数字音频技术发展的方向

数字音频技术发展的方向

数字化时代对人类的发展产生了巨大的变化，我们亲身经历了数字技术的蓬勃发展，目睹了它以惊人的速度，渗透到社会与生活的方方面面。数字化技术已全面的进入到广播影视领域，正对我们的行业带来实质性的变革。清楚地把握数字音频技术的发展动向，对正确推进广播影视领域的数字化进程将有极其重要的意义。

一、模拟与数字音频技术的关系和互补性

把握数字音频技术发展的方向，我们必须对数字音频与模拟音频技术之间有一个科学的认识，并清楚这样一个概念：数字化是一种手段，但我们始终离不开这个模拟的世界，所以我们要清楚模拟与数字音频技术的优势和弱点。

对音频的质量上来说，数字音频通过模数/数模转换后，越接近模拟音质就越好。但是，数字化技术在音频的编辑、合成、效果处理，存储、传输和网络化，以及在价格等方面，有极大的优势。半导体技术高速发展的今天，在专业音频领域，为了得到温暖的模拟音质，仍旧需要采用电子管器件，如电子管话筒、电子管前置放大器和压缩器，以及功率放大器。为了与数字化音频系统配合使用，不少最新的音频专业电子管产品带有了数字接口。所以，数字化时代的音频技术，并不是弃模变数，而是两者有机的结合，取长补短，用数字化技术去追求模拟的音质，用数字化手段来弥补传统音频设备的弱点。

目前世界上公认音质最好的调音台，如AMEK 9098和SSL 9000J 系列，就是模拟数控台，即模拟信号流，数字化的控制系统，另外还配置了模数转换接口，这就是模拟音频技术与数字技术结合的实例。

电脑技术已将人们带入了一个虚拟世界。音频领域也不例外，音频工作站的发展已越来越成熟，人们已称它为虚拟录音棚。虚拟音频制作系统中，包括了录音机、调音台、周边信号发生器、非线性编辑和数据库等。这种虚拟系统不仅有价格的优势，而且功能齐全，符合数字化，网络化发展的要求，其音频的质量可与一些高级传统音频设备抗衡。它符合数字化、网络化的要求，其价格与传统设备相比，则更有优势。

近年来，虚拟音频制作系统对界面的外控操作上，正逐步向传统设备的操作概念发展。还与传统调音台有机结合。除Protools音频工作站已有了Pro Controls外控操作台外，索尼公司已将DMX-100调音台与Pyramix 虚拟音频制作系统结合，DMX-100调音台的48路数字音频通道可通过MADI模数/数模转换器与Pyramix 连接，Pyramix可通过DMX-100的24个电动马达推子实现外部自动化控制。另外SSL 9000J 系列高级模拟数控台也可与Pyramix虚拟音频制作系统配合使用，音频信号可通过PCM/MADI转换器或DSD转换器与Pyramix连接，SSL 9000J 系列调音台上的控制键钮和推子可通过索尼422协议与Pyramix连接。

上述种种可以看到，数字时代音频的发展，从音质上讲，数字与模拟的追求是一致的；从数字技术在音频领域的应用来看，它仍然依托着传统的模拟设备而向前发展。

二、数字音频格式PCM和DSD的发展状况

PCM脉码调制数字音频格式是70年代末发展起来的，记录媒体之一的CD，80年代初由飞利浦和索尼公司共同推出。PCM的音频格式也被DVD-A所采用，它支持立体声和5.1环绕声，1999年由DVD讨论会发布和推出的。

PCM的比特率，从14-bit发展到16-bit、18-bit、20-bit直到24-bit；采样频率从44.1kHz发展到192kHz。到目前为止PCM这项技术可以改善和提高的方面则越来越来小。只是简单的增加PCM比特率和采样率，不能根本的改善它的根本问题。其原因是PCM的主要问题在于：1）任何PCM数字音频系统需要在其输入端设置急剧升降的滤波器，仅让20 Hz - 22.05 kHz的频率通过（高端22.05 kHz是由于CD 44.1 kHz的一半频率而确定），这是一项非常困难的任务。2）在录音时采用多级或者串联抽选的数字滤波器（减低采样率），在重放时采用多级的内插的数字滤波器（提高采样率），为了控制小信号在编码时的失真，两者又都需要加入重复定量噪声。这样就限制了PCM技术在音频还原时的保真度。

为了全面改善PCM 数字音频技术，获得更好的声音质量，就需要有新的技术来替换。近年来飞利浦和索尼公司再次联手，共同推出一种称为直接流数字编码技术DSD的格式, 其记录媒体为超级音频CD即SACD，支持立体声和5.1环绕声。

DSD音频格式简化了信号流程，去掉了PCM使用的多级滤波器，将模拟音频直接以2.8224MHz的高采样

频率，按1-bit的数字脉冲来记录。虽然DSD格式表示的声音信号是数字化数据，但是它又与真正的声波非常接近，可完整的记录当今最佳模拟系统的信息。最好的30ips半英寸模拟录音机能记录的频率能超过50KHz，而DSD格式的频率响应指标为从DC到100KHz。能覆盖高级模拟调音台的动态范围，通过其音频频段的剩余噪声功率，保持在-120dB。DSD的频率响应和动态范围，是任何数字和模拟的录音系统无法与之比拟的。从声音的质量上来说, 数字音频技术是为了接近模拟声音的质量。DSD音频格式的发展将更有利的与模拟音频系统配合。

三、为何DSD音频格式是最好的数字音频格式

l 2001年AES 110年会的报告指出DSD是最好的音频格式选择。

l 环球, EMI和Virgin也新加入了索尼和飞利浦的SACD/DSD的行列，除了华纳之外，几乎所有大唱片公司都支持SACD/DSD的格式。

l 当前还没有真正的直接24/192kHz录音，仅仅是从24/48kHz录音转换的。真正的DVD-A出版非常少，目前还没有这种格式的市场。而在北美已超过400多版的SACD的出版，并且继续在发展。

l 按照Stereophile（在北美高档音频杂志）的最新统计指出有高达30%的读者表示将在2001年底加入SACD 的行列，或者在明年初有31%的读者加入此行列。而DVD-A的百分比是12%。当问及读者支持哪一种格式时，回答是SACD。

l 几乎所有主要的DVD-A与SACD格式的试听评价中，都由SACD取胜。这包括Stereophile、Absoulte Sound 、Surround Sound Review和Widescreen Review音频发烧杂志以及如Bob Ludwig那样的，对录音工业有非常影响的专业工程师。

l 在今后若干月有几个发展动向，将会有新的芯片出现可同时播放SACD和DVD-A格式，这将被用到新的DVD播放机中。主要的问题是这种多功能的芯片要兼容多格式对解码的音频质量不会太好。

l 除了音质方面的改善外，SACD的另一个关键要点是有完善的防盗版保护方式，在SACD上同时有可见和不可见的水印，SACD播放机要读到水印才能工作。

l SACD具有SACD和CD两层，仍旧可以汽车里的CD中播放，而DVD-A则不行。

l 对音乐存储媒体来说，74分钟的容量是十分重要的。4.7 GB 的SACD能存储74分钟DSD 8个通道（2通道立体声和DSD 6通道的环绕声）。采用了一种被称为直接流数字转换（Direct Stream Transfer）无损编码方式的飞利浦技术。这种无损编码可节省50%的存储空间。DVD-A采用的是一种被称为MLP无损包装（Meridian Lossless Packing ）的编码技术。4.7 GB 的DVD-A 能存储55分钟20 bit,192kHz PCM 6通道的环绕声。这种无损编码可节省35%-50%的存储空间。

四、DSD的应用范围

l DSD的脉冲序列可以直接下转为传统的PCM数字音频。目前在PCM和DSD共存的期，采用DSD下转运算技术，可以尽量保证音频信号的质量，消除内部重复量化错误，抑制波动，将混淆误差控制在最小。将DSD比特流下转为16-bit/44.1 kHz数字音频，直接记录在普通的CD上，可使16-bit的数字音频接近20到24-bit的精度，使得16-bit的CD尽可能的保持DSD的音质。

四、DSD的应用范围

l DSD的脉冲序列可以直接下转为传统的PCM数字音频。目前在PCM和DSD共存的期，采用DSD下转运算技术，可以尽量保证音频信号的质量，消除内部重复量化错误，抑制波动，将混淆误差控制在最小。将DSD比特流下转为16-bit/44.1 kHz数字音频，直接记录在普通的CD上，可使16-bit的数字音频接近20到24-bit的精度，使得16-bit的CD尽可能的保持DSD的音质。

l DSD选取2.8224 MHz高采样频率，其优势是可高精度的按整数的乘法和除法下转当前所有PCM采样频率。以DSD格式记录既能保证音频质量，又能通过下转满足不同的应用和要求。除了用于音乐录音外，也适用于影视的音频制作，最终合成的节目可通过下转，用来传输或记录在媒体上，如5.1的节目需要进行AC-3或DTS的编码。DSD音频格式与现有的音频设备配合，不仅仅可以改善当前节目的音频质量，而且对高清晰数字电影和高清晰数字电视的音频是一个极大的支持。

l DSD是理想的节目素材存储格式，用于母版的保存或数据库的建立。DSD的采样频率是CD的64倍即2,822,400 Hz。但是DSD每个采样仅占用1 bit，因此每个通道每秒的比特率为1 x 2,822,400 Hz或2,822,400 bits。而CD每个采样占用16 bits，因此每个通道每秒的比特率为16 x 44,100 Hz或705,600 bits。实际上，DSD总的数据流只大于普通CD的4倍，数据量可以被当前的磁带和硬盘容纳。

l DSD也是保存节目的理想格式。各国音响资料馆都面临着一个共同的问题，磁带只有30年的保存期，而每种版权则有100年的保护。选择哪种方案可将原始资料较理想的保存下来？这个问题一直得不到解决的方案，而资料越积越多，部分老化的资料已无法恢复。直到SACD的出现，美国国会所属的国家档案馆首先决定采用。

l DSD的录音制作与传统的录音制作，对设备和技术上没有重要的区别。需要增加的是DSD的模数/数模转换器和DSD录音编辑工作站，不少录音棚已经采用高级模拟调音台和现存的PCM录音设备成功的进行了DSD的录音。飞利浦发展了一种DSD录音技术的P3D的转换格式，即可以将64 DSD bits描述成3 x 24-bit AES-EBU数字节，有可能将一台24轨/24-bit 44.1 kHz PCM录音机改变成为一台8路的DSD录音机。五、Pyramix 虚拟音频制作系统

目前SACD和DVD-A都在推广之中，PCM与DSD两种数字音频格式需要一段共存期。我们必须考虑PCM/DSD的兼容和转换。因此Pyramix 虚拟音频制作系统有很大的优势，它是当前仅有一个完善系统可同时完成DVD-A (24/192kHz)和SACD/DSD (1bit/2.8Mhz)的音频制作系统。上述文章已经提到索尼公司已将DMX-100调音台与Pyramix虚拟音频制作系统结合，另外，世界数字和模拟音频设计大师Ed Meitner 也为Pyramix配置了当今世界最好的8路模数/数模转换器,支持DSD和PCM两种格式。由加拿大专业传媒公司和瑞士Merging Technologies共同推出的Pyramix 4 全中文版已经正式上市。

Pyramix在功能上的综合优势有：兼容PCM与DSD两种数字音频格式；基于高度稳定的Win2000专业工作平台，可单系统独立使用，也符合多系统网络化建设；其DSD编码格式有利与高级模拟音频系统配合；包括5.1环绕声的AC-3和DTS合成和编码；具有全套的不丢帧同步能力，支持电视、电影以及目前市场上唯一支持高清晰电视HDTV Trilevel的声音同步。再加上所有的VITC 及LTC设置，可锁定于任何视频或音频设备。

Pyramix 4中文版除了它的全新的全中文介面、全面的编辑功能、全实时的专业效果器组合、全部可自行配置及自动化控制的虚拟调音台之外，Pyramix 4还添加了：

1. DSD 1bit,

2.8Mhz (SACD) 录音、制作及母版制作功能

2. 支持192kHz 到384kHz高采样频率录音、制作及母版制作功能

3. 特别为工作于96kHz 到384kHz 及DSD 采样频率而特别设计的实时效果器

4. 不需要转换地直接支持OMF (Avid) 及SD2 (Protools)的音频格式

5. 新的效果器包括：

·实时大型、全部可自行配置的VU表指示系统

·实时相位表(可配置为多声道显示)

·实时录音用通路工具组件

·为母版制作及环绕声制作使用的实时总线工具组件

·新式强化的实时全自动化声像移位器，可用于双声道立体声素材及单声道素材

6. 为多声道音乐录音、编辑及母版制作而强化的工具，包括节拍器轨。按照节奏及拍子的多种变化而自动调整时间线，按节奏轨自动调整时间线及节拍。

7. 通过最多可支持8块DSP卡，要增加Pyramix的能力，只要添加Mykerinos DSP卡

8. 支持DIRECTX插件及ASIO，可与其它专业音频效果器及应用程序相连

9. 使用不同控制协议，可通过多种控制介面控制多种外部设备

10. 直接支持新式的Sony DMX-R100 (MADI I/O 接口)调音台

Pyramix虚拟音频制作系统，是经索尼和飞利浦和公司证的DSD系统，也是世界上唯一的系统，可以有以下DSD的功能：

1. 2-24 声道DSD录制及还放

2. 为DSD的多声道编辑，加上实时淡出/淡入及声音渐变效果。

3. PCM到DSD 转换

4. 实时高采样率效果器，包括混响也是基于DSD模式的

5. 可制作DSD环绕声

6. 为SACD 完整的D及E表指示，红皮书标准

7. DSD特有的高采频样滤波器

在广播影视领域大规模数字化进程中，我们已感受到音频制作手段的快速更新，工作效率大大提高，但对数字化后的音频质量，还须有更高的追求，高清晰度电视和数字电影更需要有与之相适应的高质量音频。飞利浦和索尼公司计划告别他们的多比特PCM格式，全面推广DSD格式。这不是一个偶然的，它关系到数字化音频发展的趋势，因此在数字化规划中，应当逐步将DSD技术应用于实际，真正走在广播影视数字化进程的前列。

国内物流信息技术的现状与发展趋势

本科生实验报告 院系：经济与管理学院 试验课程：物流管理 实验项目：国内物流信息技术的现状及发展趋势指导老师： 开课时间： 专业： 班级： 姓名： 学号：

实践时间：实验评分： 实验目的： 研究物流信息技术在中国发展现状，并针对其存在的问题提出自己的见解和建议。实验内容： 1.我国物流信息化的现状与发展 2.物流信息技术在国内生产经营中应用现状 3.物流信息技术的发展趋势 实验结果：以小论文形式提交 国内物流信息技术的现状及发展趋势 一、我国物流信息化的现状和发展 （一）、物流信息化的需求 我国正处于全面推进信息化的进程之中，所以物流领域的信息化既带有一般 信息化的共性，也有其特性。分析近年来现代物流信息化在我国得以迅速发展的 原因，主要来自于三个层面的因素。第一是信息技术、网络技术的普及和发展， 特别是互联网技术解决了信息共享、信息传输的标准问题和成本问题，使得信息更广泛地成为控制、决策的依据和基础。因此只要解决信息的采集、传输、加工、共享，就能提高决策水平，从而带来效益。在这个层面上可以不涉及或少涉及流程改造和优化的问题，信息系统的任务就是为决策提供及时、准确的信息。这是所有信息化的共性问题，基础问题。第二是企业在利益机制的驱动下，不断追求降低成本和加快资金周转，将系统论和优化技术用于物流的流程设计和改造，融入新的管理制度之中。此时的信息系统作用有二，其一是固化新的流程或新的管理制度，使其得以规范地贯彻执行；其二是在规定的流程中提供优化的操作方案，例如仓储存取的优化方案，运输路径的优化方案等。此时信息系统作用主要在于固化管理和优化操作。此类信息化建设涉及流程，因此带有明显的行业特点。第三个层面是供应链的形成和供应链管理的作用上升，其中物流管理是其主要组成部分。要解决的问题是提高整个供应链的效率和竞争力，主要是通过对上下游企业的信息反馈服务来提高供应链的协调性和整体效益，如生产企业与销售企业的协同、供应商与采购商的协同等，物流信息系统不仅是供应链的血液循环系统，也是中枢神经系统。供应链的基础是建立互利的利益机制，但是这种机制需要一定的技术方案来保证，信息系统在这里的主要作用是实现这种互利机制的手段。

信息技术及发展趋势

第二课《信息技术及发展趋势》 一、教材及学情分析 信息技术对信息的获取、加工、表达、发布、交流管理等的现代科学技术。初中主要学习信息科学常识和常用信息技术，学生对信息技术很感兴趣，但信息技术是什么不太明白，本节主要从总体上给学生认识信息技术。为以后学习具体的信息处理技术提供理论基础认识。 二、教学目标 ·知识目标 1.了解信息技术的发展历程和发展趋势 2.了解利用信息技术获取、加工、管理、表达与交流信息。 3.认识信息技术的重要作用与人类社会的关系。 4.激发学生了解、掌握并应用先进技术的热情。 ·技能目标 1.了解信息的发展有关知识。 2.利用网络查找有关信息知识。 3.了解信息的发展趋势 ·情感目标通过利用搜索查找信息发展、信息技术与其它科学，发展方向，让学生感受信息的重要性，体验信息时代发展快速的感受。培养同学们的团结、协作、相互交流的学习精神。 三、重点难点 重点：了解如何对信息进行获取、传递、处理的各种技术 难点：知道信息技术的发展历程(五次革命)。 四、教学准备 1.准备有关信息传输媒介的音像资料。 2.有条件的可用网络教室上网搜索有关知 识。 五、教学建议 建议课时：1课时。 六、教学方法： 任务驱动法、讲授知识、学生相互讨论、交流共同协作完成，教师辅导。 七、教学教程： （一）、温故互查 1．学生你们上过网吗？（同学们大部分回答上过？接着问下面的问题。） 2．你们知道上网是获取了什么？回答：概括起来各种信息 今天我们就一起来学习信息的发展和趋势的知识。 （二）、设问导读 你们是如何感受到信息？(设问导读，学生能说出信息的交流方式、媒介、形式) 在我们现实生活中，我们往往急要交流方便快捷，因此才有了电视，电话，手机。而现在我们可以在因特网上交流，突破了以往人们在信息交流中所受到的时空限制，极大的丰富了信息内容和表现形式。 对信息的获取、加工、存储、表达、管理、交流、发布等处理的信息技术，先后经历了5 次革命。 （三）、自我检测 (学生活动自我检测：分小组讨论完成下面的表格内的内容，特别对发生年代及科学家一栏提示上网查找或通过其它方法获取)

我国新材料领域发展计划与方向

我国新材料领域发展计划与方向 本文来自：博研联盟论坛 我国政府对新材料的研究开发也给予了高度重视，近年出台了一系列相关鼓励政策，指定了一批新材料研发中心和重点实验室，规划了一批新材料成果转化与产业建设基地，特别是在国家先后出台的一些重大科技开发和产业化计划中，均把新材料列为重点支持的领域之一。在国家的重大科技计划中，与新材料研发与产业化相关的有： 本文来自：博研联盟论坛本文来自：博研联盟论坛 863 计划，是国家的中长期高技术研究与发展计划，其中的7 个高技术研究领域中，新材料研发被作为重点之一。国家在“863”计划中陆续拿出22.5 亿元专门用于新材料领域关键技术的研究。“十五”期间，863 计划新材料领域设立了三个主题，一是光电子材料及器件主题：解决若干关键光电子材料、器件和模块规模化生产技术，重点开发超高亮度显示材料与器件，超高速度、超大容量光存储材料与器件，高灵敏度的光传感材料等，第一批课题安排了64 个项目，二是特种功能材料技术主题：发展具有我国自主知识产权的特种功能材料及相关技术，建立相关的评价体系，提升相关传统产业技术水平，引导并促进相关高新技术产业群自勺形成，重点开发超导材料、生态环境材料、新型能量转换和储能材料、稀土功能材料、信息功能陶瓷材料、生物医用材料等，第一批课题安排了66 个项目，三是高性能结构材料技术主题：以国民经济建设中的重大需求为导

向，发展具有自主知识产权的高性能结构材料及其先进制备、成形与加工技术，重点开发轻质、高强度的结构材料，第一批课题安排了45 个项目。去年以来，国家科技部又公布了第二批课题的项目申请指南和公开招标公告。 本文来自：博研联盟论坛本文来自：博研联盟论坛 973 计划，是国家重点基础研究计划，选择的30 个重大课题中有7 个与材料有直接关系，包括改造传统材料产业涉及的基础问题；发展高技术新材料涉及的基础问题；材料设计、制备、成型、改性及使用中的基础问题。 本文来自：博研联盟论坛本文来自：博研联盟论坛 火炬计划(促进我国高新技术成果商品化、产业化和国际化的指导性开发计划)、科技攻关计划(面向国民经济建设主战场，解决国民经济建设和社会发展中重大科技问题的科技发展计划)、中小企业创新基金(用于支持科技型中小企业技术创新项目的政府专项基金)，均将具有自主知识产权、高技术、高附加值、节能降耗、有利环境保护以及出口创汇的各类新材料项目的研发与产业化列入优先支持范围。 本文来自：博研联盟论坛本文来自：博研联盟论坛 国家自然科学基金，是国家为支持自然科学基础性研究而设立的专项基金，它大力支持具有重要应用前景，特别是具有新思想，新方法以及可能产生新成果的材料方面的基础性研究。国家自然科学基金委员会资助的研究课题，与材料有关的约占四分之一。目前，

微电子导论论文--发展及历史

中国微电子技术发展现状及发展趋势 论文概要： 介绍了中国微电子技术的发展现状，并阐述对微电子技术发展趋势的展望。针对日前世界局势紧张，战争不断的状况，本文在最后浅析了微电子技术在未来轻兵器上的应用。 一．我国微电子技术发展状况 1956年7月，国务院科学专业化规划委员会正式成立，组织数百各科学家和技术专家编制了十二年（1965—1967年）科学技术远景规划，这个著名的《十二年规划》中，明确地把发展计算机技术、半导体技术、无线电电子学、自动化和遥感技术放到战略的重点上，我国半导体晶体管是1957年研制成功的，1960年开始形成生产；集成电路始于1962年，于1968年形成生产；大规模集成电路始于70年代初，80年代初形成生产。但是，同世界先进水平相比较，我们还存在较大的差距。在生产规模上，目前我国集成电路工业还没有实现高技术、低价格的工业化大生产，而国外的发展却很快，美国IBM 公司在日本的野洲工厂生产64K动态存贮器，1983年秋正式投产后，每日处理硅片几万片，月产量为上百万块电路，生产设备投资约8000万美元。日本三菱电机公司于1981年2月开始动土兴建工厂，1984年投产，计划生产64K动态存贮器，月产300万块，总投资约为1.2亿美元。 此外，在美国和日本，把半导体研究成果形成工业化生产的周期也比较短。在美国和日本，出现晶体观后，形成工业生产能力是3年；出现集成电路后形成工业生产能力是1—3年；出现大规模集成电路后形成工业生产能力是1—2年；出现超大规模集成电路后形成工业生产能力是4年。我国半导体集成电路工业长期以来也是停留在手工业和实验室的生产方式上。近几年引进了一些生产线，个别单位才开始有些改观，但与国外的差距还是相当大的。 从产品的产值和产量方面来看，目前，全世界半导体与微电子市场为美国和日本所垄断。这两国集成电路的产量约占体世界产量的百分之九十，早期是美国独占市场，而日本后起直追。1975年美国的半导体与集成电路的产值是66亿美元，分离器件产量为110多亿只，集成路为50多亿块；日本的半导体与集成电路的产值是30亿美元，分离器件产量为122亿只，集成电路为17亿块。1982年美国的半导体与集成电路的产值为75美元，分离器件产量为260多亿只，集成电路为90多亿块；日本的半导体与集成电路的产值为38亿美元，分离器件产量300多亿只，集成电路40多亿块。我国集成电路自1976年至1982年，产量一直在1200万块至3000万块之间波动，没有大幅度的提高，1982年我国半导体与集成电路的产值是0.75亿美元，产量为1313万块，相当于美国1965年和日本1968年的水平。（1965年美国的半导体与集成电路的产值是0.79亿美元，产量为950万块；1968年日本的半导体与集成电路的产值为0.47亿美元，产量为1988万块）。 在价格、成本、劳动生产率、成品率等方面，差距比几十倍还大得多，并且我国小规模集成电路的成品率比国外低1—3倍；中规模集成电路的成品率比国外低3—7倍。目前中、小规模集成电路成品率比日本1969年的水平还低。从经济效益和原材料消耗方面考虑，国外一般认为，进入工业生产的中、小规模集成电路成品率不应低于50%，大规模集成电路成品率不应低于30%。我国集成电路成品率的进一步提高，已迫在眉睫，这是使我国集成电路降低成本，进入工业化大生产、提高企业经济效益带有根本性的一环。从价格上来看，集成电路价格是当前我国集成电路工业中的重大问题，产品优质价廉，市场才有立足之地。我国半导体集成电路价格，长期以来，降价较缓慢，近两三年来，集成电路的平均价格为每块10元左右，这种价格水平均相当于美国和日本1965

新材料技术发展的方向

展望新材料的未来 新材料技术的发展不仅促进了信息技术和生物技术的革命，而且对制造业、物资供应以及个人生活方式产生重大的影响。记者日前采访了中国科学院“高科技发展报告”课题组的有关专家，请他们介绍了当前世界上新材料技术的研究进展情况及发展趋势。材料技术的进步使得“芯片上的实验室”成为可能，大大促进了现代生物技术的发展。新材料技术的发展赋予材料科学新的内涵和广阔的发展空间。目前，新材料技术正朝着研制生产更小、更智能、多功能、环保型以及可定制的产品、元件等方向发展纳米材料20世纪90年代，全球逐步掀起了纳米材料研究热潮。由于纳米技术从根本上改变了材料和器件的制造方法，使得纳米材料在磁、光、电敏感性方面呈现出常规材料不具备的许多特性，在许多领域有着广阔的应用前景。专家预测，纳米材料的研究开发将是一次技术革命，进而将引起21世纪又一次产业革命。日本三井物产公司曾在去年末宣布该公司将批量生产碳纳米管，从2002年4月开始建立年产量120吨的生产设备，9月份投入试生产，这是世界上首次批量生产低价纳米产品。美国ibm公司的科研人员，在2001年4月，用碳纳米管制造出了第一批晶体管，这一利用电子的波性，而不是常规导线实现传递住处的技术突破，有可能导致更快更小的产品出现，并可能使现有的硅芯片技术逐渐被淘汰。在碳纳米管研究方兴未艾的同时，纳米事业的新秀－－“纳米带”又问世了。在美国佐治亚理工学院工作的三位中国科学家2001年初利用高温气体固相法，在世界上首次合成了半导体化物纳米带状

结构。这是继发现多壁碳纳米管和合成单壁纳米管以来，一维纳米材料合成领域的又一大突破。这种纳米带的横截面是一个窄矩形结构，带宽为30～300mm，厚度为5～10nm，而长度可达几毫米，是迄今为止合成的惟一具有结构可控且无缺陷的宽带半导体准一维带状结构。目前已经成功合成了氧化锡、氧化铟、氧化隔等材料纳米带。由于半导体氧化物纳米带克服了碳纳米管的不稳定性和内部缺陷问题，具有比碳纳米管更独特和优越的结构及物理性能，因而能够更早地投入工业生产和商业开发。 超导材料超导材料在电动机、变压器和磁悬浮列车等领域有着巨大的市场，如用超导材料制造电机可增大极限输出量20倍，减轻重量90％。超导材料的研制，关键在于提高材料的临界温度，若此问题得到解决，则会使许多领域产生重大变化。去年，科学家在超导材料上有不少新收获，相继发现了临界温度更训的新型超导材料，使人类朝着开发室温超导材料迈出了一大步。在日本，有人发现二硼化镁可在－234℃成为超导体，这是迄今为止发现临界温度最高的金属化合物超导体。由于二硼化镁的发现，使世界凝聚态物理学界为之振奋。由于二硼化镁超导体易合成、易加工，很容易制成薄膜或线材，因而应用前景看好。 美国科学家在研制更具实用性超导材料方面取得了明显的进展，并开始进入实用阶段。美国底物律的福瑞斯比电站在地下铺设了360多米的超导电缆，电缆中123kg重的导线是由含铋、锶、钙、铜的氧化物超导瓷制造的。这是世界上首次实用的超导输电线路。我国在高

未来信息技术的发展趋势

未来信息技术的发展趋势 随着信息技术的广泛应用和不断发展，未来以电子商务、软件和通信技术为核心的IT技术对企业经营和管理将产生重大而深远的影响。企业也需要创造性地运用信息技术才能改变整个行业和企业的竞争规则，从而赢得新的竞争优势。相反，如果无视这种趋势，或没有很好地利用IT技术提升管理，无论多么具有实力的企业，都可能面临巨大的风险，甚至被市场所淘汰。 未来信息技术的发展趋势 企业信息化的发展必然经历“四i”化，即信息化、集成化、网络化和智能化的阶段。北京贯智赋能管理技术服务有限公司的高级咨询顾问邱昭良博士认为，目前国内很多企业还处在信息化的阶段，有一部分企业已经着手实现企业内部系统的集成化，未来信息技术的发展将朝着网络化和智能化的方向迈进。 第一，实现信息化（information）。中国企业的管理很大程度上还是靠“人治”，决策靠“拍脑袋”，业务靠手工处理，数字化、精细化程度不够，导致管理效率和效果受到限制和影响。因此，IT应用的第一步就是从手工操作实现数字化、信息化、自动化。 第二，实现集成化（integration）。企业作为一个有机系统，需要企业内部的产品研发、采购、生产、销售与客户服务紧密集成起来。因此，IT应用也需要从局部走向集成。现在企业信息化建设中缺乏整体规划，各种IT应用系统彼此孤立，构成一个个“信息孤岛”，缺乏集成与整合。因此，企业应用集成（EAI）会是一些企业下一步重

点关注的问题。 第三，实现网络化（internet）。很多企业的运作是跨地域的，为实现集成化，就需要实现网络化，尤其是随着互联网的日益普及和性能提升，已经可以支撑商业应用。因此，借助互联网提供的廉价的通讯手段，可以让很多中小型企业构建起全国性的业务运作体系，实现业务的有效扩张。而过去，对于很多企业是不堪想象的。企业必须耗费巨资，建设一个庞大的私有广域网络，而现在却可以实现覆盖全国乃至全球的“数字神经网络”。 第四，实现智能化（intelligent）。除了完成传统的交易之外，还要挖掘客户的需求，从数据里面获得财富，辅助企业决策，让企业成为一个智能化的企业。 在未来网络化和智能化的信息环境中，驱动现代企业成长的力量将由机会和业务驱动转向的管理和创新驱动阶段中。信息技术应用将会对后两种驱动力量都能起到强大的支撑作用。 在邱昭良博士看来，企业规模的扩大、业务和管理趋于复杂，企业必须靠加强管理来提升企业的运营效率和效益，而单纯依靠人的控制和一些简单的辅助手段已经不足以保证业务运作和管理的有效，因此，企业就需要引入一些专门的信息系统，例如企业资源计划（ERP）、客户关系管理（CRM）以及企业内部的管理信息系统。并在企业内部的管理平台上整合现有的系统资源，同整个价值链上的合作伙伴建立符合统一标准的信息共享和交流。使得跨企业、跨行业的供应链流程更加畅通和便捷。

微电子技术的发展历史与前景展望

微电子技术的发展历史与前景展望 姓名：张海洋班级：12电本一学号：1250720044 摘要：微电子是影响一个国家发展的重要因素,在国家的经济发展中占有举 足轻重的地位，本文简要介绍微电子的发展史，并且从光刻技术、氧化和扩散技术、多层布线技术和电容器材料技术等技术对微电子技术做前景展望。 关键词：微电子晶体管集成电路半导体。 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，它主要研究电子或粒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。微电子产业是基础性产业，是信息产业的核心技术，它之所以发展得如此之快，除了技术本身对国民经济的巨大贡献之外，还与它极强的渗透性有关。 微电子学兴起在现代，在1883年，爱迪生把一根钢丝电极封入灯泡，靠近灯丝，发现碳丝加热后，铜丝上有微弱的电流通过，这就是所谓的“爱迪生效应”。电子的发现，证实“爱迪生效应”是热电子发射效应。 英国另一位科学家弗莱明首先看到了它的实用价值，1904年，他进一步发现，有热电极和冷电极两个电极的真空管，对于从空气中传来的交变无线电波具有“检波器”的作用，他把这种管子称为“热离子管”，并在英国取得了专利。这就是“二极真空电子管”。自此，晶体管就有了一个雏形。 在1947年，临近圣诞节的时候，在贝尔实验室内，一个半导体材料与一个弯支架被堆放在了一起，世界上第一个晶体管就诞生了，由于晶体管有着比电子管更好的性能，所以在此后的10年内，晶体管飞速发展。 1958年，德州仪器的工程师Jack Kilby将三种电子元件结合到一片小小的硅片上，制出了世界上第一个集成电路（IC）。到1959年，就有人尝试着使用硅来制造集成电路，这个时期，实用硅平面IC制造飞速发展.。 第二年，也是在贝尔实验室，D. Kahng和Martin Atalla发明了MOSFET，因为MOSFET制造成本低廉与使用面积较小、高整合度的特点，集成电路可以变得很小。至此，微电子学已经发展到了一定的高度。 然后就是在1965年，摩尔对集成电路做出了一个大胆的预测：集成电路的芯片集成度将以四年翻两番，而成本却成比例的递减。在当时，这种预测看起来是不可思议，但是现在事实证明，摩尔的预测诗完全正确的。 接下来，就是Intel制造出了一系列的CPU芯片，将我们完全的带入了信息时代。 由上面我们可以看出，微电子技术是当代发展最快的技术之一，是电子信息产业的基础和心脏。时至今日，微电子技术变得更加重要，无论是在航天航空技术、遥测传感技术、通讯技术、计算机技术、网络技术或家用电器产业，都离不开微电子技术的发展。甚至是在现代战争中，微电子技术也是随处可见。在我国，已经把电子信息产业列为国民经济的支拄性产业，微电子信息技术在我国也正受到越来越多的关注，其重要性也不言而喻，如今，微电子技术已成为衡量一个国家科学技术进步和综合国力的重要标志，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。

信息技术的未来发展方向

信息技术的未来发展方向 随着现代信息技术的发展，信息产业分支也形成多元化发展趋势，总的来说，信息技术在未来将有以下几个发展方向：、 一、微电子与光电子向着高效能方向发展 预计本世纪应用电子自旋、核自旋、光子技术和生物芯片的功能强大的计算机将要问世，可以模拟人的大脑，用于传感认识和思维加工。预计在未来十多年内可以产生存贮量达到每立方毫米100万G，而功耗仅仅为超大规模集成电路千万分之一的生物芯片。 二、现代通信技术向着网络化，数字化，宽带化方向发展 这种发展趋势也催生了信息技术的成长，一方面，市场对IT人才的需求量有了大幅提升，另一方面，衍生于信息技术的行各行各业也竞相发展。 三、信息技术将会促使遥感技术的蓬勃发展 感测与识别技术它的作用是扩展人获取信息的感觉器官功能。它包括信息识别、信息提取、信息检测等技术。随着信息技术的迅速发展，通信技术和传感技术将紧密集合，这将是信息技术的作用面和影响面更为宽广。 总结：从以上各个方面综合来看，信息技术有一些共同

的发展趋势： (1)高速大容量。速度和容量是紧密联系的，随着要传递和处理的信息量越来越大，高速大容量是必然趋势。因此从器件到系统，从处理、存储到传递，从传输到交换无不向高速大容量的要求发展。 (2)综合集成。社会对信息的多方面需求，要求信息业提供更丰富的产品和服务。因此采集、处理、存储与传递的结合，信息生产与信息使用的结合，各种媒体的结合，各种业务的综合都体现了综合集成的要求。 (3)网络化。通信本身就是网络，其广度和深度在不断发展，计算机也越来越网络化。各个使用终端或使用者都被组织到统一的网络中，国际电联的口号“一个世界，一个网络”。虽然绝对了一些，但其方向是正确的。 而在这种共同趋势下信息技术所面的主要问题就是信 息技术人才的缺乏，技术人员的培养速度远远比不上人们对信息技术应用需求的增长速度。 总之，人类已全面进入信息时代。信息产业无疑将成为未来全球经济中最宏大、最具活力的产业。信息将成为知识经济社会中最重要的资源和竞争要素。市场对信息技术人才的需求将成为大势。

信息技术的发展趋势

信息技术的发展趋势 信息既非物质，也非能量，但它是构成我们世界的基本要素之一，是人类社会创造的知识的总和。信息资源与物质、能源资源有一个很大的不同特点，就是它可以被重复使用，可被同时共享，在使用过程中不仅可以不减少，有时还可产生新的增量。信息技术是研究信息的生产、采集、存贮、变换、传递、处理过程及广泛利用的新兴科技领域。 自1946年第一台计算机诞生以来，仅仅半个多世纪，信息技术以它广泛的影响和巨大的生命力，风靡全球，成为科技发展史上业绩最辉煌、发展最迅速、对人类影响最广泛和最深刻的科技领域。可以预见，21世纪将是信息的时代，信息技术将成为最活跃、与人们生活最密切相关的科技领域。 21世纪，信息技术将会朝着以下几方面发展： 一、微电子向着高效能方向发展 当代的计算机都是建立在微电子学基础上的。过去在微电子学方面有一个摩尔定律：即芯片集成晶体管数量每18个月左右增加一倍。据最新研究，其已被突破，达到每12个月增加一倍。20世纪50年代，面积为0.1平方英寸的硅片上只能装上1个电子元件，现在则高达3万多个。 现在人们普遍认为微电子技术即将进入“后光刻时代”，未来随着纳米科技的发展可能将使计算机建立在更微观集成、更高速的基

础之上，引起筛子领域的一次新的革命。其结果是：（1）效率更高。纳米技术能制造更节能、更便宜的微处理器，使计算机效率提高百万倍，可生产出更高效率的宽带网，海量存贮器，集传感、数据处理、通讯为一体的智能器件。（2）体积更小。纳米计算机可缩小到头发丝直径的千分之一。美国已利用纳米技术制造出了跳蚤大小的机器人，该项技术使用了微电脑，机器人具有初级逻辑思维能力。此外，该机器人还能在绝对危险或人类所不能及的环境条件下进行工作，用它可以完成核反应堆内的故障处理，此项技术也可用于原子的运送及原子的重新排列。（3）功能更奇。可把装有飞机驾驶程序的纳米芯片植入人体体内，通过细胞接受信息，不用培训你就能驾驶飞机。 预计本世纪应用电子自旋、核自旋、光子技术和生物芯片的功能强大的计算机将要问世，可以模拟人的大脑，用于传感认识和思维加工。预计在未来十多年内可以产生存贮量达到每立方毫米100万G，而功耗仅仅为超大规模集成电路千万分之一的生物芯片。 总之，可以预见，微电子与电子器件及集成结构功能将向着高集成度、高速度、低功耗、低成本方向发展。 二、计算机向着多极化方向发展 21世纪，计算机向着超高速度、小型化、并行处理（同时处理）、智能化方向发展。它的发展轨迹不同于自然界的“大鱼吃小鱼”，而是“快鱼吃慢鱼”，谁占领了市场先机谁就成为主导产品。 目前在计算机领域有一个10倍速定律：即每5~7年速度增加10倍，体积减少10倍，价格下降10倍，这一定律也即将被突破。

新材料发展方向

新材料领域未来发展方向 日新月异的现代技术的发展需要很多新型材料的支持。自从第三次科技浪潮席卷全球以来，新型材料同信息、能源一起，被称为现代科技的三大支柱。新材料的诞生会带动相关产业和技术的迅速发展，甚至会催生新的产业和技术领域。材料科学现已发展成为一门跨学科的综合性学科。根据我国当前及未来发展的实际情况，新材料领域值得注意的新发展方向主要有半导体材料、结构材料、有机／高分子材料、敏感与传感转换材料、纳米材料、生物材料及复合材料。 1.半导体材料 随着高科技发展的需要，半导体及其应用研究的中心正向直接影响市场的微型或低维量子器件、改善传输质量和效率、增大功率和距离等方向发展，半导体化合物（GaAs、InAs、GaN、SiC等）具有重要的应用前景。半导体材料领域的重要研究主题有： （1）Si基积分电路设计，就材料物性而言涉及用于门（gates）电路控制的纳米尺寸电介质制造及特性研究。 （2）大能隙材料则在光电子学领域中具有关键的作用。可以预期，Ⅲ―V族化合物材料具有重要应用前景。 （3）纳米电子学及纳米物理学研究是微电子及光电子材料和器件发展的基础，涉及半导体与有机或生物分子耦合，低维器件的量子尺寸效应，半导体与超导体或磁性材料界面以及原子或分子尺度的存储问题。建立原子学模拟与连续介质力学及量子力学跨层次―跨尺度关联应是该领域中的一个重要的研究方向。 2.结构材料 Fe基、Al基、Ti基以及Mg基合金作为力学材料的主体，构成了系列结构材料，其主要功能是承担负载（如火车、汽车、飞机）。汽车用钢近年来已从一般钢铁发展为使用灿合金或特殊的高强Mg基合金，高强Ti合金在高强钢中有重要位置，不锈钢则有取代碳钢的趋势。用于军用飞机的Al合金及一般钢材则被先进的Ti合金及高分子基复合材料所取代。进一步还需要发展碳纤维增强复合材料或Al基复合材料。结构材料的主体有： （1）钢铁：钢铁材料，特别是具有多相结构和复杂成分的优质钢具有重要的应用前景和潜在优势，需要开展相应的基础研究。联系微米和纳米技术的纳米层间结构、织构以及晶界和界面都可视为改善钢铁材料的重要途径。 （2）Al合金：Al基材料及相应的沉淀硬化效应导致高强铝合金的出现，相关技术工艺已发展为"沉淀科学"，它涉及"相"间晶体结构的匹配性以及合金的稳定性，特别是时效合金的稳定性直接影响航空或空间应用，因此可视为Al合金基础研究中的重要问题。 （3）Mg合金：镁及镁合金广泛应用于冶金、汽车、摩托车、航空航天、光学仪器、计算机、电子与通讯、电动、风动工具和医疗器械等领域。镁合金是最轻的工程结构材料，以其

信息技术及其发展趋势 (1课时)

信息技术及其发展趋势 (1课时) 【学习目标】：理解信息技术的概念和发展趋势，了解信息技术的分类。 【学习重点】：信息技术的概念、信息技术的发展趋势。 【温馨提示】：“对信息技术概念的理解”可能是你的学习难点哟 【同步学习】： 学习活动一：理解信息技术的概念、了解其分类 信息技术是指人们获取信息、传递信息、存储信息、处理信息、显示信息、分配信息的相关技术。包括现代通信技术、电子计算机技术、微电子技术等。 “春天来了，桃花盛开的时候老师拍了很多照片，并把这些照片上传到了老师的QQ空间。在这个过程中，老师会用到哪些设备？哪些处理信息的相关技术？” 情境导入：从古时的烽火狼烟、飞马传书到今天的视频电话、电子邮件，通信技术的发展起了关键的作用，接下来我们一起学习通信技术及其发展。 学习活动二：了解通信技术及其发展 1）说说你知道的通信设备。 2）结合生活经验，说说你知道的电话的发展历程。 情境导入：现代通信技术和电子计算机技术的飞速发展离不开微电子技术的发展，而集成电路技术的发展又决定着微电子技术的发展，接下来我们一起学习微电子技术及其发展。 学习活动三：了解微电子技术及其发展 带着以下问题快速阅读教材2.2节，了解微电子技术的相关知识。2分钟后抢答。 1）集成电路的集成度通常指一个芯片上集成了多少个元器件，集成的元器件越多，集成度越。 2）内部有上万个元器件的集成电路称为。 A.小规模集成电路 B.中规模集成电路 C.大规模集成电路 D.超大规模集成电路 情境导入：正是由于微电子技术的飞速发展的，电子计算机技术已成为了信息技术的重要组成部分。接下来我们一起来学习电子计算机技术的相关知识。 学习活动四：掌握电子计算机技术及其发展 1）打开文件，阅读相应内容。举例说明你所知道的计算机的发展方向。 2）根据计算机发展的五个方向结合通信技术、微电子技术和其他信息技术的相关知识畅想： 未来计算机会是怎样的？

微电子技术的发展

什么是集成电路和微电子学 集成电路（Integrated Circuit，简称IC）：一半导体单晶片作为基片，采用平面工艺，将晶体管、电阻、电容等元器件及其连线所构成的电路制作在基片上所构成的一个微型化的电路或系统。 微电子技术 微电子是研究电子在半导体和集成电路中的物理现象、物理规律，病致力于这些物理现象、物理规律的应用，包括器件物理、器件结构、材料制备、集成工艺、电路与系统设计、自动测试以及封装、组装等一系列的理论和技术问题。微电子学研究的对象除了集成电路以外，还包括集成电子器件、集成超导器件等。 集成电路的优点：体积小、重量轻;功耗小、成本低；速度快、可靠性高； 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； 衡量微电子技术进步的标志要在三个方面：一是缩小芯片器件结构的尺寸，即缩小加工线条的宽度；而是增加芯片中所包含的元器件的数量，即扩大集成规模；三是开拓有针对性的设计应用。 微电子技术的发展历史 1947年晶体管的发明；到1958年前后已研究成功一这种组件为基础的混合组件； 1958年美国的杰克基尔比发明了第一个锗集成电路。1960年3月基尔比所在的德州仪器公司宣布了第一个集成电路产品，即多谐振荡器的诞生，它可用作二进制计数器、移位寄存器。它包括2个晶体管、4个二极管、6个电阻和4个电容，封装在0.25英寸*0.12英寸的管壳内，厚度为0.03英寸。这一发明具有划时代的意义，它掀开了半导体科学与技术史上全新的篇章。 1960年宣布发明了能实际应用的金属氧化物—半导体场效应晶体管（metal-oxide-semiconductor field effect transistor ，MOSFET）。 1962年生产出晶体管——晶体管逻辑电路和发射极耦合逻辑电路； 由于MOS电路在高度集成和功耗方面的优点，70年代，微电子技术进入了MOS电路时代；随着集成密度日益提高，集成电路正向集成系统发展，电路的设计也日益复杂、费事和昂贵。实际上如果没有计算机的辅助，较复杂的大规模集成电路的设计是不可能的。 微电子发展状态与趋势 微电子也就是集成电路，它是电子信息科学与技术的一门前沿学科。中国科学院王阳元院士曾经这样评价：微电子是最能体现知识经济特征的典型产品之一。在世界上，美国把微电子视为他们的战略性产业，日本则把它摆到了“电子立国”的高度。可以毫不夸张地说，微电子技术是当今信息社会和时代的核心竞争力。 在我国，电子信息产业已成为国民经济的支柱性产业，作为支撑信息产业的微电子技术，近年来在我国出现、崛起并以突飞猛进的速度发展起来。微电子技术已成为衡量一个国家科学技术进步和综合国力的重要标志。 1.微电子发展状态 1956年五校在北大联合创建半导体专业：北京大学、南京大学、复旦大学、

新材料技术的发展趋势

1 新材料技术的发展趋势和特点 纵观国际新材料研究发展的现状，西方主要工业发达国家正集中人力、物力，寻求突破，美国、欧共体、日本和韩国等在他们的最新国家科技计划中，都把新材料及其制备技术列为国家关键技术之一加以重点支持，非常强调新材料对发展国民经济、保卫国家安全、增进人民健康和提高人民生活质量等方面的突出作用。 我国对新材料及其制备技术历来非常重视，一直作为一个重要的领域被列入我国自1956年以来的历次国家科技发展规划之中。在我国863高技术中，新技术材料又是七大重点领域之一。经过40余年的努力，已在许多方面取得显著进展，一大批新材料已成功地应用于国防和民用工业领域，有些新材料的研究居国际领先水平，为我国新材料及其制备技术在21世纪初的持续发展奠定了较好的基础。 新材料及其制备技术的研究将对世界经济发展产生重大影响，其发展趋主要体现在： （1）功能材料向多功能化、集成化、小型化和智能化方向发展； （2）结构材料向高性能化、复合化、功能化和低成本化方向发展； （3）薄膜和低维材料研帛发展迅速，生物医用材料异军突起；（4）新材料制品的精加工技术和近净形成形技术受到高度重视； （5）材料及其制品与生态环境的协调性倍受重视，以满足社会可持续发展的要求； （6）材料的制备及评价表征技术日受重视，材料制备与评价表征新技术、新装备不断涌现； （7）材料在不同层次（微观、介观和宏观）上的设计发展迅速，已成为发展新材料的重要基础。 材料是人类用以制成用于生活和生产的物品、器件、构件、机器及其它产品的物质，是人类赖以生存和发展的物质基础。所谓新材料，指的是那些新出现或正在发展中的具有传统材料所具备的优异性能的材料。从人类科技发展史中可以看到，近代世界已经历了两次工业革命都是以新材料的发现和应用为先导的。钢铁工业的发展，为18世纪以蒸汽机的发明和应用为代表的第一次世界革命奠定了物质基础。本世纪中叶以来，以电子技术，特别是微电子技术的发明和应用为代表的第二次世界革命，硅单晶材料则起着先导和核心作用，加之随后的激光材料和光导纤维的问世，使人类社会进入了“信息时代”，因此，可以预料，谁掌握了新材料，谁就掌握了21世纪高新技术竞争的主动权！ 综上所述，当今新材料及其制备技术的发展趋势具有以下几个特点： （1）新材料技术是现代工业和高技术发展中的共性关键技术，材料科学技术已成为当代和下世纪初最重要的、发展最快的科学技术之一。信息、能源、农业和先进制造等技术领域的发展都离不开新材料及其制备技术的发展； （2）综合利用现代先进科学技术成就，多学科交*，知识密集，导臻新材料及其制备技术的投资强度大、更新换代快，经济效益和社会效益巨大； （3）新材料的制备和质量的提高更加依赖于新技术、新工艺的发展和精确的检测控制技术的应用。对制备技术的重视与投入直线上升，极大地加速了基础材料的发展和传统产业的改造。

微电子的技术发展方向

1 微电子技术发展方向 21世纪初微电子技术仍将以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术为主流；随着IC设计与工艺水平的不断提高，系统集成芯片将成为发展的重点；并且微电子技术与其他学科的结合将会产生新的技术和新的产业增长点。 1.1 主流工艺——硅基CMOS电路 硅半导体集成电路的发展，一方面是硅晶(圆)片的尺寸愈来愈大，另一方面是光刻加工线条（特征尺寸）愈来愈细。 从硅片尺寸来看，从最初的2英寸，经过3英寸、4英寸、5英寸、6英寸发展到当今主流的8英寸。据有关统计，目前世界上有252条8英寸生产线，月产片总数高达440万片，现在还在继续建线。近几年来又在兴建12英寸生产线，硅晶片直径达12英寸（300mm），它的面积为8英寸片（200mm）的2.25倍。1999年11月下旬，由Motorola与Infineon Technologies联合开发的全球首批300mm 晶片产品面市。该产品是64M DRAM，采用的是0.25μm工艺技术，为标准的TSOP 封装。据介绍，300mm晶片较200mm晶片，每个芯片的成本降低了30%～40%。到目前，已经达到量产的12英寸生产线已有6条，它们是： （1）Semiconductor 300公司，位于德国德累斯顿，开始月产1500片，由0.25μm进到0.18μm。 （2）Infineon公司，位于德国德累斯顿，0.14μm，开始月产4000片。 （3） TSMC公司，位于我国台湾新竹， Fab12工厂生产线，由0.18μm进到0.15μm以至0.13μm，开始月产4500片。 （4）三星公司，位于韩国，Line 11生产线，0.15/0.13μm，开始月产1500片。 （5）Trecenti公司，位于日本那珂N3厂，月产能7000片，0.15/0.13μm。 （6）Intel公司的D1C厂，开始月产4000片，0.13μm。 此外，已经建厂，开始试投的也已有9条线；正在建的有4条线。 采用12英寸晶片生产的IC产品，据报道已有：韩国三星公司批量生产512M 内存（DRAM）；美国Altera公司在台湾TSMC公司加工生产可编程逻辑器件（PLD），采用0.18μm技术；美国Intel公司在2001年3月份宣布，在当年采用0.13μm 技术建12英寸生产线量产CPU。其余各线主要做存储器电路,DRAM、SRAM或Flash。 在光刻加工线条（特征尺寸）方面，如前所述，在主流0.25μm技术之后，已有0.18μm、0.15μm以至0.13μm技术连续开发出来并投入使用。

我国材料领域的发展方向

我国材料领域中长期科技 发展战略研究 一、前言 材料是用以制造有用物件的物质，是人类赖以生存和发展的物质基础。新材料指那些新近出现的以及正在发展中的具有优异性能的材料，它具有传统材料所不具备的高性能。材料是一个浩瀚的领域，其品种和用途非常复杂。按大的类别分有金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料；按材料使用性能分有结构材料和功能材料；按应用对象和材料特征又可分为电子信息材料、生物材料、能源材料、建筑材料、航空航天材料、生态环境材料、智能材料、纳米材料、超导材料等等。 材料科技除了包括材料的开发以外，还包括材料的加工制备技术、工艺及装备；材料设计、表征及评价技术；材料性能与服役行为关系的研究；材料的回收、再利用及自修复等等。材料的全循环周期（如图1-1）的每个阶段都是相互联系和相互影响的。材料领域的可持续发展，是国民经济可持续发展的基础。 图1-1 材料的全循环周期和对国家经济、社会发展的作用 1.材料是人类历史发展和进步的里程碑 材料是社会发展的物质基础和先导。每一次重大新材料的发现和利用，都把人类支配自然的能力提高到一个全新的高度。人类的文明时代曾以其主导材料来命名，如石器时代、铜器时代、铁器时代和现在的硅和合成材料时代。 正如美国政府在《塑造21世纪的科学和技术》报告中所指出的：从古青铜和铁器时代到今天的信息和硅的时代，材料一直是技术革命的心脏。通讯、计算机、医药、运输、能源和国防技术的进步都是因为新材料及与材料有关现象的出现而成为可能。 2.材料是世界工业革命的推动力 世界已经经历了两次工业革命，这两次工业革命都是以新材料的发现和广泛应用为先导的。钢铁工业的发展，为十八世纪以蒸汽机的发展和应用为代表的第一次世界工业革命奠定了重要的物质基础。20世纪中叶以来，以电子技术（特别是微电子技术）的发明和应用为代表的第一次世界工业革命，硅单晶材料更在其中起着先导和核心的作用。

《信息技术发展趋势》教学设计

《信息技术发展趋势》教学设计 盐城市第一中学陈仕桂 【教材分析】： 本章主要包括两大块：1、丰富多彩的信息和信息的一般特征，前者是铺垫性内容，与学生们的学习、生活紧密联系，简单易懂，学生比较容易接受；后者是重点内容，理论性较强，是教学的难点；2、日新月异的信息技术，主要内容包括：信息技术的悠久历史；信息技术的发展趋势；合理的使用信息技术。信息技术发展趋势则从信息文化的角度来描述信息技术的大众化和人性化，将技术的发展寓于信息文化的发展之中，是本节的教学重点。 【学情分析】： 上一节课，做了一个随堂调查，发现只有约51.8%的学生在小学或是初中上过信息技术课，且水平参差不齐。但高中一年级的学生，已经初步具备了一定的自学能力，对知识应用和迁移能力已经比较强。这一阶段的学生逻辑思维是比较成熟的，而且这个年龄段的学生思维也是比较活跃，能够和同学一起来进行一些问题的探讨、交流。他们有着广阔的视野、强烈的使命感，关注信息技术在生活及其周边的影响。 【学习目标】： 知识与技能：了解信息技术人性化和大众化的发展趋势。 过程与方法：通过动手操作，能联系实际对虚拟现实、智能代理技术等信息技术发展趋势有直观的认识。 情感态度和价值观：体验信息技术的发展变化，认识到信息技术与人类的生活休戚相关。 【教学重点】：越来越有好的人机界面 【教学难点】：越来越有好的人机界面 【教学方法】：讲授法、问答法、实践法、讨论法等。 【教学时间】：45分钟 【教学环境】：计算机教室 【教学过程】： 【导入】： 师：现在是信息社会，我们一起来欣赏信息社会人们的生活片段。 教师活动：播放《未来之家》视频 师：请大家观看《未来之家》视频并思考：未来之家在设计上有什么样的技术特点？

(完整版)微电子技术发展现状与趋势

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