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微电子学与计算机

李法辉博士

中国科学技术大学图书馆文献检索

条码技术和rfid技术的异同点

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。

李法辉博士

1、现任清华大学精密仪器系OOOO，先进激光技术团队负责人，系学术委员会和学位委员会委员。十四五科技部重点专项“新型显示与战略性电子材料”专家组成员，2项国家重点研发计划项目首席科学家。主要从事全固态激光及频率变换技术、光场调控技术、光散射成像技术以及激光探测技术等方面研究工作。主持了国家重点研发计划项目、国家十一十二十三五预研项目、国家自然科学基金以及863项目等，获得OOO科技奖励4项，2017年入选OOO长江学者特聘教授奖励计划，2007年入选OOO新世纪优秀人才支持计划，获得2010年度清华大学学术新人奖，发表SCI收录OO130余篇。担任中国光学学会理事，《中国激光》、《光子学报》、《量子电子学报》编委，中国激光OO社青年编委会常务编委等。

中国科学技术大学图书馆文献检索

1、Scientific.Net数据库由瑞士Trans Tech Publications Inc.出版，专注于材料科学与工程及相关学科领域各种前沿成果的研究及评论，是材料领域发展速度最快的数据库。包括15种出版物：

2、Materials Science Forum《材料科学OO》 涵盖材料科学、固态物理学、固态化学等学科的内容，仅出版国际会议OO合集及热点主题评论。该刊被SCOPUS等各大文摘及引文资源收录。

3、Defect and Diffusion Forum《OO和扩散OO》 (原为“Diffusion and Defect Data”A)专注于固体OO，包含扩散及应用方面的记录。除质量扩散传统领域，该刊物也涉及热传导，即固体、液体及气体间的传热内容。

4、Key Engineering Materials《重点工程材料》 包含新型工程材料合成、表征、成型、处理及应用方面的基础研究及实际应用，仅出版会议OO合集及热点主题评论。该刊被SCOPUS等各大文摘及引文资源收录。

条码技术和rfid技术的异同点

1、顾名思义，印刷电子即“印刷+电子”，是利用传统印刷技术来制作电子器件或电路。和传统印刷技术采用的油墨不同，印刷电子技术采用的是具有电子功能的油墨，印刷出来的图形也就具有了电子功能。

2、早在2009年，印刷电子就已经在国际上成为了一个OO的学科与技术领域。那一年，国际上开始出现了以印刷电子为专题的国际学术会议，分别是欧洲开展的LOPEC以及亚洲开展的ICFPE。自2009年以来，多个工业发达国家包括欧盟委员会都开始了与印刷电子技术研发相关的OO研究计划，而我国第一个印刷电子技术研究中心也于2010年正式成立。

3、印刷电子技术的蓬勃发展得益于无机纳米材料技术的发展与成熟，标志性事件有两件，分别是2008年美国Kovio公司宣布开发成功喷墨打印纳米硅墨水制备的柔性射频标签(RFID)，以及2009年韩国顺天大学发表了通过卷对卷印刷制备基于碳纳米管等无机纳米材料墨水的RFIDOO。

4、其中，使用二维纳米片层材料制作的油墨有不少优势：(1)性质多样，可以是导体(过渡金属碳/氮化物MXenes或石墨烯)、半导体(过渡金属硫族化合物或O烯)和绝缘体(氮化硼)，完全可以满足制备电子器件所需;(2)多种二维纳米片层材料都能通过液相剥离法以低成本制备成“墨水”;(3)这些“墨水”可以方便地印刷成网络结构，且不同材质的二维纳米片层材料可以堆叠。