案例展示

世界传感器技术研究情况简介

发布日期:2021-05-23 03:11

  传感器是新技术革命和信息社会的重要技术基础,是现代科技的开路先锋,美国早在80年代就声称世界已进入传感器时代,日本则把传感器技术列为十大技术之创立。日本工商界人士声称“支配了传感器技术就能够支配新时代”。世界技术发达国家对开发传感器技术部十分重视。美、日、英、法、德和独联体等国都把传感器技术列为国家重点开发关键技术之一。美国国家长期安全和经济繁荣至关重要的22项技术中有6项与传感器信息处理技术直接相关。关于保护美国武器系统质量优势至关重要的关键技术,其中8项为无源传感器。美国空军2000年举出15项有助于提高21世纪空军能力关键技术,传感器技术名列第二。日本对开发和利用传感器技术相当重视并列为国家重点发展6大核心技术之一。日本科学技术厅制定的90年代重点科研项目中有70个重点课题,其中有18项是与传感器技术密切相关。美国早在80年代初就成立了国家技术小组(BTG),帮助政府组织和领导各大公司与国家企事业部门的传感器技术开发工作。

  传感器技术是一项当今世界令人瞩目的迅猛发展起来的高新技术之一,也是当代科学技术发展的一个重要标志,它与通信技术、计算机技术构成信息产业的三大支柱之一。如果说计算机是人类大脑的扩展,那么传感器就是人类五官的延伸,当集成电路、计算机技术飞速发展时,人们才逐步认识信息摄取装置——传感器没有跟上信息技术的发展而惊呼“大脑发达、五官不灵”。传感器开始受到普遍重视,从八十年代起,逐步在世界范围内掀起了一股“传感器热”。美国国防部将传感器技术视为今年20项关键技术之一,日本把传感器技术与计算机、通信、激光半导体、超导并列为6大核心枝术,德国视军用传感器为优先发展技术,英、法等国对传感器的开发投资逐年升级,原苏联军事航天计划中的第五条列有传感器技术。正是由于世界各国普遍重视和投入开发,传感器发展十分迅速,在近十几年来其产量及市场需求年增长率均在10%以上。目前世界上从事传感器研制生产单位已增到5000余家。美国、欧洲、俄罗斯各自从事传感器研究和生产厂家1000余家,日本有800余家。

  英特尔公司于当地时间本周三宣布,它已经发明了一种绝缘晶体管的突破性新方法,解决了半导体产业面临的最基本问题之一:在减少电能损耗和发热量的同时使计算机芯片越来越小。

  随着半导体厂商在芯片中“塞入”的晶体管越来越多,晶体管就会出现电子泄露的问题。这意味着功能强大的芯片需要更多的电能,缩短了电池使用时间,并造成计算机散发大量热量,使笔记本电脑变得烫手,企业则需要为服务器系统建立昂贵的冷却系统。

  英特尔公司称,为了解决这一问题,它已经找到了一种绝缘金属材料,以取代目前晶体管中普遍使用的二氧化硅。二氧化硅在晶体管中的使用已经有三十年的历史了。英特尔公司的技术分析师威罗纳尔说,能耗问题是半导体产业目前遇到的最大难题,我们的技术是对晶体管的重新设计。

  当在芯片上集成的晶体管越来越多时,二氧化硅绝缘层会变得非常薄,使电流能够泄露出去。英特尔公司的解决方案是一种被称为“高K绝缘体”的较厚的金属材料,使晶体管不会发生电流泄露。

  为了提高芯片的运算能力,英特尔公司及其竞争对手在芯片中集成的晶体管数目越来越大。例如,1993年推出的奔腾芯片集成了310万个晶体管,奔腾4芯片则集成了5500万个晶体管,英特尔公司在2007年推出的芯片预计将集成10亿个以上的晶体管。

  英特尔公司的创始人之一戈登·摩尔在1965年提出了著名的摩尔定律,即芯片上集成的晶体管数量每18个月就会翻一番。今年2月份,他预测说,摩尔定律在未来10年内还会继续生效,但他警告说,为了减少芯片的发热量,必须首先解决电流泄露的问题。

  威罗纳尔表示,由于新的绝缘材料与现有的硅栅极不兼容,英特尔公司还将在栅极中使用金属材料。

  英特尔公司没有披露新材料的成份。英特尔公司称,它将在2007年使用这种新技术,届时,它还将开始使用0.045微米生产工艺。

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