浅谈纳米电子技术的发展与趋势

纳米电子技术指的是在微小的尺度上研究电子运行的规律，分析电子运动的特征，并将其应有到实际生活中的一门技术，运用这些规律制作电子元件。纳米电子元件的速率非常得高，可以在高度 ☺集成化的器械中使用，而且能耗低，具有一定的节能效果，现在被广泛地应用于信息技术领域，已经成为信息技术产业的关键技术。

1 纳米电子技术研究的意义

1.1 纳米电子技术是微电子技术发展的基础

根据相关的数据统计，在微电子技术中使用的硅基在几十年后就会演变成极小的体积，而且能够表现出较强的量子功能，微电子技术在速率☭上提高得非常快，已经朝着集成化的方向发展，其成本也在降低，而且微电子技术的可靠性进一步得到完善，这些演变都离不开纳米技术的发展，以后的电子器件的速率会越来越快，而且价格会越来越低，这些都要依靠纳米电子技术。

1.2 纳米电子技术能够促使更多信息元件的研发

纳米电子技术具有很强的表面效应和量子尺寸效应 ϡ，其能够开发出信息的结构，能够对信息进行大容量的存储，对信息进行及时的处理，能够使一些新的器件得到开发，能够运用新的技术来改善传统技术的不足之处，纳米电子技术在催生新的电子技术的时候，结合自身特有的物理功能，能够将机械和电子技术融合，催生了光电系统的产生。

1.3 纳米电子技术能够促进量子计算

纳米电子技术的产生可以促进大量元件的产生，能够借助纳米电子技术研发出新的电子晶体管，能够实现计算机通信系统的集成化设计，具有半导体的特点，能够以最迅速的时间对信息进行读取和储存。

2 纳米电子技术的研究动态和核心技术

纳米电子技术的研究动向主要有基础的理论知识、材料、电子元件和电子系统等，以及一些附加的加工技术。纳米电子技术能够实现元件加工的集成化处理，能够按照顺序进行集成♥化的加工，在对元件进行加工的时候，一般采用的是半导体材料，将固定的电子器件和集成电路结合起来，通过高速率的条件，生产出所需要的纳米材料，然后形成一定的功能，最终形成大规模的电路。

纳米电子技术在研发完成后需要测试，待测试通过后就可以投入使用，对元件的结构和性能进行分析，运用显微镜等器材分析纳米电子材料的微观结构，然后实现精确的测量，使纳米电子材料能够在大型的器械中使用。也可以运用电学原理，通过对纳米电子材料信号的测试，借助半导体的测试，运用显微镜进行扫描，这种测试方法可以起到抗干扰的效果，即使纳米电子材料的电流比较微弱、环境比较复杂，也可以进行精确的测试。

3 纳米电子技术的发展方向和趋势

现在，很多国家都在极力开发纳米电子技术，将这项技术应用到生活中，通过研究纳米材料、元件和系统，从而促进这项技术的发展。

3.1 新型的电子元件

现在，纳米技术的研发越来越多，很多新型的电子元件出现，在世界范围内都开始研究纳米技术，美国耶鲁大学和韩国的很多高校联合研究了分子晶体管，相继美国高校又开始研发纳米处理系统，实现了自动的编程技术，这表明今后的计算机发展会朝着纳米技术的方向发展，然后，美国的科学家劳伦斯又通过不断的实验探究出了纳米电子系统，将这一系统与生物技术结合起来，能够实现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得到有效的连接，实现了无缝的电子界面。通过运用显微镜技术，能够观察原子的动态，研发出了以量子为单位的晶体管，这样的设备可以通过人工来制造，结合半导体技术，研发出纳米晶体管，纳米电子晶体管朝着能耗低、高效率的方向发展。

在今后的几十年内，电子技术的发展会越来越迅速，很多电子元件将会被研发出来，能够提升数据存储的效率，同时能够促进计算机技术的发展。

3.2 石墨烯

现在，对石墨烯技术的研发还是比较多的，碳基的功能比较好，比硅基要优质，石墨烯在2000 年在英国被研制出来，这种物质是由碳原子构成的，通过单层的碳原子结合而成的，是一种碳化的新型的材料，是构成其他碳质材料的基础材料，其硬度很大，而且只有一层碳基构成，比较轻薄。石墨烯能够实现高速率的载流，而且能够对带宽的速率进行调控，能够使半导体呈现出更多的电学特征，而且其能够与硅基兼容，在器械上可以同时使用碳基和硅基。

3.3 碳纳米管

碳纳米管是1990 年在日本研制出来的，其拓扑的结构比较特殊，其性能优质，而且具有很好的导电性能，碳纳米管是纳米电子技术的重要分支之一，其具有很好地开发前途，能够实现很好的金属性能，能够实现金属性能与半导体性能的结合，而且这种纳米管比较轻，可以按照顺序集成大规模的电路，可以实现计算机的纳米化性能。现在，已经有相关的研究分析纳米管形成的整个过程，碳纳米管的形状比较小，而且能够提高运行的效率，比其他的材料能够提速30%，具有很好的应用前景，能够降低能耗，实现电路的集成化，也可以构成交叉的开关，其体积比较小，而且不会受到外界环境的干扰，能够进行高速率的运算，存储容量大。

4 结语

现在，纳米技术发展得非常得迅速，所以，我国应该根据自身发展的情况，发展纳米技术，加大纳米技术的研发，使纳米技术可以广泛地应用于人们的生活和生产，促进我国信息技术的进一步完善，在研究纳米技术理论的基础上，加强研发的实践力度，抓住纳米技术的规律，尤其要研发石墨烯和纳米材料等，强化纳米材料的加工流程，促进量子计算，研究新型的电子元件，使微电子技术的可靠性进一步得到完善，从而使我国的电子技术朝着更加微型和高速的方向发展，促进我国电子技术 ﭢ的改革。