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微电子论文集锦9篇

时间:2023-03-10 14:49:39

微电子论文

微电子论文范文1

在非微电子专业如计算机、通信、信号处理、自动化、机械等专业开设集成电路设计技术相关课程,一方面,这些专业的学生有电子电路基础知识,又有自己本专业的知识,可以从本专业的系统角度来理解和设计集成电路芯片,非常适合进行各种应用的集成电路芯片设计阶段的工作,这些专业也是目前芯片设计需求最旺盛的领域;另一方面,对于这些专业学生的应用特点,不宜也不可能开设微电子专业的所有课程,也不宜将集成电路设计阶段的许多技术(如低功耗设计、可测性设计等)开设为单独课程,而是要将相应课程整合,开设一到二门集成电路设计的综合课程,使学生既能够掌握集成电路设计基本技术流程,也能够了解集成电路设计方面更深层的技术和发展趋势。因此,在课程的具体设置上,应该把握以下原则。理论讲授与实践操作并重集成电路设计技术是一门实践性非常强的课程。随着电子信息技术的飞速发展,采用EDA工具进行电路辅助设计,已经成为集成电路芯片主流的设计方法。因此,在理解电路和芯片设计的基本原理和流程的基础上,了解和掌握相关设计工具,是掌握集成电路设计技术的重要环节。技能培训与前瞻理论皆有在课程的内容设置中,既要有使学生掌握集成电路芯片设计能力和技术的讲授和实践,又有对集成电路芯片设计新技术和更高层技术的介绍。这样通过本门课程的学习,一方面,学员掌握了一项实实在在有用的技术;另一方面,学员了解了该项技术的更深和更新的知识,有利于在硕、博士阶段或者在工作岗位上,对集成电路芯片设计技术的继续研究和学习。基础理论和技术流程隔离由于是针对非微电子专业开设的课程,因此在课程讲授中不涉及电路设计的一些原理性知识,如半导体物理及器件、集成电路的工艺原理等,而是将主要精力放在集成电路芯片的设计与实现技术上,这样非微电子专业的学生能够很容易入门,提高其学习兴趣和热情。

2非微电子专业集成电路设计课程实践

根据以上原则,信息工程大学根据具体实际,在计算机、通信、信号处理、密码等相关专业开设集成电路芯片设计技术课程,根据近两年的教学情况来看,取得良好的效果。该课程的主要特点如下。优化的理论授课内容1)集成电路芯片设计概论:介绍IC设计的基本概念、IC设计的关键技术、IC技术的发展和趋势等内容。使学员对IC设计技术有一个大概而全面的了解,了解IC设计技术的发展历程及基本情况,理解IC设计技术的基本概念;了解IC设计发展趋势和新技术,包括软硬件协同设计技术、IC低功耗设计技术、IC可重用设计技术等。2)IC产业链及设计流程:介绍集成电路产业的历史变革、目前形成的“四业分工”,以及数字IC设计流程等内容。使学员了解集成电路产业的变革和分工,了解设计、制造、封装、测试等环节的一些基本情况,了解数字IC的整个设计流程,包括代码编写与仿真、逻辑综合与布局布线、时序验证与物理验证及芯片面积优化、时钟树综合、扫描链插入等内容。3)RTL硬件描述语言基础:主要讲授Verilog硬件描述语言的基本语法、描述方式、设计方法等内容。使学员能够初步掌握使用硬件描述语言进行数字逻辑电路设计的基本语法,了解大型电路芯片的基本设计规则和设计方法,并通过设计实践学习和巩固硬件电路代码编写和调试能力。4)系统集成设计基础:主要讲授更高层次的集成电路芯片如片上系统(SoC)、片上网络(NoC)的基本概念和集成设计方法。使学员初步了解大规模系统级芯片架构设计的基础方法及主要片内嵌入式处理器核。

丰富的实践操作内容1)Verilog代码设计实践:学习通过课下编码、上机调试等方式,初步掌握使用Verilog硬件描述语言进行基本数字逻辑电路设计的能力,并通过给定的IP核或代码模块的集成,掌握大型芯片电路的集成设计能力。2)IC前端设计基础实践:依托Synopsys公司数字集成电路前端设计平台DesignCompiler,使学员通过上机演练,初步掌握使用DesignCompiler进行集成电路前端设计的流程和方法,主要包括RTL综合、时序约束、时序优化、可测性设计等内容。3)IC后端设计基础实践:依托Synopsys公司数字集成电路后端设计平台ICCompiler,使学员通过上机演练,初步掌握使用ICCompiler进行集成电路后端设计的流程和方法,主要包括后端设计准备、版图规划与电源规划、物理综合与全局优化、时钟树综合、布线操作、物理验证与最终优化等内容。灵活的考核评价机制1)IC设计基本知识笔试:通过闭卷考试的方式,考查学员队IC设计的一些基本知识,如基本概念、基本设计流程、简单的代码编写等。2)IC设计上机实践操作:通过上机操作的形式,给定一个具体并相对简单的芯片设计代码,要求学员使用Synopsys公司数字集成电路设计前后端平台,完成整个芯片的前后端设计和验证流程。3)IC设计相关领域报告:通过撰写报告的形式,要求学员查阅IC设计领域的相关技术文献,包括该领域的前沿研究技术、设计流程中相关技术点的深入研究、集成电路设计领域的发展历程和趋势等,撰写相应的专题报告。

3结语

微电子论文范文2

1微电子工艺清洗技术的理论研究

在微电子元器件的制造过程当中,由于其体积小、制造过程复杂等众多客观原因存在,将会很有可能导致微电子元器件在其步骤繁琐的制造过程当中受到污染。这些污染物质通常会物理吸附或者是化学吸附等多种方式在电子元器件生产过程当中吸附在其表面。比如说,硅胶材质的硅片在其制造过程中污染物质通常会以离子或者是以粒子形式吸附在硅片的表面。这些污染物质还有可能存在于硅片自身的氧化膜当中。产生这一现象的原因并不奇怪,这是由于这些污染物质破坏掉了硅片表面的化学键,从而导致了在其表面形成了自然的力场,让众多污染物质轻松吸附或者直接进入到硅片的氧化膜当中。在产生这种现象之后,要清洗硅片就非常困难了。在清洗过程中,既要保持不能去破坏硅片的结构,又要保持能够对污染物质进行彻底的清洗,以便其对产品结构当中的其他元器件产生污染,这一问题就变得非常棘手,愈发困难了。在当前微电子行业的大多企业或是研究所讲微电子的清洗技术两类:一种叫做湿法清洗;另一种叫做干法清洗。这两种技术都能够保持比较高的清洗度,并且能够在不破坏电子元器件的化学键的基础上祛除电子元器件表面或是氧化膜内存在的污染物和杂质。

2微电子工艺清洗技术的现状研究

由于我国行业的发展更重视对服务业的发展和我国微电子行业的起步和发展较晚,从而致使当前我国微电子工艺的清洗技术比较落后,并且存在诸多的问题。

2.1湿法清洗技术研究

湿法清洗这一技术,是由上个世纪六十年代的一名美国科学家所研究发明出来的。这种方法主要是通过利用化学溶剂同有机溶剂和被清洗的微电子元器件之间发生化学反应,然后再利用多种技术手段,如:超声波技术去污;采用真空去污技术等多种技术手段。最终,利用这些步骤实现对微电子元器件的清洗。

在以上湿法清洗电子元器件的步骤当中还需要用到种类不一的化学试剂。这些化学试剂主要包括氢氧化铵和过氧化氢以及硫酸等物质。氢氧化铵主要是被利用于对污染程度不是非常严重的电子元器件的清洗,或者是作为清洗第一部的化学试剂。其能够在控制的温度下、浓度下以及化学反应所经历的时间下等多种条件下,利用化学反应去腐蚀电子元器件的表面污染物质或者是金属的化合物。但是,由于这种腐蚀程度是需要多种条件来控制的,因此其对人员的技术和企业电子清洗设备的要求也是很高的,如果不能对整个过程实现严密的监控,将会对电子元器件造成损害。过氧化氢在清洗过程当中主要是被利用于对电子元器件的衬底进行清洗,通过清洗衬底上所附着的金属化合物质或者是络合物质。最后一种化学试剂(硫酸)在清洗过程当中扮演着非常重要的角色。在使用硫酸对被清洗电子元器件进行清洗过程中必须采用双氧水这一化学试剂来减少其反应的时间,并且降低硫酸的浓度、反应时候的温度,从而有效的减少了被清洗电子元器件碳化或者是被腐蚀严重的现象发生。以免让硫酸对电子元器件造成损害。湿法清洗技术在众多清洗技术当中是比较有效的一种技术,但是其依靠化学反应的客观因素,让其很有可能造成化学物质残留从而导致电子元器件被腐蚀的现象。

2.2干法清洗技术研究

干洗技术相对于湿洗技术来说其避免了使用化学试剂,从而大大减少了化学物质残留导致电子元器件腐蚀的现象发生。干洗技术主要是采用等离子、气相等清洗技术方式对电子元器件的金属化合物和络合物进行清洗。对于采用等离子技术为主的干洗技术,其具有残留物质少、操作难度低等技术性特点,并且在微电子元器件的清洗行业当中其研究最早、技术较为成熟,从而在当前我国微电子行业的应用最为广泛。但是,等离子技术也存在一定的弱点,就是其无法完全祛除存留于微点电子元器件表面的污染物。而气相技术的应用相对于等离子技术来说是非常少的,主要原因在于其花费时间长、成本高,并且在采用气相技术清洗过程主要是被应用于硅片元器件的清洗,对于其他元器件的适用程度较低。

3对微电子清洗技术的展望

从上文的分析当中可以发现,就我国企业当前的资金、人力等现状来说,我国在微电子清洗工艺当中,应当采用干洗技术当中的等离子技术。这种微电子工艺清洗技术不需要进行二次清洗,就能够达到超过其他技术操作之后的结果。而对于其单次清洗过后残留的金属混合物来说,可以在继续采用其他清洗方式减少其污染物质含量,从而在保证电子元器件质量前提下在较短时间内较低微电子污染物的含量。

微电子论文范文3

【关键词】电子技术教学 微课应用 意义分析

教育是一个国家立足的根本,尤其是我国这种有着数千年文化传承的国度,教学质量关系到了民族文化的传承与发展,而微课作为近年来教学事业中的新生事物,已经影响到了我国教育事业的各个方面。由于电子技术所涉及的领域十分广泛,电子技术教学又是现代教育中的重要组成部分,从宏观角度看,电子技术的教学质量将会深刻的影响我国各方面的发展。而微课作为新生事物,如果能科学合理地应用于电子技术教学中,将会打破传统教学的桎梏,使我国的电子技术教学达到一个新高度。

1 微课在电子技术教学中应用存在的问题

1.1 微课在电子技术教学中的应用范围不合理

由于微课是近年来的新生事物,所以在微课的应用方面仍然有许多问题需要注意,尤其是在应用范围的问题上,我国当今的电子技术教学中微课的应用范围就不是很合理,这一问题严重制约着我国电子技术教学的发展。微课在教学中是不可以独立存在的,需要与传统教学进行有机的结合,可是在当今的教育事业中,年轻的教师会过多的依赖多媒体教学,使微课在教学中所占的比例过大,而上了年纪的教师由于对相关技术掌握不熟练等多方面原因,不愿意将微课引入电子技术教学中。

1.2 部分教师对于微课的认识不够充分

在微课的应用过程中,需要深刻理解微课的高效性,对微课进行合理的安排。教在应用微课的过程中,常常会出现自我意识过强,对微课的安排以教师自我意志为转移的情况。微课作为打破传统教学模式的新生事物,在应用上需要仔细耐心的研究,根据电子技术教学的特点,合理的安排。因为电子技术需要极强的操作能力,所以电子技术教学一般都采用理论和实践相结合的方式,而微课就是在理论和实践结合的过程中起到关键作用的部分,但是许多教师仍然不能对微课有清晰的认识。

1.3 微课内容的针对性不强

微课作为电子技术教学中的辅助部分,在内容安排上需要有极强的针对性,只有提高了内容上的针对性,才能将微课高效性最大限度的发挥出来。而许多教师却步入了一个误区,将微课作为教学的主要手段,尤其是是在微课内容的安排上,在一个微课片段中,有很大一部分内容是起铺垫和引导作用的,对电子技术教学并没有实质性的帮助。电子技术教学重在对学生能力的培养,所以要想提高教学效率就要认真安排微课内容,避免微课“反客为主”情况发生。

2 微课在电子技术教学中应用的改进建议

2.1 调整微课在课堂中所占比重

在电子技术的教学中,教师需要调整微课在课堂中的所占比重,要明确认识到”微课只是教学中的一种辅助手段”这一点。不论是年轻教师还是上了年纪的教师,都应该与时代衔接,合理利用微课,而不是使微课的应用出现两个极端。电子技术教学过程中,理论部分可以通过微课进行,在教师进行适当引导过后,引入微课对理论知识进行整理,并加入论与实验将相结合的片段,将微课合理的运用到电子技术教学中。

2.2 充分提高教师对微课的认识

要想使教师在教学中合理的运用微课,就要要提高教师对微课的认知。微课是教学中的新生事物,所以在上了年纪的教师中,会出现两种情况:一种是认识到了微课教学在电子技术中的教学起到的关键作用,但是由于教师自身没有掌握相关技术,并不能很好的将微课引入教学课堂;另一种则是教师认为传统教学是不应该被改动的,过度的崇拜传统教学,使教师主观上对微课出现排斥,不愿学习相关技术。这就需要校方加大对教师的培养力度,提高教师对微课的认识。

2.3 提高微课内容的针对性

微课内容的安排上需要有一定的针对性,针对某一个理论知识、某一个习题或者电子技术的操作要点进行教学。这样不仅仅使教师在课堂上能够利用微课提高教学质量,同时也可以使学生在课后根据微课的内容进行对知识的整理并对相关操作技术进行熟悉。这样使微课既应用在电子技术教学的课堂,又应用到了学生课后的复习中,最大限度的发挥了微课的优势。

3 微课对于电子技术教学的意义

3.1 提高电子技术教学的教学效率

如果能将微课应用到电子技术教学中,将会在很大程度上提高电子技术课堂的教学效率。微课能将实践操作引入到传统教学的课堂,达到实践与理论完美结合的状态,使学生在接受理论的同时深刻理解如何将理论应用到实际操作的过程中。

3.2 增加课堂的趣味性,提高学生自主学习的积极性

由于微课是多媒体教学,很大程度上改善了传统电子技术教学课堂的枯燥乏味,为课堂教学增添色彩。传统的电子技术教学,由于在理论知识教学的同时并不能很好的与设备相连系,会出现理论与实际难以衔接的弊端,即学生的确掌握了理论知识,但是电子技术的实际操作能力并没有得到真正的提高。然而微课的应用能够使实践和理论有机的结合,有助于课后的复习,很大程度提高学生的学习兴趣,提高学生的创造性和主观能动性,使电子技术教学的课堂真正的成为了应用到学生们的课堂。

4 总结

本文主要针对微课在电子技术教学应用中存在的问题进行了分析并提出了有改进建议,主要包括教师对微课的认知、微课内容的针对性、微课的应用范围三个方面。微课是教育事业中的新生事物,如果合理利用,将会打破传统教学的桎梏,为学生提供一个全新的学习空间,使我国的教育事业达到一个新高度。微课在电子技术教学中的应用虽然存在一些问题,但仍然不可否认微课为电子技术教学带来了无限的发展空间。

参考文献

[1]李 艳,钟明航,蒋晓雁,姬 妍.“微课”在电力电子技术教学中的应用[J].中国校外教育,2012.

[2]王天雷,张京玲,王玉清,黄辉,张昕,应自炉.浅谈微课在《电子技术》课程混合教学的应用[J]. 教育现代化,2017(05):140-141.

[3]王国俊.浅谈“微课”在专业教学中的应用――以电子技术专业课为例[J].教育教学论坛,2016(06):217-218.

[4]高艳艳,陈湘,陈宏媛.微课在《电工与电子技术》教学中的应用[J].科技展望,2015(34):190.

作者简介

冯秀萍(1974-),女,陕西省咸阳市人。现为咸阳师范学院讲师。研究方向为电气控制。

微电子论文范文4

30余年悬案告破,中微子研究获诺奖

2002年诺贝尔物理学奖授予了两项天文课题,共三位科学家,其中有美国的化学物理学家戴维斯(R,Davis)和日本粒子物理学家小柴昌俊,他们的获奖课题是太阳中微子探测。

2002年真是太阳中微子研究的丰收之年。2002年,在加拿大安大略湖畔的萨德伯里中微子天文台(The Sudbury Neutrino Observatory,SNO),由国际上17个单位、179位科学家共同协作,终于破解了困扰科学界30余年的太阳中微子失踪悬案。2002年,美国《科学》杂志年终评选当年10大科技成果的第3项是“太阳中微子失踪之谜被揭示”,而2001年的10大科技成果为“SNO的太阳中微子探测新技术”,恰巧也是第3项。

然而,获2002年诺贝尔物理学奖的不是参与SNO破解悬案的179位科学家中的任何一位,而是当初太阳中微子探测的开拓者戴维斯和小柴昌俊。获奖时,戴维斯已88岁高龄,而且身患老年痴呆症,只能由他的家人代替他走上斯德哥尔摩的诺贝尔奖领奖台;而小柴昌俊获奖时也已76岁了。2006,年5月31日戴维斯离开了人世。

中微子难觅踪迹

中微子的概念是瑞士籍奥地利物理学家泡利在1930年提出来的,而它的名字则是另一位意大利物理学家费米(E.Fermi)为它取的。中微子概念的提出源自理论上的需要,即为了挽救能量和动量守恒定律。在当时反复进行的物质粒子衰变的实验过程中,科研人员检测出在衰变前后存在质量亏损。亏损的原因可以用质量转化为电子的动能来解释。可是,计算的结果却让人大惑不解,电子的动能怎么也达不到质量亏损的程度,总有一部分丢失的质量或能量下落不明。于是泡利提出,这丢失的能量可能被一种未能检测到的神秘粒子带走了。1932年英国物理学家查德威克,(J.Chadwick)发现中子之后,费米为之取名“中微子”(Neutrino)。中微子不带电荷,质量非常轻,甚至认为其静止质量为0,与其它物质的相互作用极为微弱,穿透力极强,以近乎光速的飞行速度穿过它遇到的一切物体。这些理论上的认识乃至于中微子是否真实存在,都有待于实验或观测证实。

1956年,美国物理学家莱尼斯(F.Reines)等人在实验室中探测到中微子的真实存在,并因此获得了1995年度诺贝尔物理学奖;1962年,美国,物理学家列德曼(L.Lederman)和斯坦伯格(J.Steinberger)用加速器进行中微子实验,他们以13.5米厚的堆在退役军舰上的钢板作靶,观察到中微子穿过的踪迹,据此分享了1988年的诺贝尔物理学奖;1963年,美国布鲁克海文同步加速器探测到存在两种性质不同的中微子:电子中微子和“中微子;1989年,位于日内瓦的欧洲核物理研究中心,组织了372位各国科学家开展合作研究,确定出中微子有且只有3个品种:电子中微子、u辛微子和τ中微子;1998年7月,美国的费米加速器实验室捕捉到τ中微子的踪迹。

当代标准基本粒子模型认为,组成宇宙万物的基本粒子一共只有12种:上、下、顶、底、奇、粲6种夸克,电子、u子、τ子及相应的中微子6种轻子。中微子占基本粒子种数的四分之一。荷兰物理学家霍夫特和威尔特曼为当代标准基本粒子模型建立了坚实的数学基础,因此获得了1999年的诺贝尔物理学奖。

占据四分天下其一的中微子,充斥着整个宇宙,却又很难在实验室之外探测到它们的踪迹。宇宙物质最集中的地方是星系里的恒星。恒星内部的热核反应是宇宙中主要的中微子源,产出的中微子数是光子数的2/3。离人类最近的中微子源是太阳,每秒钟产出约103s个中微子。地球上所有生物赖以生存的太阳光子,仅需8分钟就由太阳表面传到了地球。但是,这些光子在太阳中心区产生以后,自由程很短,经无数次碰撞、迂回,要经历1千多万年才能到达太阳表面。唯有中微子,与其它物质粒子之间没有除弱相互作用以外的任何作用,能够快速穿行于一切物质之间。同时到达地球的太阳中微子和光子,前者是8分多钟以前刚刚从太阳中心产出的,而后者早在l千多方年前就产生出来了。地球上的人类,只有白天才能直接享受太阳光子送来的光和热,而中微子却不分昼夜时时轰击着我们。每个人体每秒钟都有数万亿个太阳中微子穿过。白天从头顶贯穿到脚下,晚上又从脚下贯穿过头顶,而我们却毫无知觉。如果天文学家要造一架特殊的望远镜来观察太阳中微子,白天把望远镜对准太阳,中微子聚焦成一个亮斑;夜晚则把望远镜朝着地下,隔着地球对准太阳,照样可以得到这个亮斑,因为地球对于中微子是透明的。然而这种望远镜不可能制造成功,因为找不到任何材料可以改变中微子的运动路径,使它们聚焦。

探测中微子的几种方法

实际上,早在上个世纪的40年代,前苏联的物理学家蓬德科沃(B.M.Ponteeorve)就已提出用氯元素探测中微子的可能性。氯的一种同位素37Cl,含有20个中子、17个质子和17个电子。在遭到中微子轰击以后,有一种机率很小的可能性,使37Cl少1个中子却多了1个质子和1个电子,衰变成氩原子的同位素37Ar,随后35天中,一半37Ar又会放走中微子重新变为37Cl。如果在大量的37Cl中适时检测出有衰变的37Ar,就证明受到过中微子的光顾。

1968年,美国布鲁克海文实验室的戴维斯开始建造这种探测器。他在南达科他州一个深1500米的废弃金矿井中放置了一个巨大的容器,内装有610吨四氯乙烯液体,有约1030个氯原子,其中1/4是37Cl。在太阳中微子的轰击下,监测和统计衰变出的37Ar原子个数,从而测算出遭遇了多少太阳中微子的轰击。多年探测的结果,中微子数目不及理论值的1/3。那2/3的太阳中微子到哪里去了呢?是技术上的缺陷,还是对太阳产能机制认识不全面,抑或是基本粒子理论出了问题?人们不得其解,这就是有名的“太阳中微子失踪之谜”。

另一种探测中微子的办法,是利用镓(71Ga)吸收中微子后变为锗(71Ge)的原子核过程。镓(71Ga)的原子核有31个质子和40个中子,在吸收一个中微子后,变为锗(71Ge)原子核,有32个质子和39个中子。通过对锗(71Ge)的计数也能探测到中微子剂量的大小。镓探测器比氯探测器灵敏度更高,而且价值更贵重。在俄罗斯高加索地区,俄、美合作的镓探测器使用了60吨金属镓。在意大利格兰萨索山底下1200米深的矿井中,也有一项名为GALLEX的实验,用含30吨镓的110吨氯化镓(GaCl3)溶液探测太阳中微子。

1983年,日本的小柴昌俊在东京以西300千米的岐阜县神冈町深1000米的砷矿矿井中,安置了一个装满2140吨纯水的容器,利用太阳中微子穿过时发生微弱闪光(切仑科夫辐射)的原理,在容器周围安置了948支光电倍增管进行探测。在美国俄亥俄州,地下600米深处一座盐矿里也有一个类似的探测器IMB,纯水量8000吨。1987年7月23日,大麦哲伦云中的超新星(SNl987A)爆发,在日本神冈、俄罗斯高加索、美国俄亥俄和意大利格兰萨索山的4个中微子探测器都探察到了来自17万光年以外,超新星爆发过程中释放出的中微子到达地球的踪迹,它们是穿过了地球南极后被这些探测器发现的,到达时间早于光学波段信号22小时。这是人类首次探测到太阳以外的宇宙中微子的到达信息。受其鼓舞,日本神冈又加以扩建,至1996年,增加到纯水量5万吨,光电倍增管11200支。

当然,无论氯探测器、镓探测器还是纯水探测器都没有真的逮到中微子,只是探查出中微子曾经光顾过的蛛丝马迹,但探测的可靠性是令人信服的。因为有人做过专门的实验,用人工方法制造出一批中微子,都能被探测器发现,而且计数准确。然而,即使取得了以上的成功,2/3的太阳中微子依然下落不明,太阳中微子失踪悬案仍然无解。

到底有没有静止质量

当初在理论上提出中微子概念的时候,认为中微子像光子一样,是没有静质量的。但在以后的基本粒子物理实验中,出现一个又一个难以解释的现象,特别是在三种中微子中间出现的“振荡”现象,即一种中微子在行进途中会自动转变为另一种中微子。而如果中微子没有静质量,是不会发生这种振荡现象的。

1997年7月29日,日本东京大学宇宙线研究所所长户冢洋二在德国汉堡举行的基本粒子国际研讨会上,宣称属于该所的神冈中傲子探测器得到了中微子确有静质量的观测证据。1998年6月5日,他们又重申这一结果,并给出了中微子静质量的下限——电子质量的500万分之一。户冢洋二的老师,就是日本中微子探测试验的开拓者小柴昌俊。

在发现三种中微子之间有振荡现象以后,人们想到,太阳热核反应中产生的电子中微子,在飞行途中是否突变为现有探测器探测不到的另外两种中微子,从而造成了中微子失踪之谜?若果真如此,就需要建造一种新型的、能探测到所有中微子的探测器来揭开太阳中微子失踪之谜。于是,加拿大安大略湖畔的萨德伯里中微子天文台(SNO)应运而生,并于1999年4月建成。

SNO位于地下2000米深处一座镍矿内,使用1000吨重水,贮满一个直径12米的球形容器,再浸没于7000吨纯水的大罐中,置于高34米的地下坑洞里,有9600支高灵敏度光电倍增管负责监测中微子穿过时产生的切仑科夫闪光。3年的探测结果终于证实,那些“丢失”的太阳电子中微子中,有2/3的数量在飞行途中转换成τ中微子和u中微子,而且都被SNO捕捉到了,实测结果与理论值符合得很好。天文学家建立的太阳模型和物理学家关于中微子的理论都是正确的。中微子探测的开拓者,美国的戴维斯和日本的小柴昌俊因此获得了2002年度诺贝尔物理学奖。2006年11月28日,SNO的太阳中微子探测实验告一段落。新扩建的SNOLAB将用于其它粒子的研究。至此,中微子失踪悬案终于真相大白。

中微子探测的中国情结

最早提出中微子探测实验方案的科学家中,有中国的两弹一星功勋科学家王淦昌院士。1930年泡,利提出中微子概念的时候,王淦昌正在德国柏林大学留学,师从实验物理学家迈特纳(L.Meitner)。王淦昌当时所做的β衰变实验为泡利的中微子假说提供了即时而有力的支持。1933年王淦昌获博士学位。同年,迈特纳因犹太人身份被剥夺了教授的权利。1934年4月,王淦昌毅然回到灾难深重的祖国,先后在山东大学和浙江大学任教。1940年,王淦昌随浙大内迁到贵州遵义期间,在极其艰苦和简陋的条件下,写出了著名的论文《关于探测中微子的一个建议》。在当时的条件下,他无法亲自进行所建议的实验,便将论文寄给了权威的美国《物理学评论》(Physical Review)编辑部。战争期间通信不畅,编辑部在1941年10月才收到论文,并在1942年1月即刊出了这篇论文。1942年~1952年,包括戴维斯在内的美国科学家,阿伦(J.S.Allen)、赖特(B.T.Wright)、施密斯(P.B.Smith)等都先后按王淦昌的建议,获得实验结果,为以后的中微子探测研究做了前期工作。

2003年第5期《科技导报》发表了中科院高能物理研究所何景棠研究员的文章《2002年诺贝尔物理奖与中国人擦肩而过》。故事的主人公是中国核物理学家唐孝威和日本的小柴昌俊。唐孝威院士1952年毕业于清华大学,先后任职于中科院近代物理研究所、二机部原子能研究所、核工业部九院和浙江大学。1978年1月,46岁的唐孝威与51岁的小柴昌俊同在德国汉堡电子同步加速器中心工作,两人都对质子衰变和中微子探测有着浓厚的兴趣,并开始谈论实验方案。各自回国后,又多次通信,商定中日联合建造探测装置:在中国西部选址,建设滦洞实验室。中方提供3000吨到5000吨纯水,日方负责100吱左右光电倍增管及相关的电子设备。唐孝威的建议得到时任高能所所长张文裕院士的大力支持,唐孝威还亲自到西部山区寻找合适的候选地点。但建议方案最终未能得到更高层领导的支持,计划落空。小柴昌俊遂独自在日本寻找到神冈町地下1000米深处,按原本由唐孝威提出的思路建成了中微子探测设备,直至获得2002年诺贝尔物理学奖。“中国人有好的物理思想,好的实验方案,好的高山深洞地理条件,但由于得不到相应的支持,从而失去了一次获得诺贝尔奖的机会。机会已失,时不再来了。”曾经身为唐孝威院士助手的何景棠研究员,在文章中不禁如此感叹。

破解太阳中微子失踪悬案的关键设备SNO,最早提出建设思路的是一位华裔物理学家陈华森博士(Herbert HwaSen Chen,赫伯特·华森·陈),他在科学文献中更常出现的名字是“HerbChen”。Herb Chen在困苦的童年时代从战乱的中国漂泊到美国,靠个人的聪明勤奋和完全的奖学金接受到良好的教育,在1964年毕业于加州理工学院物理系,并于1968年获普林斯顿大学理论物理博士学位,以后在加州大学欧文分校(UC,Irvine)工作,逐渐由理论物理研究者转为出色的实验物理学家。Herb Chen长期专注于中微子与弱相互作用的实验研究,他在1984年最早提出了能探测到所有中微子的重水型探测器方案,目标瞄准破解太阳中微子失踪悬案。他的建议很快得到采纳,并选定了加拿大安大略湖畔的萨德伯里开始建设中微子天文台。遗憾的是未等$NO建成,陈华森于1987年11月7日因白血病去世,年仅45岁。

如果说以上几件往事难免令人伤感和失落,那么下面的故事则让人振奋和充满希望。这就是最新一代的中国大亚湾中微子实验装置已初战告捷。

在深圳市区以东约50千米的大亚湾核电站与岭澳核电站,拥有世界上第二大核反应堆群,腹背为大海和高山环绕,形成天然的宇宙线屏蔽。中微子实验装置建于山洞中,有总长3千米的隧道和3个地下实验大厅,共8台中微子探测器,均为圆柱形,直径和高各5米,内置新型探测液体Gd-LS,总重110吨,浸没于10米深的水池中。Gd代表稀土金属钆,LS是Liquid Scintillator(液体闪烁体,简称液闪)的缩写,Gd-LS即掺钆液闪,含烷基苯闪烁溶剂和PPO发光物质,再掺入0.1%的155Gd和157Gd。核电站在运行过程中产生电子反中微子,使Gd-LS产生切仑科夫闪光,通过光电计数测量中微子的通量。如果远点探测器比近点探测器的中微子通量有所减少,就表明中微子因振荡而消失了,意味着中微子在飞行中从一种类型转变成另一种类型。到此时,国际上已经发现了两种中微子之间的振荡。而第三种,即电子中微子与τ中微子之间的振荡则一直未被发现,甚至有理论预言其根本不存在。

微电子论文范文5

关键词:微电子;微项目;创新能力

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)10-0178-03

一、引言

微电子器件课程是一门以实践教学为主,以半导体基本理论和器件工艺知识为向导,以培养学生的实践创新能力和科学研究能力为目标的课程,是电子工程专业的重要内容[1]。它以微小型电子器件和各种传感器的设计、制作和测试为载体,培养学生的实践工程能力,使学生获得微纳器件制备工艺的基础知识,了解微纳器件的生产过程,并初步具备开发新型微纳米半导体器件的能力[2]。随着微纳米加工和检测技术的不断进步,新材料、新器件层出不穷。然而,由于微纳电子器件和传感器的制造和加工设备价格昂贵,国内拥有供科研和教学用的实验平台极其有限[3]。对于绝大多数的高校而言,传统的教学内容和教学模式与新形势下以培养学生的创新能力和工程实践能力为目标的教学要求之间的矛盾日益突出。本文以苏州科技学院的实际情况出发,发挥地域优势,通过跟中科院苏州纳米所的实践教学合作,探索出了一条具有开发微电子新产品、新技术和新工艺的应用型人才培养模式。

本文以电子科学与技术专业核心课程“微电子器件”教学实践为研究对象,针对本校电子工艺教学中存在的问题就该教学内容、教学方法和考核方式进行了探讨。

二、本校微电子器件教学中存在的问题

微电子技术的发展日新月异,对微电子人才的要求不断提升,2013苏州科技学院院电子信息工程专业被遴选为江苏省“十二五”高等学校重点专业和江苏省卓越工程师培养计划试点专业,自立项以来,学院始终坚持以“重点专业建设”为主线,坚持以创新理念思路为先导,以推进学生优质就业为导向,以提高人才培养质量为目标,加强专业建设。在各个方面有了极大的进步,形成了鲜明的特色,但在实践中仍存在一些问题,主要有如下几方面:

1.教学内容陈旧。授课内容依然局限于半导体基础知识、基本理论、基本方程、PN结、二极管、双极性晶体管与绝缘栅场效应晶体管的基本工作原理,以及二极管和三极管的小信号模型等,而对于真正的微电子工艺介绍则仅限于概念性的介绍,授课内容理论性太强、知识点过于抽象。随着MEMS加工技术的快速发展,超大规模集成电路、新型太阳能电池、陀螺仪、加速度计等新产品发展迅猛,传统的焊接训练、组装收音机、万用表等简单的电子产品越来越跟不上电子元器件和电子工业的飞速发展。以授课为主的传统教学模式已无法充分调动学生的学习兴趣和积极性,更无法锻炼学生的创新能力和实践能力,微电子器件教学应以生为本,以授为辅,向以培养学生的综合应用能力和创新实践能力的综合训练模式过渡。

2.经费的不足,实验设备缺乏。由于微纳器件加工和制造设备价格昂贵,实验环境要求苛刻,加之经费严重短缺,教学设备和实验仪器得不到及时的补充和更新,微电子器件教学只能停留在理论教学阶段,而对于电子工艺教学只能借助企业和科研院所进行短期参观和实习教学,学生没有机会亲自动手,无法深入理解所学的理论知识,严重影响教育和教学质量。

3.考核方式单一。单一的以卷面考试为核心,不能充分体现学生的实践能力、创新意识和综合素质。因此,本课程对学生的考核,以强调理论与实践的有机结合,校内与校外的结合。其中理论考试占学生总成绩的40%,实践考核占60%,理论考试由本校组织,实践考试由中科院苏州纳米所组织。真正做到有理论、有实践,最终考核以实践为主,组成双方参加的教学团队完成教授内容。

三、以生为本的高校微电子器件教学研究

1.优化教学内容。教学内容的设计是决定教学效果和课程建设优劣的先决条件,它决定了培养目标的实现与否。将传统的重理论、轻实践的教学内容和要求调整为重实践和轻理论。将微电子器件工艺课程内容分为理论教学(弱化)和实践教学(强化)两个模块进行施教:(1)了解微电子器件的基本原理,主要包括:半导体器件基础知识、能带理论、PN结以及MOS管的工作原理等内容。这部分内容介绍了集成电路制造的基础知识,阐述了集成电路制造工艺的物理基础和基本原理,铺平了学生探索之路,为实践工作奠定了理论基础。(2)掌握先进的微纳加工技术,主要包括:硅片的加工、掺杂技术、刻蚀技术、镀膜技术以及封装技术。这部分内容属于重点学习和掌握的内容。其中,掺杂技术包括离子注入技术和扩散技术,刻蚀技术包括光刻、干法刻蚀和湿法刻蚀技术,镀膜技术包括氧化、物理气相沉积、化学气相沉积、原子层沉积以及电镀技术,封装技术包括引线焊接技术、倒装焊技术以及TSV技术。而对于各章的单项工艺,如介绍光刻工艺工艺时,应强调光刻工艺的原理、光刻的步骤(八步)、光刻胶的类型(正向光刻胶和负向光刻胶)及特性、光刻的方式(接触式、接近式等)及各种方式的优缺点、影响光刻分辨率和对比度的因素等内容。这部分内容几乎涉及到半导体光电器件制备的所有流程,是培养学生实践能力和综合素质的重要环节。

2.多媒体辅助教学方式。运用多媒体技术辅助教学能使学生看到图文并茂、视听一体的交互式集成信息。笔者从教学实践出发,从多年的器件加工工作中积累了大量的视频资料和各种现场加工图片,在讲述工艺制备过程时,除了用实际生产过程中采集到的多幅图像外,还通过动画详细介绍了设备的内部结构、工作原理以及展示工艺设备的外形,同时利用EntaurusTCAD软件模拟工艺设备的工作过程及工作原理。如图1为甩胶工艺示意图;图2为课件中采用的光刻机工作原理。所用的图片均使CorelDRAW软件手工制作。一些较复杂的工艺采用视频录像的方式来展示,如图3所示为笔者在实验过程中录制的喷胶工艺视频录像,通过视频展现主要操作步骤和设备的关键结构。

3.强化参观-理论-实践相结合的教学模式。教师带领学生参观校外实习基地。中科院苏州纳米所的加工平台拥有电子束曝光机、透射电子显微镜、光刻机、倒装焊机等重大仪器设备,为各研究部项目的实施提供工艺条件和测试服务。同时也是一个公共的服务平台,具有广泛的服务对象,包括其他研究院所、全国各地大学和企业。参观这样的科研机构,能使同学全面了解本行业国内外发展的概况及先进的设备和工艺水平。在操作人员、技术人员和管理人员的讲解和交流中,学到更多的实践知识。

在实际操作教学环节上,对学生进行微电子器件加工综合培训,主要内容有:(1)理论学习:学习纳米加工平台的管理规定、行为规范以及安全知识等;(2)参观学习:通过学习纳米加工平台超净间知识讲解,实地参观介绍超净间的布局、环境,设备仪器的工作原理等;(3)实践考核:将学生划分为小组,每组不超过8人,参与研究所提供的微项目研究,每个微项目都包括一些基本的器件制备工艺,从硅片的清洗、光刻、刻蚀、镀膜、裂片到最后的封装测试。最终通过实验和理论相结合的形式对学生进行考核和测评。

通过微项目的实施,大大提高了学生的实践能力和创新能力[4]。使同学们感悟到,在微电子器件生产过程中,任何一个条件、一个参数甚至一个小小的失误都有可能导致流片过程的失败,从而使同学们树立正确、严谨的科学态度。通过参观学习与讲解指导相结合,动手实践与课堂学习相结合,学习到更多的宝贵经验和实践知识,极大地调动了学生的积极性,激发了学生的创作激情[5]。

4.完善考核办法。完善有效的考核方案,精减理论内容考核,把动手能力和综合分析问题的能力及创新能力作为主要考核内容。强调理论(40%)与实践(60%)的有机结合,校内与校外的结合,组成双方参加的教学团队完成考核内容,此种方法促进了学生对实践技能培养的重视和学习质量的提高。

结束语:

针对本校电子与信息工程学院微电子器件工艺课程的特点和教学中存在的问题,利用多媒体教学手段和中科院苏州纳米所加工平台为教学实习基地,建立了由教学内容的优化、教学方式的改革、参观微纳加工生产线及参与微项目实施相结合的特色教学方式,达到质量良好的整体教学效果。这种微电子器件教学模式的建立,有助于提高学生的工程素质、实践能力和创新意识。

参考文献:

[1]李鸿儒,王天曦,韦思健.在工程训练中注重“电子实习”课程的建设与改革[J].实验技术与管理,2007,24(12):4-7.

[2]韩芝侠,脱慧,饶汉文,杨长安.电子工艺实习教学改革与实践[J].实验室研究与探索,2007,26,(11):108-111.

[3]梁齐,杨明武,刘声雷,等.微电子工艺实验教学模式探索[J].实验室科学,2008,(1):41-42.

微电子论文范文6

 

随着工业技术的快速发展,特别是微电子技术的深入推广及应用,微电子制造工程作为一个新兴的人才培养专业涌现并得到了广泛关注。近年来,电子制造业已逐步成为我国的支柱产业之一,已成为全球电子信息产品的主要制造基地,社会对各类高级电子制造工程师需求强劲,微电子组装与封装人才需求迅猛增长,电子制造飞速发展对人才培养模式提出了新的要求。

 

1 微电子制造工程专业人才培养目标

 

微电子制造工程人才培养的目标是力求使学生具有微电子工程学、电子组装、电子封装、微电子元件制造、集成电路制造、微焊接互连工程学与基板工程学的基本理论,掌握微电子制造过程的系统设计、工艺设计、系统检测、设备运行与可靠性、可维护性设计、复杂设备的运行与维护等专业知识和技能,可在微电子元器件制造、集成电路制造、微电子封装、电子组装以及印制电路板制造等电子制造服务领域,从事研究、设计、开发、运行保障、生产组织管理及其它工作的具有实践创新能力的工程技术人才。

 

微电子制造工程人才培养具体应获得以下几方面的知识和能力:(1)较系统的掌握微电子制造工程的技术理论基础,主要包括工程力学、微电子工程学、电路分析基础、电子设备精密机械设计、电子工程材料、微电子元件与半导体制造技术、微电子封装技术、电子组装技术、可测试性、可维护性等;(2)具有较强的实际动手能力,能对复杂的微电子制造设备进行基本的运行操作、调试维护和初步的故障诊断分析;(3)具有本专业必需的设计、制图、计算、实验、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能;(4)具有较宽的知识面与知识更新能力,了解本技术领域的学科前沿及发展趋势;(5)具有初步的科学研究、科技开发及组织管理能力;(6)具有较强的自学能力和创新意识。

 

2 微电子制造工程专业人才培养方法

 

由于微电子制造工程具有的专业跨度大、知识更新快、实践性强等特点,因此,在微电子制造工程人才培养过程中需要打破现有人才培养手段,体现以实践为主体的教学理念,在专业教学体系中引入以创新性试验设计为主、以科研为辅的教育理念,倡导实行以工艺为主线的实践创新教学体系,以理论学习为基础、重点改革试验设计、引入创新性设计试验、引入科研,通过边学习、边设计、边实践、边创新的教育过程,培养学生的系统开发、技术研究与认知能力、创新意识和创造能力,提高其综合素质。

 

具体说来,从以下方面着手培养学生的能力:(1)在构建微电子制造工程为主线的实践创新教学体系的基础上,引入创新性设计试验,提供创新的氛围,培养创新意识。即在教学过程中,鼓励教师把创新性设计试验引入课堂,通过设置符合学生创新能力培养的试验内容,引导学生进行探索式学习,培养学生的创新意识。(2)设置创新情景,培养创新技能。建设学生创新实验室,为学生科技活动提供实验环境。实验室实行开放式管理方式,学生在一个真实的创新环境中, 充分利用课余时间到实验室进行创新活动。(3)提供多样化的学习方式,培养学生的创新思维。即在专业课程中,教师划定一些范围,支持和鼓励学生通过自学思考提出问题并自行解决问题,有利于发挥学生的想象能力,培养学生的创造性思维。

 

3 微电子制造工程专业人才培养的教学改革

 

微电子制造工程是理论性与实践性都很强的一门学科,要求培养的人才必须具有创新精神和实践能力,现有的纯理论式教学方式难以让学生具备实际的操作技能,无法培养出满足企业用人的要求的具有创新精神的优秀人才。因此,微电子制造工程人才培养的教学改革方法具体如下。

 

(1)创新实践教学体系。

 

在微电子制造工程的教学体系改革中,包括理论知识和实践教学两大部分内容,以理论学习为基础、同时强调实践教学,实践教学提倡的是以微电子制造工艺为主线的实践创新教学体系。改革的指导思想是:强调就业方向,注重技能培养,强调行业特点,注重企业需求。“教室—— 试验室一体化”、“教学—— 生产一体化”、“教材—— 技术文件一体化”、“教师—— 工程师一体化”的教育理念。

 

(2)打造面向产业链的知识体系。

 

微电子制造工程的知识体系科研从“纵向”整合与“横向”整合两个方面精心设计,顺应先进电子制造技术内在要求,在“纵向”上依据电子制造产业链这条主线来设立相关主干课程,主要包括半导体制造技术、微电子封装技术、印制板设计与制造技术、电子工程材料、电子组装技术、电子制造专用设备等,在 “横向”上突破学科界限,为配合“纵向”主线设立相关课程,主要包括微电子可靠性工程、热设计、电磁兼容设计、电路设计等。

 

(3)突出创新能力培养,把科研引入课堂。

 

充分结合教师科研项目,有效进行项目分解,将具有一定基础理论及较强实践性的子课题向学生,吸收本专业学生参与科研项目的研究工作,激发学生的科技能力、工程意识和创新能力,从而形成一套有利于培养学生的工程实践能力、技术开发能力、创新精神的教育新机制。

 

(4)构建校企联合培养环境。

 

普适人才培养和定制人才培养相结合,在普适人才培养中,学生可充分涉及教师科研项目、校企联合实验室等实践环境,培养出一定普适性的人才,其优点是基础面宽,人才可塑性强;在定制人才培养中,可依托校企联合培养环境,预先签订人才就业意向,根据企业需求,设计人才培养方案。在课程体系中紧密结合企业需求,增加应用性的新课程,拓宽学生的应用知识面;通过整合课程设计系列,强化学生的工程意识和实践能力的培养;通过生产实习与毕业设计环节直接与企业实际课题的结合,加强学生综合运用专业知识解决实际问题的能力。

 

4 微电子制造工程专业人才培养实践

 

桂林电子科技大学是我国首先设置该专业的工科高等院校。自2003年专业设置以来,国内外许多知名企业与科研机构纷纷关注,使得本专业在业界享有盛誉,成为桂林电子科技大学的特色专业和优势专业。通过上述培养模式,桂林电子科技大学与国内著名的部分电子制造企业(如纬创资通(中山)有限公司、伟创力电子科技(上海)有限公司)等知名企业建立良好的校企联合培养关系,构建了科泰、VALOR等多个联合实验室,培养的学生理论基础扎实,创新性强, 就业率高,得到了企业的广泛欢迎。

微电子论文范文7

为了说明问题的方便,我们先给出两个定义:

1. 超大尺寸:指40英寸及以上屏幕尺寸的电视;

2. 超超大尺寸:指50英寸及以上屏幕尺寸的电视。

发现:

尺寸越大,微显电视的份额优势越明显

从表1中我们可以明显看出微显电视的优势所在,在40――45英寸尺寸段(含40英寸,不含45英寸,下同),微显电视的销量份额只有1.6%(此尺寸段的霸主为等离子电视);在45――50英寸尺寸段,微显电视的份额上升到10%(此尺寸段的霸主为CRT背投);在50――60英寸尺寸段,微显电视已形成相对优势,份额上升到30%(此尺寸段CRT背投仍占56%的分额);在60英寸及以上尺寸段,微显电视就无人可敌了,其份额达91%。

基本结论:微显电视的出路之一在50英寸及以上尺寸市场。

表1:超大尺寸电视零售量结构--按电视技术、尺寸组分(以各尺寸段为100%)

2005年7――11月

原因:

价格差距,是微显电视能否取处于优势的关键

为什么微显电视在超大尺寸电视市场的份额随着尺寸的增大而优势越来越明显?从表2中我们可以发现,随着尺寸的增大,和等离子电视相比,微显电视的价格差距越来越明显。在40――45英寸尺寸段,微显电视平均价格是等离子电视的88%的,略低于等离子电视的价格,但价差不明显;在45――50英寸尺寸段,微显电视对等离子电视的相对价格有所下降,为83%,但差距仍然不大;在50――60英寸尺寸段,微显电视的相对价格差距就凸现出来了,仅为等离子价格的44%;在60英寸及以上尺寸段,微显电视的相对价格就更低了,只为等离子电视的27%。

基本结论:相对价格较低是微显电视获得优势的主要原因。

表2:超大尺寸电视平均价格--按电视技术、尺寸组分

2005年7――11月

问题:

超超大尺寸,规模有限竞争激烈

既然超超大尺寸屏幕电视市场是微显电视处于优势的机会所在,那么,这个市场有多大呢?根据赛诺公司的估计,2005年40英寸及以上尺寸的电视销量约为148万台,其中,50英寸及以上占12%,即不到18万台的规模。进一步分析,微显背投只占这一市场的30%,即,5万台左右的规模,其它部分被CRT背投和等离子电视所占据。

基本结论:如何获得更多的超超大屏幕市场,是微显电视面临的挑战。

展望:

微显电视,前景如何?

综上所述,微显电视的优势之一是50英寸及以上电视市场,而这一市场的规模2005年达18万台。那么,微显电视抢占这块蛋糕的多少份额呢?

根据赛诺公司对中国2005年的数据分析(见表1),这块蛋糕的近56%由CRT背投所占有,30%归微显电视,14%属于等离子。再看价格分析,在50――60英寸市场上,CRT背投的价格为等离子电视的19%,微显电视的价格为等离子的44%。

基本结论:在50英寸及以上市场上,微显电视的出路有三条

1. 上策:教育消费者,扩大50英寸及以上市场的规模,把蛋糕做大;

2. 中策1:靠现有价位优势,抢夺等离子电视市场的份额;

3. 中策2:推出更低价位的产品,争夺CRT背投市场的份额。

业内人士可以看出,本文只字未提微显电视内部的竞争,即,3LCD、DLP、Lcos等之间的谁胜谁负问题。我们坚信,从目前的市场状况看,微显电视相关企业应该一至对外,共同努力扩大微显电视的客户群,而不是在内部争抢。

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微电子论文范文8

【关键词】通信电子技术;数学;微分;积分;原理

引言

随着计算机技术的发展,通信电子技术也有了巨大的进步.基于计算机平台的通信平台以及相关电子技术都得到了广泛的应用.通信电子技术,是一门物理与数学理念相结合的内容,其中主要依赖于数学中的微积分理论.在通信技术中,离散傅立叶变换,通信原理中的抽样定理以及数字电子技术中的信源编码理论,其理论实现基础都与数学的微积分原理有着密切的关系.可以认为,通信技术中的诸多原理的理论基础都源于微积分.因此,本文将重点探究在通信电子技术中,数学微分以及积分理念与原理的应用.

一、数学微分与积分原理分析

首先需要明确的是,微分与积分在数学学科中占据非常重要的位置.其中诸多数学模型以及数学类应用,其理论依据都来源于微积分.而微分与积分,又是一对相对立的概念.因此,对于数学微分与积分的原理分析,可以从相对的角度进行对比分析,从而更加深入地了解两者的关系与区别.

1.微分原理分析

微分原理在数学中,是对函数的一种局部变化的线性描述,在进行微分处理的过程中,就是对函数进行一种自变量描述.当自变量的取值足够小的时候,描述函数是如何变化的.一般时候,会将自变量取成无穷小.

2.积分原理分析

积分则是微分的逆过程,或者是逆元算,其原理刚好与微分相反.一般用于求和的过程,利用微分与积分的关系,通常可以进行非常复杂的数学计算,从而计算出非常准确的求和数据.

二、通信电子技术中微分与积分原理的应用

通信电子技术是目前应用最为广泛的技术之一,对于其在多个领域与行业内的发展也是有目共睹.那么,通信电子技术中,哪些定理或者是理论基础与数学的微积分有着非常重要的联系和关联呢?数学的微积分原理又给了通信电子技术哪些理论基础呢?

1.傅立叶变换与微积分原理关系分析

傅立叶变换是通信电子技术中的重要理论基础,信号与系统中,傅立叶变换是重要的数学工具.傅立叶变换存在的意义,是将时间函数与频谱函数之间确立了一定的关系,从而能够实现时间函数与频谱函数之间的变换.那么,在傅立叶变换中,其与微积分原理有着怎样的关系呢?

在对时域函数也就是时间函数f(t)进行微积分性质研究的过程中,由于其本质上就是研究函数对于时间的导数和积分的傅立叶变换.因此,在此种意义上,两者关系非常密切.在傅立叶变换中,时间函数f(t)以及频谱函数F(W),在已知时间函数f(t)=(t)的前提下,那么就可以利用时域微分性质或者是时域积分来求解未知的f(t)对应的频谱函数F(jw).

2.抽样定理的微积分原理应用

研究抽样定理中的微积分原理应用,必须首先明确抽样定理的概念和意义.抽样定理是通信工程技术中,最为重要的定理之一,可以认为其是通信工程技术的根基.从概念上分析,抽样定理认为:一段连续的时间信号,通过一个时间间隔,对连续信号进行样值抽取,那么就完成了抽样.模拟信号的数字化,或者说是离散化,就是通过抽样来完成的.抽样以后的信号的特点是在时间上是等间隔的,而且是离散的.

那么,抽样定理中,对于连续信号的最高频率是有要求的,如果其最高的截止频率为fm,那么如果定量的时间间隔满足T≤1[]2fm,那么,在抽样的过程中,就可以使得连续信号被样值信号进行唯一表示.

关于微积分在抽样定理中的应用阐述就是,连续信号实际上是自然存在的,而抽样信号则是相对存在的.抽样的过程,就是用一个等量的时间间隔,将连续信号进行微分化,即将一个连续的时间段进行微分,通过微分以后,让抽样间隔满足T≤1[]2fm这个标准,那么就同样是满足了微分中的基本微分标准.那么,再利用积分的原理,对抽样以后的样值信号做积分运算,得到后的样值信号就可以在原理上等同于原连续信号.这也就是微积分原理在抽样定理中的理论基础应用,利用这个原理,实现了模拟与数字信号之间的等价转换.

总之,微积分原理与通信技术中的一些主要定理有着非常紧密的联系,甚至对于抽样定理中,微积分原理就是抽样定理的理论基础,充分掌握微积分的原理,对于学习抽样定理以及在通信电子技术中,都有着非常重要的意义.

三、结语

通过对通信电子技术中离散傅立叶变换以及抽样定理等分析,可以明确得出基于数学的微积分原理的技术应用定理非常普遍,可以认为数学中的微积分理念是通信电子技术中主要定理的理论基础.作为理论基础而言,为技术的发展以及原理支持起到了至关重要的作用.因此,数学是自然学科的基础,对于其他学科的发展以及扩展有着强有力的推动作用.对于通信电子技术这类以物理为主要研究内容的技术门类,也极大需要数学理念予以支持.微积分是数学计算中的主流,其原理应用也必然成为重要的工具.

【参考文献】

[1]殷宗泽,许国华.土与结构材料接触面的变形及其数学模拟[J].岩土工程学报,1994(3).

微电子论文范文9

【关键词】微制造技术 科研资源 开放平台 实践教学

21世纪将是微电子技术及其相关产业持续发展的新时代,微电子采用的微制造技术正不断向各个领域继续渗透。一方面,无论是光的、机械的,还是电子的器件,都在利用微制造技术向微型化方向发展;另一方面,大多数器件都采用与IC(集成电路)工艺兼容的微加工技术,与集成电路部分(如信号处理、存储芯片)集成在一起,向集成化方向发展。这一变化已渗入到各行各业,并从毕业生的就业趋势中凸显出来。

微制造相关专业实践教学中遇到的问题

微制造技术所涉及的光电子、半导体、微电子等专业属于新兴学科、交叉专业,一方面,硬件设施、基础条件的前期投入、历史积累比较薄弱;另一方面,微制造相关专业的设备价格昂贵,教学部门难以承担[1]。导致目前教学用的微制造实验设备非常落后,学生在进行实验时,常常会遇到因为设备问题而使得实验结果与书上描述或者生产实际相差甚远的情况。此外,微电子、微制造的设备更新换代速度很快。学生步入工作岗位后会发现,在学校学习使用的微制造设备早已被整个行业所淘汰,根本学无所用。

受设备不足的限制,大部分本科阶段的微电子、微制造相关专业的实验往往停留在版图设计的层面,即使有加工的实验条件,往往也流于形式,仅仅是熟悉一下微加工工序的流程,使得真正有想法的学生创新能力得不到发挥与锻炼。

针对以上问题,合理利用科研资源,开发实验教学内容对于促进学生实践显得尤为重要。

微制造技术开放创新实验平台的结构与内容

首先,通过网络平台这一学生容易接受的方式将微制造实验室可以提供的教学资源展示出来,比如设备资源、设备如何进行操作、可实现哪些功能、在产品制造中的地位与作用等信息,看不懂不清楚的可以在线答疑或在论坛里讨论。让学生对光电子集成器件制造工艺有更加系统和深刻的了解,为今后的工作奠定一定的实践基础和应用基础。

其次,可将微制造在某一行业或某个领域已经获得大规模应用的技术设置为专业实验,如“芯片制造技术”,“MEMS制造工艺”,“液晶平板显示器件制造技术”等,以行业通用标准工艺技术作为参考,制作多媒体课件、具体操作的视频教程供学生学习。

最后,如果学生有需求,可以向实验室申请,结合自己专业选择实验进行选修。在学生完成专业课程设计阶段的学习后,在掌握一定的光电器件的基本设计理念后,运用专业课知识,进行实验技能和创新技术的综合性实验,这样对于学生独立自主地发现问题、分析问题和解决问题的能力有很大的提高,更符合本专业技术人才培养的目标。

微制造技术开放创新实验平台的特点

微制造技术开放创新实验平台的设计理念是充分调动学生学习过程中的感知、懂得、理解、设计和再现等心理过程[4]。还可结合教学培养计划中的基础训练、应用实践和创新课程三个阶段面向学生开放,实现与光电系的基础实验室和专业实验室的兼容。

学生在这里成为实验教学的主体,有充足的时间进行创新实验的构思与选题,使学生能够根据个人的理论基础,不同的专业特点,选择自己的兴趣爱好。学生和教师双方共同在实验室通过边教、边学、边做来完成实验教学任务,这种教学模式改变了传统的理论和实践相分离的做法,充分发挥了教师的主导作用,更注重学生动手能力的培养,丰富了实践教学环节,提高了教学质量[5]。

小 结

本文所提出的微制造技术开放创新实验平台利用现有的科研资源,开发出部分体现微电子、机电、光电专业特色的,与课程设置紧密联系的实验内容,在不影响科研活动正常进行的前提下,同时实现科研为教学服务的目标。经过半年的试运行,取得了良好的教学效果,得到了教师与学生的一致好评。在避免重复投资、重复建设、资源浪费的同时,解决了目前微制造相关专业实践环节硬件条件不足的问题,达到了科研与教学的完美结合。

参考文献:

[1]刘欣,田瑞云.主体性教学模式的理论建构与实践探索[J].2005,27(1):117-118.

[2]闻亮.加强实践教学,注重学生创新精神和实践能力的培养[J].内蒙古师范大学学报,2003,16(2):46-48.

[3]袁力.高校实验室开放的实践与对策研究[J].中国医学装备,2006,3(9):7-8.