学习“微电子”感想_微电子学专业学习心得

其他范文 时间:2020-02-29 04:03:59 收藏本文下载本文
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学习“微电子技术”感想

姓名:XXX 学号:XXXXXX 专业:建环XXX 摘要:本文阐述了对微电子技术的认识及该技术对社会发展所起的作用,并说明了军事领域对微电子技术相结合的必要性,以及微电子技术在军事领域未来的发展趋势。

关键字:微电子 发展 军事领域 高新技术 引言:微电子的发展及作用

微电子技术是在电子电路和系统的超小型化和微型化过程中逐渐形成和发展起来的,微电子第二次大战中、后期,由于军事需要对电子设备提出了不少具有根本意义的设想,并研究出一些有用的技术。1947年晶体管的发明,后来又结合印刷电路组装使电子电路在小型化的方面前进了一大步。到1958年前后已研究成功以这种组件为基础的混合组件。集成电路技术是通过一系列特定的加工工艺,将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件,按照-定的电路互连,“集成”在一块半导体单晶片上,执行特定电路或系统功能。微电子学是研究在固体(主要是半导体)材料上构成的微小型化电路、电路及系统的电子学分支。作为电子学的分支学科,它主要研究电子或离子在固体材料中的运动规律及其应用,并利用它实现信号处理功能的科学,以实现电路的系统和集成为目的,实用性强。微电子学又是信息领域的重要基础学科,在这一领域上,微电子学是研究并实现信息获取、传输、存储、处理和输出的科学,是研究信息获取的科学,构成了信息科学的基石,其发展书评直接影响着整个信息技术的发展。微电子科学技术的发展水平和产业规模是一个国家经济实力的重要标志。微电子学是一门综合性很强的边缘学科,其中包括了半导体器件物理、集成电路工艺和集成电路及系统微电子技术

微电子学是一门发展极为迅速的学科,高集成度、低功耗、高性能、高可靠性是微电子学发展的方向。信息技术发展的方向是多媒体(智能化)、网络化和个体化。要求系统获取和存储海量的多媒体信息、以极高速度精确可靠的处理和传输这些信息并及时地把有用信息显示出来或用于控制。所有这些都只能依赖于微电子技术的支撑才能成为现实。超高容量、超小型、超高速、超高频、超低功耗是信息技术无止境追求的目标,是微电子技术迅速发展的动力。

微电子技术在当代军事发展上的作用

微电子技术,乍听起来给人一种很高深很复杂的感觉。其实它并没有您想象中的那么神秘,下面就让我们揭开它的面纱,了解一下它在军事领域的应用。

微电子技术是当代信息技术的基础,是随着集成电路的发展而产生的。电子技术的发展经历了电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路等阶段。1978年超大规模集成电路研制成功,标志着电子技术正式进入微电子时代。虽然从产生到现在还不到30年,但是微电子技术的应用范围之广、发挥作用之大,使它不得不让人刮目相看。计算机、移动通讯、宇航、原子能、海洋开发、生物工程以及工业生产控制等等,到处都有微电子技术的应用。可以说,微电子技术已经完全融入了我们的生活。另一方面,在军事领域,它的普及程度和所起的作用也是惊人的:作战指挥、武器控制、作战保障、后勤保障、军事训练、人员培训、行政管理、军事科研等到处都有微电子技术的影子;而武器小型化智能化自动化、精确制导系统和卫星航天系统的实现也都离不开微电子技术。难怪美国国防部会将微电子技术列为国防关键技术项目,花大力气支持工业界联合进行科研开发呢!

下面让我们来看几个军事应用的例子,一边看一边惊叹微电子技术的神通广大。

在军事方面,微电子技术最直接、最广泛的应用是在电子战领域。有人说,19世纪是海战的世纪,20世纪是空战的世纪,21世纪将是电子战世纪。—句话道出了战争的发展趋势,也道出了电子战在当今军事中的地位。与之相关的电子战技术则是指研究利用电子装备或器材进行电磁斗争的技术。它涉及雷达对抗、通信对抗、C3I对抗、敌我识别与导航对抗等领域。而这些领域有—个共同点,那就是它们都需要电磁场理论和微电子技术的有力支持。如果说电子战是看不见的战争,那么—块块基于微电子技术的芯片则是看得见的战争载体。正是它们开辟了—个全方位、多层次、大纵深、广频谱、宽频带、非线性的未来战场。

轻武器领域始终是微电子技术大显身手的舞台。轻武器的小型化智能化离不开微电子技术的支持。最近,以色列一家名为“墙角射击”的公司推出一种新型“拐弯步枪”。运用这种步枪,射击者可以在墙角—侧无需暴露自己就能向另一侧射击,让拐角成为对自己有利的地形。由于反恐战争的需要,在军事上对单兵战斗武器性能的要求愈来愈高,无论在军队还是警队中应用“拐弯步枪”,都可以提高近距离搏斗和城市战的战斗力。而这种武器的录像系统、瞄准系统、控制系统等都是芯片大师们的杰作,可以说是微电子技术孕育了这个理想武器。

在精确制导和火控领域,微电子技术更是起到核心和基础的作用。美国国防部正在研制的弹道导弹、机载电子设备等新型武器和电子系统中,将近80%的非存储器电路将采用专用集成电路。美国F—111飞机采用超高速集成电路后,平均故障间隔时间从原来的40小时提高到5000小时左右,总的元件数从224个减少到60个。“爱国者”导弹采用定制的超高速集成电路后,电子模块从200个减为13个,可同时跟踪多达100个目标,还能对目标进行分类,并同时引导8枚导弹分别攻击8个目标。回顾历史,微电子技术还上演过“英雄救美”的传奇呢!上世纪60年代,美国的“民兵-Ⅱ”洲际导弹由于制导计算机太笨重不能服役,后来随着集成电路的发展和微电子技术的应用,计算机的体积大大减小,同时也使弹上计算机的可靠性达到了规定指标,这一强力武器终于得以装备部队。而战斧式巡航导弹在60年代由于效费比低曾一度被考虑淘汰,后由于微制导技术解决了其效费比的问题,又重新装备部队,成为美军的杀手锏之一,在许多战争中都发挥出决定性的作用。

在军事航天领域,微电子技术同样不可或缺。军事航天技术是以军事应用为目的、开发和利用太空的一门综合性工程技术。迄今世界各国共发射了5000多个航天器,其中70%用于军事目的。太空也已经成为未来战争的战场,为了掌握太空战场的控制权,各国都在加紧发展军事航天技术,而微电子技术则是基础技术之一。美国“战略防御倡议”(即星球大战计划)中的空间监视系统采用了超高速集成电路和微波毫米波单片集成电路,小小的硅片在庞大的系统中显得那么不起眼,可是它们却是实实在在的幕后英雄!

在军事仿真方面,以微电子技术和软件技术为基础的计算机技术得到了广泛的应用。现代军事的培训与演习环节已经越来越多地使用仿真技术。培养飞行员的驾驶和格斗技术,可以先在仿真实验室里进行,既保证了培训的安全性有效性,又节约了培训成本,可谓一举两得。

还有一点要说明的是,微电子技术一旦用于军事,那么其要求也就相应提高,主要表现为元器件的参数要求更严格。比如,某些器件民用时其应用温度可能是0~40摄氏度,但同样功能的军用器件则要求20~50摄氏度;还有,民用器件的反应延迟可能是30微秒,但是由于军用器件对实时性要求较高,因此这个参数要缩小到10微秒或者更小。小结:加快发展我国的微电子产业已经成为刻不容缓的大事。政府除了继续加大资金的投入外,目前至关重要的是如何转换机制,制订系统的市场战略和更加优惠的政策,吸引资金和人才。调动一切积极因素,既大力发展自主的民族微电子产业,又形成良好的投资环境吸引外资投入我国的微电子产业,尽快形成产业群;同时加大对科学研究与人才培养的投入,形成植根于中国、可持续发展的微电子产业和科学研究体系,抓住机遇迎接挑战。相信在中央的正确领导下,我国微电子将在世界微电子市场占有一席之地,为中国在二十一世纪的世界强国地位奠定基础。当然,当代军事技术涉及了太多的学科和领域,而微电子技术只是其中之一。但是不可否认,它将在未来军事中扮演越来越重要的角色,它是未来军事的希望之星。参考文献:

王阳元,丁伟,微电子技术与国防建设和国家安全,兵器知识,2009.

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