纳米电子技术分析及发展分析

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引言

纳米技术即Nanoteeholuy,是指在微小的空间上研究电子运行规律并分析电子运动的特征，并加工材料，制造出具有特殊功能的产品，将其应用到实际生活中的一种技术，纳米电子技术是由微米电子技术发展而来的，其核心就是纳米电子学，纳米技术在本世纪已是科技研究的重点对象，被广泛的应用于各个领域，对人类的生活和科技的发展有着十分深远的影响。

1 纳米技术的起源

在20世纪初期，出现了很多划时代的重大发明，其中电子产品和人们生活是息息相关的，并且有着重大深远的影响，随着微电子技术不断的发展，许多电子器件的各项数据达到了一个发展的瓶颈，但是人们对于电子元件的成本、尺寸，功率、稳定性要求却越来越高，想要在这方面取得突破绝非易事，微电子技术发展面临着巨大的挑战，为了微电子技术在成本、尺寸、功率、和稳定性上能够取得突破，就必须引导电子器件向纳米方向发展，这就产生了纳米电子技术，纳米技术可以在高度集成化的电子器件中使用，而且速度更快，耗能更低，可以有效的提升功率，也具有一定的节能效果。

2 纳米电子技术研究的意义

2.1 纳米电子技术可以促进信息元件研发

纳米电子技术本身具有很强的表面效应和量子尺寸效应，可以改变信息的结构，加大对信息的存储量，使一些新的电子器件的到开发，运用新纳米电子技术弥补原有技术的不足，纳米电子技术在结合自身特有的物理功能，可以将机械和电子技术融合，衍生出光电系统。纳米电子技术的产生也可以加大电子元件的产生，可以借助纳米电子技术研制出新的电子晶体管，实现计算机通行系统的集成化设计，具有半导体的特征，能够以最短的时间对信息读取和储存。

2.2 纳米电子技术是微电子技术发展的基础

根据相关的调研数据表明，在微电子技术中使用的硅基在若干年以后体积会逐渐的变小，并且能够体现出较强的量子功能，微电子技术在功率上提升的很快，正在向集成化的方向飞速发展，以后的电子器件的速率加快和成本的越来越低，这些这些演变都离不开纳米技术的发展。

3 纳米电子技术的研究动态和核心技术

随着纳米电子技术的进一步发展，纳米电子技术的研究动向主要有理论知识、材料、电子元件和电子系统等等，纳米电子技术主要能够实现对元件加工的集成化处理，可以按照顺序进行集成化加工，在进行元件加工的时候，采用半导体材料，将电子元件和集成电路相结合，通过高速率生产出所需要的纳米材料，最终形成大规模的电路，纳米电子技术在研发成功后需要通过测试才可以投入使用，测试时要对电子元件的机构和功能进行分析，可以使用高倍显微镜的等工具分析纳米电子材料的结构，进行精确的测量，让纳米电子材料在大型的机械中也可以使用，当然，也可以使用电学原理，通过纳米电子材料信号的测试，运用显微镜扫描，这种测试的方法可以起到抗干扰作用，即便纳米电子材料的电流微弱，环境复杂，也可以进行精准的测试。

4 纳米电子技术的发展方向和趋势

4.1 石墨烯

目前，对于石墨烯的研究还是比较多的，石墨烯在2000年被英国研制出来，是一种碳化的新型材料，石墨烯是由碳原子组成，通过单层的碳原子结合而成，是构成其它碳化材料的基础材料，轻薄且硬度很大，只有一层碳基构成，碳基的功能比较好，比硅基还要优质，石墨烯可以实现高功率的载流，对带宽的速率进行调控，让半导体呈现出更多的电学特性，而且还可以和硅基兼容，在元件上可以同时的使用碳基和硅基。

4.2 纳米生物电子学

在纳米电子学中有一向重要的科目，为纳米生物电子学，美国科学家劳伦斯将纳米电子系统和生物技术结合起来，实现了对三磷酸腺苷的控制和驱动，同时将生物技术与纳米电子晶体管联合使用，将人体的神经系统能够有效的连接，实现了无缝的电子界面。在生物芯片中运用到纳米电子技术，进而研制出更加先进的电子产品，例如纳米机器人，纳米机器人的尺寸特别的小，可以注入进人体的血管中，对人身体内的有害物质进行清除，这一技术的应用结合对于人类医学发展起到了十分重大的突破，对于纳米电子技术的发展也是一项重要的成果。

4.3 碳纳米管

碳纳米管是1990年日本研制出来的，碳纳米管是纳米电子技术的重要分支之一，具有很好的导电性能，其结构比较特殊，但性能却很好，可以实现金属性能与半导体性能的结合，很好体现出其金属性能，具有很好的研发前途，而且，这种碳纳米管比较轻，能够按照顺序集成大规模的电路，有助于实现计算机的纳米化性能，根据相关的调查分析显示，碳纳米管能够提高运行的效率，而且形状还小，和其它的材料相比，可以比其它的材料提升百分之三十的速率，降低能耗，实现电路的集成化，所以，碳纳米管有着很好的应用前景与发展，也可以构成交叉开关，其体积比较小，不会受到外界环境的干扰，可以静心高功率的运算，储存容量大，在今后得发展中，电子计时的发展会越来越快，更多的电子元件也会被开发出来，能够更好的提升数据储存的效率，同时也能更好的加快计算机技术的发展。

5 结语

目前，纳米电子技术迅速发展，所以，我国也应该根据自身的发展情况发展纳米电子技术，提高对纳米电子及时的重视，加大对纳米电子技术的研发，使纳米技术可以广泛的应用到人们的日常生活和生产中，以此来促进我国信息技术的完善，由于纳米电子技术具有十分明显的优势和特点，纳米电子及时的应用时人类科学及时发展与研究的一个必然的趋势，所以，在研究纳米技术理论知识的基础上，要加强研发的实践力度，尤其是对研发的石墨烯和纳米材料等，要加强纳米材料的加工流程，研制出新型的电子元件，使微电子技术的可靠性进一步的得到完善，使我国的电子技术可以朝着更加微型和更加高速的方向发展，促进我国电子技术的改革。