开发更环保的制造工艺和可回收材料，实现电子产业的可持续发展。 国际竞争与技术壁垒： 微纳电子学是国家战略性新兴产业，全球各国都在加大投入，力求在技术上取得领先地位。核心的EDA工具、高端制造设备、关键材料等领域存在较高的技术壁垒，国际竞争日趋激烈。 结语 微纳电子学，这门研究微小世界的学科，正以其强大的创新能力，驱动着整个科技社会的进步。从基础研究的突破到应用技术的落地，从材料的革新到器件的演进，无不体现着人类智慧的结晶。未来，随着技术的不断深入和跨界融合的加剧，微纳电子学将继续解锁更多未知领域，为人类社会的发展注入源源不断的动力，书写更加辉煌的篇章。

评分☆☆☆☆☆

这本书，就它的名字来看，更像是一张国家层面的“科技作战地图”。对于我这样一个关注技术迭代速度的普通读者而言，最吸引我的点在于它对“未来十年”的预测和布局。微纳电子学领域的技术更迭速度几乎是以“摩尔定律”为基准在推进，战略的制定稍有滞后，就会被时代抛弃。因此，我非常关注书中对于颠覆性技术，比如类脑计算、新型存储器等，是如何进行前瞻性布局和资源预留的。我期待它能揭示出，在“卡脖子”的关键技术上，我们准备采取哪些非对称的突围策略。优秀的战略不仅要看到眼前的敌人，更要预见未来的战场。这本书如果能展现出这种高屋建瓴的战略眼光，指导科研人员将精力投入到真正能产生长期回报的方向，那它无疑就是一本极具时代意义的著作。我希望它能为科研工作者提供一种“定海神针”般的力量，明确努力的方向，避免在次要技术上浪费宝贵的资源。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本关于微纳电子学战略的书，我第一反应是，这绝对不是那种快餐式的科普读物，它更像是一份需要反复研读、细细品味的“案头宝典”。我特别关注这类书籍在梳理历史脉络和预判未来趋势上的功力。微纳电子学，这个词汇本身就代表着信息时代的“心脏”，从早期的半导体技术到如今的量子计算前沿，每一步都凝结着无数的智慧和巨额的投入。我希望能从书中看到一个清晰的时间轴，梳理出中国在这一领域从“跟跑”到“并跑”，乃至“领跑”所经历的关键节点和转折点。更重要的是，战略必然伴随着资源的配置和人才的培养，我非常想知道书中是如何论述“人”和“钱”的有效投入机制。如果这本书能够提供一套行之有效、可操作性强的顶层设计框架，那它的价值就不仅仅是学术层面的，更具有深远的社会和经济意义。我设想，它会用严谨的逻辑和详实的数据，构建起一个令人信服的说服体系，让读者深刻理解为什么微纳电子学对现代社会具有不可替代的战略地位。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我对这种官方色彩浓厚的“学科发展战略”类书籍，一开始可能会抱有一丝警惕：是不是太宏大叙事，缺乏细节？但一想到这是中科院主导的项目，那种对科学严谨性的执着又让我充满了信心。微纳电子学涉及的领域极广，从材料科学到器件物理，再到复杂的系统集成，任何一个环节的失误都可能导致整个链条的断裂。因此，我非常好奇这本书是如何将如此庞大且专业的知识体系，提炼成具有可执行性的战略方针的。我希望看到对不同细分领域（比如光刻技术、先进封装等）的资源倾斜和发展重点的明确界定。如果书中能辅以一些清晰的图表或模型，来展示不同战略选择可能带来的预期效果和风险评估，那就太棒了。这种平衡了理想与现实、理论与实践的叙事方式，才真正体现了一份高水平战略文件的价值，而不是空泛的口号堆砌。

评分☆☆☆☆☆

这本《中国学科发展战略：微纳电子学》听起来就充满了厚重感和前瞻性，光是“中国科学院 科学出版社”这几个字，就让人对它的权威性和内容的深度抱有极高的期待。我猜想这本书一定不仅仅是简单罗列一些技术名词和研究现状，它更像是一份蓝图，为我国在这个至关重要的领域指明了未来的航向。想象一下，翻开书页，首先映入眼帘的可能是对当前全球微纳电子学领域竞争格局的深刻剖析，哪些是我们的强项，哪些是亟待突破的瓶颈。我非常好奇作者是如何平衡宏观战略的制定与微观技术路径的描绘的。这种战略层面的思考，往往需要跨越学科的界限，融合经济、人才、教育等多个维度，这本书无疑为我们提供了一个理解国家意志在科技前沿如何落实的绝佳视角。它更像是一份沉甸甸的“内参”，对于身处这个行业，或者对国家科技发展有深切关注的人来说，无疑是案头必备的参考书。我期待看到其中关于未来十年、二十年内，我国在集成电路、MEMS、甚至更前沿的纳米器件领域可能采取的重点攻关方向的详细论述。

评分☆☆☆☆☆

我一直在寻找一本能够系统性梳理中国微纳电子学发展脉络的权威著作，而这本《中国学科发展战略：微纳电子学》听起来就是为此而生。我最看重的是，一本战略书必须提供“为什么”和“怎么做”的清晰答案。在“为什么”方面，我希望它能深入阐述微纳电子学在全球地缘政治和经济竞争中的核心地位，用无可辩驳的事实来说服读者其战略价值。在“怎么做”方面，我更关注其对人才培养和基础研究投入的论述是否足够深入且具有创新性。当前的许多技术难题，根源在于基础科学的积累深度不足。我渴望看到书中是否有关于如何重塑基础研究生态、如何建立更加灵活高效的科研管理体制的具体建议。如果它能提供一套既符合中国国情，又能与国际前沿接轨的“中国方案”，那么这本书的价值将是不可估量的，它将是理解中国科技崛起的关键钥匙之一。