航天科工出版基金 微系統(tǒng)

目　錄
章　微系統(tǒng)概述------------------- １
　一、認(rèn)識(shí)微系統(tǒng)-------------------- ２
　　(一)什么是系統(tǒng)? ----------------- ２
　　(二)什么是微系統(tǒng)? ---------------- ３
　二、微系統(tǒng)的發(fā)展背景和需求-------------- ８
　　(一)發(fā)展背景------------------- ８
　　(二)發(fā)展需求------------------- ９
　三、微系統(tǒng)的分類------------------- １０
　　(一)信息處理微系統(tǒng)---------------- １１
　　(二)導(dǎo)航微系統(tǒng)------------------ １１
　　(三)射頻微系統(tǒng)------------------ １１
　　(四)光電微系統(tǒng)------------------ １１
第二章　微系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)----------------- １３
　一、微系統(tǒng)相關(guān)電子元器件技術(shù)------------- １６
　　(一)微電子技術(shù)------------------ １６
　　(二)光電子器件技術(shù)---------------- ２４
　　(三)微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)器件技術(shù)--------- ２６
　　(四)微能源器件技術(shù)---------------- ２８
　二、集成技術(shù)--------------------- ２９
　三、算法與架構(gòu)-------------------- ３０
　四、熱管理技術(shù)-------------------- ３１
　五、微系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)------------- ３３
目　錄?Ⅲ?
　　(一)集成技術(shù)因工藝和外圍限制受影響-------- ３３
　　(二)散熱困難和可靠性降低------------- ３４
　　(三)檢測(cè)和測(cè)試資源的支持不能及時(shí)到位------- ３４
第三章　國(guó)外微系統(tǒng)發(fā)展舉措--------------- ３５
　一、制定重大發(fā)展規(guī)劃引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新與變革-------- ３６
　　(一)國(guó)際路線圖委員會(huì)發(fā)布新版國(guó)際器件與系統(tǒng)
路線圖-------------------- ３６
　　(二)美國(guó)制定“電子復(fù)興計(jì)劃” ----------- ４５
　　(三)歐盟制定“功率半導(dǎo)體和電子制造４?０”計(jì)劃--- ５２
　　(四)日本推出新型電力電子器件發(fā)展規(guī)劃------- ５３
　二、設(shè)立有針對(duì)性的投資項(xiàng)目為技術(shù)發(fā)展提供支撐----- ５４
　　(一)先進(jìn)處理器技術(shù)領(lǐng)域投資側(cè)重憶阻器及專用
技術(shù)研發(fā)------------------- ５５
　　(二)寬禁帶半導(dǎo)體器件領(lǐng)域注重應(yīng)用技術(shù)研發(fā)----- ５９
　　(三)新材料器件領(lǐng)域投資集中在石墨烯前沿技術(shù)研究-- ６０
　　(四)國(guó)外新型電子材料研究領(lǐng)域投資規(guī)模不斷擴(kuò)大--- ６１
第四章　國(guó)外微系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀--------------- ６３
　一、先進(jìn)處理器前沿技術(shù)在硬件研制和可行性架構(gòu)開(kāi)發(fā)
方面進(jìn)步明顯------------------- ６４
　　(一)美國(guó)研制出世界首個(gè)集成硅光子學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)硬件-- ６４
　　(二)澳大利亞推出世界首個(gè)硅基互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體
量子計(jì)算芯片可行性架構(gòu)------------ ６８
　二、下一代存儲(chǔ)器前沿技術(shù)發(fā)展聚焦國(guó)防軍事應(yīng)用和高性能
計(jì)算等領(lǐng)域-------------------- ７４
　　(一)美國(guó)開(kāi)發(fā)出新型三維微型數(shù)字射頻存儲(chǔ)器----- ７４
　　(二)波蘭開(kāi)發(fā)出世界首個(gè)基于化學(xué)反應(yīng)原理的信息存儲(chǔ)
單元“化學(xué)比特” --------------- ７９
?Ⅳ? 微系統(tǒng)
　　(三)美國(guó)與IMEC合作研發(fā)電阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器
工藝--------------------- ８０
　　(四)三星９６層第五代NAND存儲(chǔ)器芯片實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)--- ８１
　三、寬禁帶半導(dǎo)體器件前沿技術(shù)在異構(gòu)集成代工工藝和晶體
管器件制造領(lǐng)域獲得突破-------------- ８２
　　(一)美國(guó)磷化銦和氮化鎵射頻裸芯片與硅互補(bǔ)金屬氧化物
半導(dǎo)體晶圓異構(gòu)集成達(dá)到代工水平-------- ８２
　　(二)日本成功研制出全球首個(gè)金剛石基金屬氧化物半導(dǎo)體
場(chǎng)效應(yīng)晶體管----------------- ８５
　　(三)美國(guó)開(kāi)發(fā)出基于下一代電力電子半導(dǎo)體材料氧化鎵
全新耗盡/增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管--------- ８７
　四、新材料器件前沿技術(shù)在二維材料生長(zhǎng)和先進(jìn)器件開(kāi)發(fā)等
方向成果顯著------------------- ８８
　　(一)美國(guó)開(kāi)發(fā)出二硫化鉬二維材料多端子憶阻晶體管-- ８８
　　(二)美國(guó)開(kāi)發(fā)出基于石墨烯的遠(yuǎn)程外延技術(shù)------ ９１
　　(三)美國(guó)IBM 公司制造出先進(jìn)碳納米管p溝道晶體管- ９３
　五、特種功能器件前沿技術(shù)有望獲得大規(guī)模推廣和應(yīng)用--- ９３
　　(一)新型可自愈封閉式相變存儲(chǔ)器問(wèn)世-------- ９３
　　(二)美國(guó)范德堡大學(xué)開(kāi)發(fā)出可自分解電路板------ ９６
第五章　國(guó)內(nèi)微系統(tǒng)發(fā)展情況--------------- ９７
　一、發(fā)展現(xiàn)狀--------------------- ９８
　　(一)我國(guó)出臺(tái)促進(jìn)微系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)劃------- ９８
　　(二)我國(guó)企業(yè)突破微系統(tǒng)多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)------- １００
　　(三)國(guó)內(nèi)企業(yè)在部分微系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)趕超------ １０２
　　(四)國(guó)內(nèi)企業(yè)積極開(kāi)拓微系統(tǒng)新應(yīng)用領(lǐng)域------ １０２
　二、國(guó)內(nèi)微系統(tǒng)主要企業(yè)--------------- １０４
　　(一)中星測(cè)控:研發(fā)實(shí)力雄厚----------- １０４
　　(二)敏芯微電子:具有獨(dú)特技術(shù)---------- １０４
　　(三)歌爾聲學(xué):高成長(zhǎng)潛力仍存---------- １０５
目　錄?Ⅴ?
　　(四)瑞聲科技:保持穩(wěn)健發(fā)展----------- １０５
　　(五)青鳥(niǎo)元芯:老牌廠商蓄力待發(fā)--------- １０５
　　(六)深迪半導(dǎo)體:專注于陀螺儀的新秀------- １０６
　　(七)金山科技:數(shù)字化醫(yī)療設(shè)備龍頭-------- １０６
　　(八)寶雞秦明:軍工生產(chǎn)背景延續(xù)到商用------ １０７
　　(九)昆侖海岸:乘政策東風(fēng)或發(fā)展利好------- １０７
第六章　微系統(tǒng)技術(shù)典型應(yīng)用-------------- １０９
　一、戰(zhàn)場(chǎng)感知與控制----------------- １１２
　　(一)遠(yuǎn)程監(jiān)視戰(zhàn)場(chǎng)感知傳感器系統(tǒng)--------- １１２
　　(二)微量化學(xué)品探測(cè)器-------------- １１４
　　(三)微流動(dòng)控制----------------- １１５
　　(四)健康與使用狀態(tài)監(jiān)控------------- １１８
　二、慣性導(dǎo)航測(cè)量------------------ １１９
　　(一)MEMSIMU相關(guān)部件------------- １１９
　　(二)基于微系統(tǒng)的飛機(jī)姿態(tài)與航向指示系統(tǒng)----- １２２
　三、微型飛行器------------------- １２４
　　(一)昆蟲飛行器----------------- １２６
　　(二)混合昆蟲微機(jī)電計(jì)劃------------- １２７
　四、軍用射頻組件------------------ １２９
　　(一)射頻MEMS開(kāi)關(guān)--------------- １３０
　　(二)射頻MEMS傳感與通信微組件--------- １３０
　五、變形反射鏡和車載雷達(dá)-------------- １３２
　　(一)變形反射鏡----------------- １３２
　　(二)車載激光雷達(dá)---------------- １３３
　六、微納衛(wèi)星及其推進(jìn)器--------------- １３４
　　(一)手機(jī)衛(wèi)星------------------ １３４
　　(二)新型超小馬達(dá)---------------- １３５
　　(三)小型推進(jìn)器----------------- １３６
　七、新型光電集成芯片---------------- １３７
?Ⅵ? 微系統(tǒng)
　　(一)二維光學(xué)相控陣列芯片------------ １３７
　　(二)太赫茲成像微芯片-------------- １３７
　八、消費(fèi)微系統(tǒng)領(lǐng)域----------------- １３９
　　(一)微傳感器提高汽車安全性----------- １４０
　　(二)微系統(tǒng)芯片提高電子產(chǎn)品能力--------- １４１
　九、醫(yī)療微系統(tǒng)領(lǐng)域----------------- １４２
第七章　結(jié)束語(yǔ)-------------------- １４７