《中國學科發展戰略·微納電子學》

作者:中國科學院 2015-05-28 09:22 來源:《中國學科發展戰略》系列
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簡介

“中國學科發展戰略”叢書由以院士為主體、眾多專家參與的學科發展戰略研究組經過深入調查和廣泛研討共同完成,涉及自然科學各學科領域。 《中國學科發展戰略·微納電子學》包含微納電子學科/產業的發展歷史及規律、納米低功耗集成電路新器件新結構及其機制、lC/SoC設計及EDA技術、納米集成電路與系統芯片制造技術、SiP及其測試、化合物半導體、功率器件與集成技術、MEMS/NEMS、碳基納米技術、固體理論進展研究等10個專題,詳細分析了微納電子學各領域的發展現狀和態勢,以及我國微納電子學各分支學科的未來發展戰略,并在此基礎上對我國微納電子學未來發展提出了針對性的政策建議或保障措施。 本書不僅能夠幫助科技工作者洞悉學科發展規律、把握前沿領域和重點方向,也是科技管理部門重要的決策參考,同時也是社會公眾了解微納電子學學科發展現狀及趨勢的重要讀本。

目錄

總序

前言

摘要

第一章微納電子學科/產業的發展歷史及規律

第一節微電子學科/產業的發展歷史及規律研究

一、從農業社會到信息社會

二、微電子學科/技術發展的歷史沿革

三、集成電路市場的變化

四、集成電路產業結構的變遷

五、集成電路產業的投資

六、集成電路技術的發展趨勢

七、小結

第二節中國集成電路產業的發展

一、中國集成電路產業的萌芽

二、中國集成電路產業的成長

三、中國集成電路產業的現狀

四、從集成電路消費大國到產業強國

參考文獻

第二章納米低功耗集成電路新器件新結構及其機制研究

第一節納米低功耗集成電路新器件研究的背景及發展現狀

一、微電子器件發展的若干歷史及研究背景

二、新結構器件發展的必然性

三、新結構器件研究的發展歷史

四、主要的新器件結構和研究現狀

五、新型存儲器件及其研究現狀

第二節納米低功耗集成電路新器件研究中的關鍵問題

一、新型邏輯器件

二、新型存儲器件

第三節納米低功耗集成電路新器件領域未來發展趨勢

第四節建議我國重點支持和發展的方向

一、“后22納米”新器件大規模集成制造技術

二、“后22納米”新材料器件集成技術

三、新型存儲器件技術

第五節有關政策與措施建議

參考文獻

第三章 IC/SoC設計及EDA技術

第一節集成電路設計領域的發展趨勢與關鍵問題

一、電子應用系統推動集成電路設計技術發展

二、“集成”將成為未來芯片設計技術的主題

三、迫切需要系統層次上的設計方法學指導

四、DFT、DFM、DFR占芯片設計的比重將越來越大

五、垂直分工模式的產業組織模式對芯片設計影響巨大

六、集成電路設計的關鍵問題

第二節 SoC與集成電路設計

一、SoC基本概念

二、SoC設計的關鍵技術

三、應用概念

四、集成電路設計方法學

第三節 EDA技術與工具

一、概述與發展趨勢

二、我國EDA系統發展思路、發展途徑、主要門類與重點產品

第四節航天微電子技術

一、概述

二、輻射效應和加固技術

三、航天微電子技術的發展趨勢

四、發展航天微電子的挑戰

第五節中國集成電路設計業發展的機遇與預測

一、發展現狀

二、政策支持情況分析

三、對中國內地集成電路設計業發展的預測及政策措施建議

參考文獻

第四章納米集成電路與系統芯片制造技術

第一節納米集成電路與系統芯片制造技術研究背景及發展現狀

一、國內的研究背景及發展現狀

二、國際制造工藝發展現狀

第二節納米集成電路與系統芯片制造技術領域中的若干關鍵問題

一、光刻工藝

二、新材料和新工藝技術

三、450毫米硅片工藝技術

四、工藝模型技術

五、針對非傳統器件的新工藝技術

第三節納米集成電路與系統芯片制造技術未來發展趨勢

一、光刻

二、前端工藝

三、后端工藝

第四節建議我國重點支持和發展的方向

第五節有關政策與措施建議

參考文獻

第五章 SiP及其測試

第一節 SiP及其測試領域研究背景及發展現狀

一、SiP的基本概念

二、國外研究背景及發展現狀分析

三、中國內地研究背景及現狀

四、小結

第二節 SiP及其測試領域中的若干關鍵技術

一、SiP設計方法與工具

二、SiP關鍵工藝技術

三、先進封裝相關材料

四、SiP測試技術

五、SiP可靠性

第三節 SiP及其測試領域未來發展趨勢

第四節我國對SiP及其測試領域支持建議及發展預測

一、對SiP及其測試領域的支持情況

二、對SiP及其測試領域的支持建議

三、發展預測

第五節有關政策與措施建議

參考文獻

第六章化合物半導體

第一節化合物半導體領域研究背景及發展現狀

一、化合物半導體領域研究背景

二、化合物半導體領域發展現狀

第二節化合物半導體領域中的若干關鍵問題

第三節化合物半導體領域未來發展趨勢

第四節建議我國重點支持和發展的方向

一、我國對化合物半導體領域現有支持情況分析

二、我國對化合物半導體領域支持建議與發展預測

參考文獻

第七章功率器件與集成技術

第一節功率半導體器件與集成技術簡介

一、功率半導體器件簡介

二、功率集成技術簡介

第二節功率半導體器件與BCD集成工藝的發展現狀及技術趨勢

一、國際功率半導體器件發展現狀與技術趨勢

二、國內功率半導體器件發展現狀與技術趨勢

三、國際BCD工藝的發展現狀與技術趨勢

四、國內BCD工藝的發展現狀與技術趨勢

五、國內外BCD功率集成技術比較

第三節功率半導體器件與集成技術的未來發展趨勢及若干關鍵問題

一、功率半導體器件領域未來發展趨勢及若干關鍵問題

二、BCD集成工藝領域未來發展趨勢及若干關鍵問題

第四節建議我國重點支持和發展的方向

一、我國對功率器件與功率集成技術領域現有支持情況分析

二、我國對功率器件與功率集成技術領域支持建議及發展預測

參考文獻

第八章 MEMS/NEMS

第一節 MEMS/NEMS領域研究背景及發展現狀

一、MEMS/NEMS背景概述

二、MEMS/NEMS的發展現狀

第二節 MEMS/NEMS領域中的若干關鍵問題

一、MEMS/NEMS材料問題

二、MEMS/NEMS設計問題

三、MEMS/NEMS加工問題

四、小結

第三節 MEMS/NEMS領域未來發展趨勢

第四節建議我國重點支持和發展的方向

一、我國對MEMS/NEMS領域現有支持情況分析

二、我國對MEMS/NEMS領域支持建議及發展預測

第五節有關政策與措施建議

參考文獻

第九章碳基納米技術

第一節引言

第二節石墨烯

一、石墨烯電學特性的基礎理論研究

二、新型石墨烯制備方法

三、基于石墨烯的晶體管器件與禁帶開啟問題

四、石墨烯射頻場效應晶體管

五、基于石墨烯復雜集成電路的設計和制備

六、石墨烯在電子器件上的其他應用

第三節碳納米管

一、碳納米管的基本結構

二、碳納米管的合成方法

三、碳納米管的電學性質

四、基于碳納米管的電子器件

第四節結語

參考文獻

第十章固體理論進展研究

第一節引言

第二節能帶結構與載流子量子輸運

一、能帶計算方法的進展

二、第一原理計算與密度泛函方法

三、載流子量子輸運

第三節低維材料物理(包括鐵基超導)

一、量子點、量子線、量子阱

二、碳納米管

三、石墨烯

四、拓撲絕緣體

五、鐵基超導

第四節硅基集成電路器件與新型存儲器結構

一、應變硅技術

二、隧穿場效應晶體管

三、新型存儲器技術

四、非晶氧化物半導體

第五節致謝

參考文獻

附件:
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