當(dāng)今傳感器技術(shù)研究情況簡介
傳感器是新技術(shù)**和信息社會(huì)的重要技術(shù)基礎(chǔ),,是現(xiàn)代科技的開路先鋒,美國早在80年代就聲稱世界已進(jìn)入傳感器時(shí)代,日本則把傳感器技術(shù)列為十大技術(shù)之創(chuàng)立,。日本工商界人士聲稱“支配了傳感器技術(shù)就能夠支配新時(shí)代”,。世界技術(shù)發(fā)達(dá)國家對(duì)開發(fā)傳感器技術(shù)部十分重視,。美,、日,、英,、法,、德和獨(dú)聯(lián)體等國都把傳感器技術(shù)列為國家重點(diǎn)開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)之一。美國國家長期**和經(jīng)濟(jì)繁榮至關(guān)重要的22項(xiàng)技術(shù)中有6項(xiàng)與傳感器信息處理技術(shù)直接相關(guān),。關(guān)于保護(hù)美國武器系統(tǒng)質(zhì)量優(yōu)勢(shì)至關(guān)重要的關(guān)鍵技術(shù),,其中8項(xiàng)為無源傳感器。美國空軍2000年舉出15項(xiàng)有助于提高21世紀(jì)空軍能力關(guān)鍵技術(shù),,傳感器技術(shù)名列**,。日本對(duì)開發(fā)和利用傳感器技術(shù)相當(dāng)重視并列為國家重點(diǎn)發(fā)展6大核心技術(shù)之一。日本科學(xué)技術(shù)廳制定的90年代重點(diǎn)科研項(xiàng)目中有70個(gè)重點(diǎn)課題,,其中有18項(xiàng)是與傳感器技術(shù)密切相關(guān),。美國早在80年代初就成立了國家技術(shù)小組(BTG),幫助政府組織和領(lǐng)導(dǎo)各大公司與國家企事業(yè)部門的傳感器技術(shù)開發(fā)工作,。
傳感器技術(shù)是一項(xiàng)當(dāng)今世界令人矚目的迅猛發(fā)展起來的高新技術(shù)之一,,也是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志,它與通信技術(shù),、計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)成信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱之一,。如果說計(jì)算機(jī)是人類大腦的擴(kuò)展,那么傳感器就是人類五官的延伸,,當(dāng)集成電路,、計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展時(shí),人們才逐步認(rèn)識(shí)信息攝取裝置——傳感器沒有跟上信息技術(shù)的發(fā)展而驚呼“大腦發(fā)達(dá),、五官不靈”,。傳感器開始受到普遍重視,從八十年代起,,逐步在世界范圍內(nèi)掀起了一股“傳感器熱”,。美國國防部將傳感器技術(shù)視為今年20項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)之一,日本把傳感器技術(shù)與計(jì)算機(jī),、通信,、激光半導(dǎo)體,、超導(dǎo)并列為6大核心枝術(shù),德國視**傳感器為優(yōu)先發(fā)展技術(shù),,英,、法等國對(duì)傳感器的開發(fā)投資逐年升級(jí),原蘇聯(lián)**航天計(jì)劃中的第五條列有傳感器技術(shù),。正是由于世界各國普遍重視和投入開發(fā),,傳感器發(fā)展十分迅速,在近十幾年來其產(chǎn)量及市場需求年增長率均在10%以上,。目前世界上從事傳感器研制生產(chǎn)單位已增到5000余家,。美國、歐洲,、俄羅斯各自從事傳感器研究和生產(chǎn)廠家1000余家,,日本有800余家。
英特爾公司于當(dāng)?shù)貢r(shí)間本周三宣布,,它已經(jīng)發(fā)明了一種絕緣晶體管的突破性新方法,,解決了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨的*基本問題之一:在減少電能損耗和發(fā)熱量的同時(shí)使計(jì)算機(jī)芯片越來越小。
隨著半導(dǎo)體廠商在芯片中“塞入”的晶體管越來越多,,晶體管就會(huì)出現(xiàn)電子泄露的問題,。這意味著功能強(qiáng)大的芯片需要更多的電能,縮短了電池使用時(shí)間,,并造成計(jì)算機(jī)散發(fā)大量熱量,,使筆記本電腦變得燙手,企業(yè)則需要為服務(wù)器系統(tǒng)建立昂貴的冷卻系統(tǒng),。
英特爾公司稱,,為了解決這一問題,它已經(jīng)找到了一種絕緣金屬材料,,以取代目前晶體管中普遍使用的二氧化硅,。二氧化硅在晶體管中的使用已經(jīng)有三十年的歷史了。英特爾公司的技術(shù)分析師威羅納爾說,,能耗問題是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)目前遇到的*大難題,,我們的技術(shù)是對(duì)晶體管的重新設(shè)計(jì)。
當(dāng)在芯片上集成的晶體管越來越多時(shí),,二氧化硅絕緣層會(huì)變得非常薄,,使電流能夠泄露出去。英特爾公司的解決方案是一種被稱為“高K絕緣體”的較厚的金屬材料,,使晶體管不會(huì)發(fā)生電流泄露,。
為了提高芯片的運(yùn)算能力,英特爾公司及其競爭對(duì)手在芯片中集成的晶體管數(shù)目越來越大。例如,,1993年推出的奔騰芯片集成了310萬個(gè)晶體管,,奔騰4芯片則集成了5500萬個(gè)晶體管,英特爾公司在2007年推出的芯片預(yù)計(jì)將集成10億個(gè)以上的晶體管,。
英特爾公司的創(chuàng)始人之一戈登·摩爾在1965年提出了有名的摩爾定律,,即芯片上集成的晶體管數(shù)量每18個(gè)月就會(huì)翻一番。今年2月份,,他預(yù)測(cè)說,,摩爾定律在未來10年內(nèi)還會(huì)繼續(xù)生效,但他警告說,,為了減少芯片的發(fā)熱量,,必須首先解決電流泄露的問題。
威羅納爾表示,,由于新的絕緣材料與現(xiàn)有的硅柵極不兼容,,英特爾公司還將在柵極中使用金屬材料。
英特爾公司沒有披露新材料的成份,。英特爾公司稱,,它將在2007年使用這種新技術(shù),,屆時(shí),,它還將開始使用0.045微米生產(chǎn)工藝?!?br>