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電子技術(shù)與微電子技術(shù)科普

發(fā)布：探針臺(tái) 2022-01-02 08:20 閱讀：971
電子化是人類歷史上重要的發(fā)展變化。人類從農(nóng)耕社會(huì)開(kāi)始，經(jīng)歷了機(jī)械化、電氣化、電子化、信息化多個(gè)階段，即將迎來(lái)人工智能化的時(shí)代。電氣化是廣泛使用電力，增強(qiáng)人類力量來(lái)提高生產(chǎn)力和效率；電子化是用計(jì)算機(jī)和電子系統(tǒng)作為智能手段，提高人類智力來(lái)提高管理能力、生產(chǎn)力和效率；電氣化一般是指強(qiáng)電系統(tǒng)，電子化一般是指弱電系統(tǒng)；工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)一般都包含了電氣化和電子化兩部分。在電子信息化社會(huì)中，電子技術(shù)和微電子技術(shù)是最為基礎(chǔ)的技術(shù)支撐。 8'<-:KG  
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圖1.電子技術(shù)利用了半導(dǎo)體中電子和空穴的傳導(dǎo)機(jī)理(圖源：旺材芯片) Nc+,&R13m  
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電子技術(shù)是研究和利用物質(zhì)中的電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)出特定功能的電子電路來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的技術(shù)。電子技術(shù)主要利用了半導(dǎo)體中電子和空穴的傳導(dǎo)機(jī)理(圖1所示)。集成電路(芯片)技術(shù)出現(xiàn)之前，人們用電子管和晶體管來(lái)搭建電子電路；芯片技術(shù)出現(xiàn)后，芯片成為電子電路的主要構(gòu)件；在微電子技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，指甲大小的芯片上可以集成數(shù)百億只甚至更多的電子元件(主要是晶體管)，甚至出現(xiàn)了單個(gè)芯片就可以組成一個(gè)電子電路系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱單芯片系統(tǒng)(SoC)。 >Y_*%QGH_  
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回顧電子技術(shù)發(fā)展歷史，大致經(jīng)歷了電子管、晶體管、集成電路(芯片)和單芯片系統(tǒng)幾個(gè)階段。不同時(shí)期的電子計(jì)算機(jī)(圖2～圖5所示)是這幾個(gè)階段電子技術(shù)最典型的應(yīng)用案例。這里的智能手機(jī)可以看作是一種特殊的SoC芯片計(jì)算機(jī)，它也是一種專用計(jì)算機(jī)，它的處理能力比早期的電子管、晶體管計(jì)算機(jī)強(qiáng)大很多很多。 '~ ,p[  
圖2.電子管、電子管電路和電子管計(jì)算機(jī)(1946年) X5X?&* %{  
圖3.晶體管、晶體管電路和晶體管計(jì)算機(jī)(1954年) cgl*t+o&  
圖4.芯片、芯片電路和芯片計(jì)算機(jī) kqce[hgs<  
圖5.SoC芯片、SoC芯片電路和智能手機(jī) 2zVJ