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电子技术OOOO

微电子学与计算机

电子技术OOOO

1、处于电子科学技术发展链前沿的电子材料与器件，是许多基础产业的核心组成部分，而电子材料与器件课程，则是我国电子科学技术专业的基础课程。由此我们不难发现，在现阶段的社会发展潮流中，提高电子材料与器件课程的教学质量和效率、将理论知识同实际生活相结合，已经变得势在必行了。那么，教师应当如何去完善和创新电子材料与器件课程教学呢?

2、要想完善电子材料与器件课程教学模式，教师可以从以下几个角度出发：第一，在课时安排上。总课时要多于八十课时，其中理论教学课时占十分之八左右，实验教学课时占十分之二左右，当然，教师还可以根据实际的教学要求及情况，对教学课时进行微调;第二，在教材选择上。目前，我国与典电子材料与器件课程相关的书籍很多，这其中不乏一些好的教材。但是在进行实际的教材选择时，除了要考虑书籍的经典性以外，教师还要考虑到学生的实际学习情况，即许多学生对本课程接触的较少，具有理论知识基础较为薄弱的特点。为了解决这些问题，各大院校就可以组织学校的教师进行课件和讲义的编写，设计出适合学生心身发展、能满足学生学习需求的教材来;第三，在教学形式上。电子材料与器件课程是一门既包含了物理学科特性，又包含了电子科学器件工作原理的教学课程。为了更好的提高学生的电子材料与器件专业技能知识、激发学生的学习动机、增强学生的时间观念，达到“因材施教”、“学以致用”的课程教学目标。教师就要积极地转化教学形式，采用实验与理论教学相结合的教学模式，合理分配这两者的时间，促使实验教学和理论教学得以更好的融合在一起，从而达到提高学生综合素质、推进课程快速发展的目的。

3、在新课改的发展进程中，越来越多的教育者提出了“理实结合”的教学理念，即在实际教学中，教师应当要将理论知识与实践相结合，使理论教学能够更好的去培养学生的实践能力和动手操作意识。为了达成这一点，教师就要把传统电子科学技术专业重视理论概念、定义、规律的教学理念进行调整和转化，重新设置教学内容，以便学生可以更轻松、更好的去理解电子材料与器件的具体的知识体系构架。例如在进行实际的电子材料与器件课程讲授中，教师就可以以学生的实际学习水平为依据，将其划分为四个部分，即材料科学基础理论、量子物理基础、固体中的热导与电导、现代固体理论。此外，在进行每部分的理论知识的教授时，教师还要适时的融入一些实践操作的活动，提高学生的实践意识和实际知识，换句话说就是“弱化理论知识、增强实践技能”。

4、就电子材料与器件课程教学而言，其中的实验教学和理论教学其实是息息相关的， 可以说， 这两者之间是相辅相成的关系。为了更好的提高学生的'电子专业技能，教师一定不能因为实验教学复杂、不好控制，而减少其课时。那么如何进行实验教学才是最有效的呢? ，在实验开始前，教师一定要要求学生充分的掌握理论知识，使学生在有了“根基”之后，再指导其进行实际操作。为了确保学生能够充分的将理论知识运用于实际生活中，教师可以适当的增加一些检测环节，像是提问回答、布置OO等，检测的是否真正掌握相关的理论知识;在实验结束时，教师要安排学生写实验报告，将实验过程中自己遇到的问题、具体的操作步骤等写下来，以避免走马观花的情况出现。此外，在设定实验课程的时候，教师还要确保其单一性，换句话说就是要不与其他学科的实验课程相重复。

微电子学与计算机

1、摩尔定律一直是指导微电子行业发展速度的准则之一。根据摩尔定律，以硅材料为主的微电子器件的集成度越来越高，器件的特征尺度越来越小，从而使集成电路的性价比越来越高。然而，根据美国半导体工业协会(SIA)的报告[1]，当最小特征尺寸达到10nm时，微电子器件将达到物理极限，摩尔定律不再成立。这是因为当微电子器件的特征尺寸在10nm以下时，微观下的物理效应，例如量子效应、表面效应等，将变得不可忽略[2]，器件的工作机理、材料和工艺技术都将不同于特征尺寸大于10nm的传统器件。因此，研究半导体纳米材料(颗粒大小在1?100nm范围)及其微观尺度下的特殊性质，对于解决特征尺寸不断缩小给微电子技术带来的问题具有十分重要的意义。

2、纳米材料是指晶粒尺寸为纳米级(10-9m)的超细材料，其结构包括粒子和粒子间界面两个部分，粒子具有长程序晶状结构，而粒子间界面则为无序结构[3]。另外，纳米材料微粒尺寸大于原子簇，小于通常的微粒，一般为1?100nm。纳米材料具有纳米晶粒与高浓度晶界两个重要特征。其中，大晶体连续能带可以OO成接近分子轨道的能级，所以纳米晶粒的原子排列不能处理为无限长程序。而由纳米晶粒产生的高浓度晶界及晶界原子的特殊结构会导致材料的力学性能、磁性、介电性、超导性、光学乃至热力学性能的改变[46]。以金为例，当金的颗粒直径小于100nm时，金颗粒由金属态转为胶态，可溶于水，且溶液颜色随金颗粒直径的减小从紫色变为红色，2纳米材料特性1表面效应研究表明，当粒子直径减小时，纳米材料粒子表面积急剧增大8。因此，当粒子直径处在10nm以下时，随着粒子直径的减小和内部原子所处环境的不同，表面原子数将迅速增加，导致表面原子配位数不足和表面能较高，从而使这些原子容易与其他原子结合，故具有很高的化学活性。以纳米金颗粒为例，由于表面效应，100nm以下的金颗粒具有较高的表面能，从而吸引溶液中的阳离子Au3+，而集聚的阳离子将会继续吸引阴离子，最终溶液达到过饱和，使金颗粒在溶剂中均匀分布，形成金溶于水的现象。

3、纳米材料因尺寸减小而带来的.重要性质是量子尺寸效应。根据能带理论，对于宏观物体包含无限个原子的情形(导电电子数N—⑵)，有：5=4Ef/3N(1)对于纳OO子，因N值很小，导致5较大。当能级间距5=%时，就会发生量子尺寸效应，从而导致纳米颗粒的声、光、电、磁、热力学等特性与宏观特性显著不同。

4、目前，纳米电子学是基于纳OO子的量子效应来设计并制备纳米量子器件的新学科。它将纳米技术与微电子学有机地结合在一起，旨在实现突破性的创新科技，开拓新的市场[9,10]。相对于之前的真空电子管和固态晶体电子管，纳电子管被视为具有OO性特征的第三代器件。纳电子管在工作机理、加工技术和所用材料上都与真空电子管和固态晶体电子管有很大的不同。本文主要讨论纳电子学中所用的纳米材料，重点介绍石墨烯和碳纳米管等新型纳米半导体材料。