第四章電子科技館的發展介紹(1 / 3)

第四章電子科技館的發展介紹

微電子技術計算機是20世紀最重大的發明之一,它對人類社會的發展有著極其深遠的影響。在信息社會中,微電子技術是基礎,計算機和通信設施是載體,軟件技術是核心。計算機技術的推廣和運用,已經逐漸改變了整個世界。

從1946年世界上第一台電子數字計算機誕生,到“微處理器改變全球”,僅僅經曆了半個多世紀,它的發展速度令世界上任何其他技術都望塵莫及。進入21世紀,人類又在研製以人工智能為基礎的新一代計算機,這種計算機具有處理人的自然語言的能力,可以方便地實現人機對話,而且有高度的智能——不僅可以在生產現場進行各種作業,還能在辦公室中和商業服務等行業從事多種智力型勞動或服務工作。

總之,隨著社會的不斷進步,人類將迎來計算機的智能時代,相信不久的將來,人類社會的信息化進程將會出現質的飛躍。

1微電子技術

微電子技術是微小型電子元器件和電路的研製、生產以及用其實現由電子係統功能的技術領域。在該領域中,最主要的是集成電路技術,因此,微電子技術是隨著集成電路技術,尤其是大規模集成電路技術的發展而發展起來的一門新興技術。

與傳統的電子技術相比,微電子技術不僅可以使電子設備和係統微型化,更重要的是它引起了電子設備和係統的設計、工藝、封裝等方麵的巨大變革。集成電路設計的出發點不再是單個元器件,而是整個係統或設備,像晶體管、電阻、連線等傳統的元器件都是在矽基片內以整體形式互相連接的。

2晶體管

1946年1月,貝爾(Bell)實驗室成立了固體物理研究小組及冶金研究小組,並設計出了第一個晶體管,即在一個楔形的絕緣體上蒸金,然後用刀片把楔尖上的金劃開一條小縫,並將該楔形體與鍺片接觸,在鍺片表麵形成間距很小的兩個接觸點。這兩個接觸點分別作為發射極和集電極,襯底作為基極。經過無數次實驗,終於在1947年12月23日首次觀察到了該晶體管的放大特性。從此,世界上第一個晶體管誕生了,拉開了人類社會步入信息時代的序幕。

3集成電路的應用

目前,微電子芯片已經成為現代工業、農業、國防裝備和家庭耐用消費品的細胞。例如,在日本,每個家庭擁有的集成電路芯片平均在100個以上。

由於集成電路的原材料主要是矽,因此有人認為,人類自1968年已經進入了繼石器時代、青銅器時代、鐵器時代之後的矽器時代。

隨著微電子技術的發展和微型計算機的產生,信息技術的應用得到極其廣泛的普及,較重要的信息技術應用成果多達5000餘種,人們將其概括為“3C”革命和“3A”革命。

“3C”革命是指通信、計算機化和自動控製技術革命。“3C”革命將人類社會推向了劃時代的信息新社會。

“3A”革命,又稱為“三化”革命,是指工廠自動化、辦公自動化和家庭自動化。“3A革命”的深入發展,將整個人類社會全麵推向自動化。

4IC存儲卡

IC存儲卡僅包含存儲芯片而無微處理器,一般的電話IC卡即屬於此類。

5IC智能卡

將指甲蓋大小的帶有內存和微處理器芯片的大規模集成電路嵌入到塑料基片中,就製成了智能卡。銀行的IC卡通常是指智能卡。智能卡也稱為CPU(中央處理器)卡,它具有數據讀寫和處理功能,因而具有安全性高、可以離線操作等突出優點。所謂離線操作是與聯機操作相對而言的,它可以在不連網的終端設備上使用。離線操作不僅大大減少了通信時間,也能夠在移動收費點(如公共交通)或通信不順暢的場所使用。

6綠色計算機

綠色計算機的開發利用,各個國家都很重視,紛紛斥資進行這方麵的研究。美國環保局提出“能源之星”計劃,其標準是:個人計算機耗電從150~130瓦降到30~50瓦。符合這一標準的,可以貼上“能源之星”標誌。

綠色計算機將更符合“人機工程學”的要求,主機、顯示器、鍵盤等的造型設計更適合人使用,減少因長時間操作造成的手腕和上肢疼痛,降低因長時間在屏幕前工作造成的視力下降,降低電磁輻射(如采用平板顯示器、主機機箱采用金屬板屏蔽),保護操作者的健康。