关于纳米电子技术的发展与展望论文
摘要：
作为提高国家科技科学核心竞争力的战略选择，纳米电子技术的发展研究至关重要。其应用广泛，涉及到各个领域，是人类生活中必不可少的部分。本文从纳米电子技术的现状进行研究，展望其未来的发展，以期为纳米电子技术的研究提供新的理论点。
关键词：
纳米电子技术；现状研究；未来发展
纳米电子技术包括了纳米电子元件、纳米电子材料等，这些纳米技术运用到了各行各业，向人们展示了其强大的功能。科技信息时代的来临，纳米电子技术的发展应用将会带来革命性的突破，目前人类对纳米电子技术的研究还在不断深入，未来纳米电子技术的运用将会更加广泛。
1、纳米电子技术现状研究
1.1纳米电子元件现状研究电子元件从集成元件、超大规模集成元件最终发展成为纳米电子元件，纳米电子元件是其他两个元件的深入研究发展。由于集成电路的规模越来越大，这就要求电子元件的规格越来越小，最终形成纳米电子元件，纳米电子元件的尺寸需要控制在0.1nm-100nm之间。比如已经问世的单电子晶体管，晶体管的一位信息数据就是一个电子信号，所以这个单电子晶体管的尺寸一定要够小。
1.2纳米电子材料现状研究目前，市面上常见的纳米材料有：纳米半导体、纳米硅薄膜等。最具优势的是纳米硅电子材料，其电子技术对人类的发展具有跨时代意义，纳米硅电子材料的优势主要体现在：
（1）不耗时、低能耗、可靠性强、外界环境很难影响到其运用。
（2）研发、利用成本低。
（3）纳米硅材料中分子间距较短，所以硅电子材料的运行速度极快，进而材料的消耗低、耗时短。纳米电子材料的问世是纳米电子技术的一个新突破，相信随着纳米电子技术的不断发展，人类生活的各个方面都会涉及到纳米电子材料，纳米电子材料也会给人类带来更便捷的生活方式。
2、纳米电子技术未来发展
2.1碳纳米管的研究发展碳纳米管作为纳米电子技术重要的一部分，未来的研究发展必不可少。1990年，碳纳米管在日本研发问世，其特殊的拓扑结构和极优的性能，具有很好的导电效果。碳纳米管能够很好地将金属性能与半导体性能结合，使金属性能和半导体性能达到最佳状态。其次，由于碳纳米管的质地较轻，可以在超大规模集成电路中实现纳米化性能，有效帮助计算机纳米电子技术化。芬兰和日本的研究者在2010年研发了新型碳纳米管，该碳纳米管是介于半导体与金属性两者之间的材料，其平衡性良好，将这种新型的碳纳米管作为研究基础，可以制作超大规模的集成电路，帮助集成电路排列逻辑顺序，为纳米计算机的研发提供有效帮助。目前，许多研究机构已经对碳纳米管的形成过程进行研究分析，形状小、质量轻的碳纳米管能够很好地提高运行速度，相比其他电子材料能够提速25%；在降低能耗的同时，可以实现电路的集成化。而且碳纳米管受到外界的干扰小，可以保证高速率的运行计算，存储空间和容量大，在未来会有更多领域涉及到这种纳米电子材料。所以，我国应该根据自身的发展要求，加大对碳纳米管的研发，更好地将纳米电子技术应用于人们的生活中。
2.2纳米硅薄膜的研究发展作为目前世界上应用最广泛、涉及领域最多的半导体材料，纳米硅薄膜的研究发展关系到纳米电子技术的全面发展，纳米硅的研究发展可以更好地发展高性能的半导体材料。纳米硅薄膜的整个制作工艺流程与集成电路、硅器件的制作流程相似，所以，纳米硅薄膜的研发可以帮助量子功能进一步发展研制，将会提升纳米电子技术的整体发展，在纳米电子技术中起着重要的作用。
2.3新型电子元件的研究发展随着纳米电子技术的不断发展，许多新兴的电子元件相继出现，纳米技术的研究已经遍布世界各地。例如，美国耶鲁大学同英国等世界各高校联合研究分子半导体晶体管、纳米电子技术处理系统，并在2010年研制出了计算机自动编程技术，这一壮举预示着今后纳米电子技术会与计算机的发展相结合，广泛应用于科学技术。2010年5月，美国同澳大利亚研究者通过隧穿显微镜研究单个原子的状态，最终创造出目前世界上体积最小的原子晶体管，实现了人类对单个原子的操控。世界上第一个人工制造原子的电子设备就此问世，标志着人类向信息处理的超强大和超高速性能有了新的突破。2012年，美国科学研究者劳伦斯通过不断的`实验研究，研制出了纳米电子系统，劳伦斯将纳米电子系统与生物技术相结合，实现了对三磷酸腺的操控，同时还将生物技术与纳米电子晶体管相结合，有效连接人体的大脑神经系统，达到无缝的电子界面。在未来的几十年里，纳米电子元件的发展将会更加迅速，在此期间，研究者们会对新型电子元件进行更深入的研究，更多的纳米电子元件产品将会层出不穷，帮助人类探索更高领域的科学境界，提供更科学的研究方法。
2.4石墨烯的研究发展英国在2000年将石墨烯研制出来，其碳基功能良好，相对于硅来讲更为优质。目前，对石墨烯的技术研究还是比较多的，碳原子是石墨烯的主要组成部分，单个的碳原子通过相互结合形成一种新型的碳化材料。石墨烯的问世，有效促进了其他碳制材料的发展，其硬度较大，并且只有一层碳基，相对于其他材料来说轻薄许多，可以实现高速率的载流，并能很好地控制宽带运行的速度。石墨烯的运用，将半导体的电学特征展现出来，并且与硅基相兼容，在器械上实现了碳基与硅基的共同使用。
2.5纳米生物电子的研究发展近几年来，对纳米生物电子技术的研究更为深入。研究者将纳米电子技术运用于生物芯片，从而制造出纳米机器人。不同于一般的机器人，纳米机器人能够进入人类血管，帮助人们排除体内的有害物质，促进人体新陈代谢。纳米机器人作为一个清洁器，能够保证人类的身体健康。
3、结束语
纳米电子技术的研究发展，推动着我国新兴科学技术的快速发展。在未来对纳米电子技术的研究中需要紧跟纳米电子新兴前沿技术，将纳米电子技术与物理、化学、计算机科学等学科领域相结合，促进科学等学科领域的全面发展。
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