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技術文章

電子技術的發展

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   隨著科學技術的發展和人類的進步,電子技術已經成了各種工程技術的核心,特別是進入信息時代以來,電子技術更是成了基本技術,其具體應用領域涵蓋了通信領域、控制系統、測試系統、計算機等等各行各業。電子技術的出現和應用,使人類進入了高新技術時代,電子技術誕生的歷史雖短,但深入的領域卻是zui廣zui深,而且成為人類探索宇宙宏觀世界和微觀世界的物質技術和基礎,電子科學技術是人類在生產斗爭和科學實驗中發展起來的。1883年美國發明家愛迪生發現了熱電子效應,隨后在1904年弗萊明利用這個效應制成了電子二極管,并證實了電子管具有閥門作用,它首先被用于無線電檢波。1906年美國的德福雷斯在弗萊明的二極管中放進了第三電極柵極而發明了電子三極管,從而建樹了早期電子技術上zui重要的里程碑。半個多世紀以來,電子管在電子技術中立下了很大功勞;但是電子管畢竟成本高,制造繁,體積大,耗電多,從1948年美國貝爾實驗室的幾位研究人員發明晶體管以來,在大多數領域中已逐漸用晶體管來取代電子管。但是,我們不能否定電子管的獨特優點,在有些裝置中,不論從穩定性、經濟性或功率上考慮,還需要采用電子管。集成電路的*個樣品是在1958年見諸于世的。集成電路的出現和應用,標志著電子技術發展到了一個新的階段。它實現了材料、元件、電路三者之間的統一;同傳統的電子元件的設計與生產方式、電路的結構形式有著本質的不同。隨著集成電路制造工藝的進步,集成度越來越高,出現了在規模和超大規模集成電路(例如可在一塊6平方毫米的硅片上制成一個完整的計算機),進一步顯示出集成電路的優越性。按元器件集成度(芯片上所集成的元件數量)分為小規模集成電路(100個元件以上)SSI、中規模集成電路100—1000個元件)MSI,大規模集成電路(1000—100000個元件)LSI,超大規模集成電路(100000個以上元件)VLSI等四種,現在集成度已達到數千億,隨著半導體技術的發展和科學研究、生產、管理和生活等方面的要求,電子計算機應時而興起,并且日益完善。從1946年誕生*臺電子計算機以來,已經經歷了電子管、晶體管、集成電路及大規模集成電路、超大規模集成電路,每秒運算速度已達百億次?,F在正在研究開發第五代計算機(人工智能計算機),他們不依靠程序工作,而是依靠人工智能工作。特別是從70年代微型計算機以來,由于價廉、方便、可靠、小巧,大大加快了電子計算機的普及速度。例如個人計算機,它從誕生至今不過經歷十多年時間,但是它的發展卻跨越了多個階段,走進了千家萬戶。集計算機、電視、、傳真機、音響等于一體的多媒體計算機也紛紛問世。以多媒體計算機、光纖電纜和互聯網絡為基礎的信息高速公路已成為計算機誕生以來的又一次信息變革。未來的人工智能更將給人們的生活與工作方式帶來的變化,隨身攜帶微型計算機已成為一種時尚。     數字控制和數字測量也在不斷發展和得到日益廣泛的應用。數字控制機床1952年研制出來以后,發展更快。加工中心多工序數字控制機床和自適應數字控制機床相繼出現。目前利用電子計算機對幾十臺乃至上百臺數字控制機床進行集中控制也已經實現。 由于大功率半導體器件的制造工藝日益完善,電力電子技術已是當今一門發展迅速、方興未艾的科學技術,應用于中頻電源、變頻調速、直流輸電、不間斷電源等諸多方面,使半導體進入了強電領域。 電子水準是現代化的一個重要標志,由于工業是實現現代化的重要物質基礎。電子工業的發展速度和技術水平,特別是電子計算機的高度發展及其在生產領域的廣泛應用,直接影響到工業、農業、科學技術和國防建設,關系著社會主義建設的發展速度和國家的安危;也直接影響到億萬人民的物質、文化生活,關系著廣大群眾的切身利益。 為了進一步減小器件體積、提高器件性能,人們不斷尋找先進電子材料?,F在已經發現的先進的電子材料有:仿生智能材料、納米材料、先進復合材料、低維材料(量子點、量子線巴基球和巴基管)、高溫超導材料和生物電子材料等,先進電子材料正應用于新型電子器件的制造之中。 新型電子材料的問世,將使電子技術向更高層次發展,這些材料將使今后的電子器件具有功能化、智能化、結構功能一體化,使電子器件尺寸進一步縮小,功能更全,運算速度更快,為分子器件、單電子器件、分子計算機和生物計算機打下了基礎。

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