時間：2023-03-01 16:31:37
序論：在您撰寫微電子技術論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
關鍵詞微電子技術集成系統(tǒng)微機電系統(tǒng)DNA芯片
1引言
綜觀人類社會發(fā)展的文明史，一切生產(chǎn)方式和生活方式的重大變革都是由于新的科學發(fā)現(xiàn)和新技術的產(chǎn)生而引發(fā)的，科學技術作為革命的力量，推動著人類社會向前發(fā)展。從50多年前晶體管的發(fā)明到目前微電子技術成為整個信息社會的基礎和核心的發(fā)展歷史充分證明了“科學技術是第一生產(chǎn)力”。信息是客觀事物狀態(tài)和運動特征的一種普遍形式，與材料和能源一起是人類社會的重要資源，但對它的利用卻僅僅是開始。當前面臨的信息革命以數(shù)字化和網(wǎng)絡化作為特征。數(shù)字化大大改善了人們對信息的利用，更好地滿足了人們對信息的需求；而網(wǎng)絡化則使人們更為方便地交換信息，使整個地球成為一個“地球村”。以數(shù)字化和網(wǎng)絡化為特征的信息技術同一般技術不同，它具有極強的滲透性和基礎性，它可以滲透和改造各種產(chǎn)業(yè)和行業(yè)，改變著人類的生產(chǎn)和生活方式，改變著經(jīng)濟形態(tài)和社會、政治、文化等各個領域。而它的基礎之一就是微電子技術?？梢院敛豢鋸埖卣f，沒有微電子技術的進步，就不可能有今天信息技術的蓬勃發(fā)展，微電子已經(jīng)成為整個信息社會發(fā)展的基石。
50多年來微電子技術的發(fā)展歷史，實際上就是不斷創(chuàng)新的過程，這里指的創(chuàng)新包括原始創(chuàng)新、技術創(chuàng)新和應用創(chuàng)新等。晶體管的發(fā)明并不是一個孤立的精心設計的實驗，而是一系列固體物理、半導體物理、材料科學等取得重大突破后的必然結果。1947年發(fā)明點接觸型晶體管、1948年發(fā)明結型場效應晶體管以及以后的硅平面工藝、集成電路、CMOS技術、半導體隨機存儲器、CPU、非揮發(fā)存儲器等微電子領域的重大發(fā)明也都是一系列創(chuàng)新成果的體現(xiàn)。同時，每一項重大發(fā)明又都開拓出一個新的領域，帶來了新的巨大市場，對我們的生產(chǎn)、生活方式產(chǎn)生了重大的影響。也正是由于微電子技術領域的不斷創(chuàng)新，才能使微電子能夠以每三年集成度翻兩番、特征尺寸縮小倍的速度持續(xù)發(fā)展幾十年。自1968年開始，與硅技術有關的學術論文數(shù)量已經(jīng)超過了與鋼鐵有關的學術論文，所以有人認為，1968年以后人類進入了繼石器、青銅器、鐵器時代之后硅石時代（siliconage）〖1〗。因此可以說社會發(fā)展的本質是創(chuàng)新，沒有創(chuàng)新，社會就只能被囚禁在“超穩(wěn)態(tài)”陷阱之中。雖然創(chuàng)新作為經(jīng)濟發(fā)展的改革動力往往會給社會帶來“創(chuàng)造性的破壞”，但經(jīng)過這種破壞后，又將開始一個新的處于更高層次的創(chuàng)新循環(huán)，社會就是以這樣螺旋形上升的方式向前發(fā)展。
在微電子技術發(fā)展的前50年，創(chuàng)新起到了決定性的作用，而今后微電子技術的發(fā)展仍將依賴于一系列創(chuàng)新性成果的出現(xiàn)。我們認為：目前微電子技術已經(jīng)發(fā)展到了一個很關鍵的時期，21世紀上半葉，也就是今后50年微電子技術的發(fā)展趨勢和主要的創(chuàng)新領域主要有以下四個方面：以硅基CMOS電路為主流工藝；系統(tǒng)芯片（SystemOnAChip，SOC）為發(fā)展重點；量子電子器件和以分子（原子）自組裝技術為基礎的納米電子學；與其他學科的結合誕生新的技術增長點，如MEMS，DNAChip等。
221世紀上半葉仍將以硅基CMOS電路為主流工藝
微電子技術發(fā)展的目標是不斷提高集成系統(tǒng)的性能及性能價格比，因此便要求提高芯片的集成度，這是不斷縮小半導體器件特征尺寸的動力源泉。以MOS技術為例，溝道長度縮小可以提高集成電路的速度；同時縮小溝道長度和寬度還可減小器件尺寸，提高集成度，從而在芯片上集成更多數(shù)目的晶體管，將結構更加復雜、性能更加完善的電子系統(tǒng)集成在一個芯片上；此外，隨著集成度的提高，系統(tǒng)的速度和可靠性也大大提高，價格大幅度下降。由于片內信號的延遲總小于芯片間的信號延遲，這樣在器件尺寸縮小后，即使器件本身的性能沒有提高，整個集成系統(tǒng)的性能也可以得到很大的提高。
自1958年集成電路發(fā)明以來，為了提高電子系統(tǒng)的性能，降低成本，微電子器件的特征尺寸不斷縮小，加工精度不斷提高，同時硅片的面積不斷增大。集成電路芯片的發(fā)展基本上遵循了Intel公司創(chuàng)始人之一的GordonE．Moore1965年預言的摩爾定律，即每隔三年集成度增加4倍，特征尺寸縮小倍。在這期間，雖然有很多人預測這種發(fā)展趨勢將減緩，但是微電子產(chǎn)業(yè)三十多年來發(fā)展的狀況證實了Moore的預言[2]。而且根據(jù)我們的預測，微電子技術的這種發(fā)展趨勢還將在21世紀繼續(xù)一段時期，這是其它任何產(chǎn)業(yè)都無法與之比擬的。
現(xiàn)在，0．18微米CMOS工藝技術已成為微電子產(chǎn)業(yè)的主流技術，0．035微米乃至0．020微米的器件已在實驗室中制備成功，研究工作已進入亞0．1微米技術階段，相應的柵氧化層厚度只有2．0～1．0nm。預計到2010年，特征尺寸為0．05～0．07微米的64GDRAM產(chǎn)品將投入批量生產(chǎn)。
21世紀，起碼是21世紀上半葉,微電子生產(chǎn)技術仍將以尺寸不斷縮小的硅基CMOS工藝技術為主流。盡管微電子學在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大進展；但還不具備替代硅基工藝的條件。根據(jù)科學技術的發(fā)展規(guī)律，一種新技術從誕生到成為主流技術一般需要20到30年的時間，硅集成電路技術自1947年發(fā)明晶體管1958年發(fā)明集成電路,到60年代末發(fā)展成為大產(chǎn)業(yè)也經(jīng)歷了20多年的時間。另外，全世界數(shù)以萬億美元計的設備和技術投入，已使硅基工藝形成非常強大的產(chǎn)業(yè)能力；同時，長期的科研投入已使人們對硅及其衍生物各種屬性的了解達到十分深入、十分透徹的地步，成為自然界100多種元素之最，這是非常寶貴的知識積累。產(chǎn)業(yè)能力和知識積累決定了硅基工藝起碼將在50年內仍起重要作用，人們不會輕易放棄。
目前很多人認為當微電子技術的特征尺寸在2015年達到0．030～0．015微米的“極限”之后，將是硅技術時代的結束，這實際上是一種誤解。且不說微電子技術除了以特征尺寸為代表的加工工藝技術之外，還有設計技術、系統(tǒng)結構等方面需要進一步的大力發(fā)展，這些技術的發(fā)展必將使微電子產(chǎn)業(yè)繼續(xù)高速增長。即使是加工工藝技術，很多著名的微電子學家也預測，微電子產(chǎn)業(yè)將于2030年左右步入像汽車工業(yè)、航空工業(yè)這樣的比較成熟的朝陽工業(yè)領域。即使微電子產(chǎn)業(yè)步入汽車、航空等成熟工業(yè)領域，它仍將保持快速發(fā)展趨勢，就像汽車、航空工業(yè)已經(jīng)發(fā)展了50多年仍極具發(fā)展?jié)摿σ粯印?/p>
隨著器件的特征尺寸越來越小，不可避免地會遇到器件結構、關鍵工藝、集成技術以及材料等方面的一系列問題，究其原因，主要是：對其中的物理規(guī)律等科學問題的認識還停留在集成電路誕生和發(fā)展初期所形成的經(jīng)典或半經(jīng)典理論基礎上，這些理論適合于描述微米量級的微電子器件，但對空間尺度為納米量級、空間尺度為飛秒量級的系統(tǒng)芯片中的新器件則難以適用；在材料體系上，SiO2柵介質材料、多晶硅／硅化物柵電極等傳統(tǒng)材料由于受到材料特性的制約，已無法滿足亞50納米器件及電路的需求；同時傳統(tǒng)器件結構也已無法滿足亞50納米器件的要求，必須發(fā)展新型的器件結構和微細加工、互連、集成等關鍵工藝技術。具體的需要創(chuàng)新和重點發(fā)展的領域包括：基于介觀和量子物理基礎的半導體器件的輸運理論、器件模型、模擬和仿真軟件，新型器件結構，高k柵介質材料和新型柵結構，電子束步進光刻、13nmEUV光刻、超細線條刻蝕，SOI、GeSi／Si等與硅基工藝兼容的新型電路，低K介質和Cu互連以及量子器件和納米電子器件的制備和集成技術等。
3量子電子器件（QED）和以分子原子自組裝技術為基礎的納米電子學將帶來嶄新的領域
在上節(jié)我們談到的以尺寸不斷縮小的硅基CMOS工藝技術，可稱之為“scalingdown”，與此同時我們必須注意“bottomup”?！癰ottomup”最重要的領域有二個方面：
(1)量子電子器件（QED—QuantumElectronDevice）這里包括單電子器件和單電子存儲器等。它的基本原理是基于庫侖阻塞機理控制一個或幾個電子運動，由于系統(tǒng)能量的改變和庫侖作用，一個電子進入到一個勢阱，則將阻止其它電子的進入。在單電子存儲器中量子阱替代了通常存儲器中的浮柵。它的主要優(yōu)點是集成度高；由于只有一個或幾個電子活動所以功耗極低；由于相對小的電容和電阻以及短的隧道穿透時間，所以速度很快；且可用于多值邏輯和超高頻振蕩。但它的問題是制造比較困難，特別是制造大量的一致性器件很困難；對環(huán)境高度敏感，可靠性難以保證；在室溫工作時要求電容極?。é罠），要求量子點大小在幾個納米。這些都為集成成電路帶來了很大困難。
因此，目前可以認為它們的理論是清楚的，工藝有待于探索和突破。
(2)以原子分子自組裝技術為基礎的納米電子學。這里包括量子點陣列（QCA—Quantum－dotCellularAutomata)和以碳納米管為基礎的原子分子器件等。
量子點陣列由量子點組成，至少由四個量子點,它們之間以靜電力作用。根據(jù)電子占據(jù)量子點的狀態(tài)形成“0”和“1”狀態(tài)。它在本質上是一種非晶體管和無線的方式達到陣列的高密度、低功耗和實現(xiàn)互連。其基本優(yōu)勢是開關速度快，功耗低，集成密度高。但難以制造，且對值置變化和大小改變都極為靈敏，0．05nm的變化可以造成單元工作失效。
以碳納米管為基礎的原子分子器件是近年來快速發(fā)展的一個有前景的領域。碳原子之間的鍵合力很強，可支持高密度電流，而熱導性能類似于金剛石，能在高集成度時大大減小熱耗散，性質類金屬和半導體，特別是它有三種可能的雜交態(tài)，而Ge、Si只有一個。這些都使碳納米管（CNT）成為當前科研熱點，從1991年發(fā)現(xiàn)以來，現(xiàn)在已有大量成果涌現(xiàn)，北京大學納米中心彭練矛教授也已制備出0．33納米的CNT并提出“T形結”作為晶體管的可能性。但是問題是如何去生長有序的符合設計性能的CNT器件，更難以集成。
目前“bottomup”的量子器件和以自組裝技術為基礎的納米器件在制造工藝上往往與“Scalingdown”的加工方法相結合以制造器件。這對于解決高集成度CMOS電路的功耗制約將會帶來突破性的進展。
QCA和CNT器件不論在理論上還是加工技術上都有大量工作要做，有待突破，離開實際應用還需較長時日！但這終究是一個誘人探索的領域，我們期待它們將創(chuàng)出一個新的天地。
4系統(tǒng)芯片（SystemOnAChip）是21世紀微電子技術發(fā)展的重點
在集成電路（IC）發(fā)展初期，電路設計都從器件的物理版圖設計入手，后來出現(xiàn)了集成電路單元庫（Cell－Lib），使得集成電路設計從器件級進入邏輯級，這樣的設計思路使大批電路和邏輯設計師可以直接參與集成電路設計，極大地推動了IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但集成電路僅僅是一種半成品，它只有裝入整機系統(tǒng)才能發(fā)揮它的作用。IC芯片是通過印刷電路板（PCB）等技術實現(xiàn)整機系統(tǒng)的。盡管IC的速度可以很高、功耗可以很小，但由于PCB板中IC芯片之間的連線延時、PCB板可靠性以及重量等因素的限制，整機系統(tǒng)的性能受到了很大的限制。隨著系統(tǒng)向高速度、低功耗、低電壓和多媒體、網(wǎng)絡化、移動化的發(fā)展，系統(tǒng)對電路的要求越來越高，傳統(tǒng)集成電路設計技術已無法滿足性能日益提高的整機系統(tǒng)的要求。同時，由于IC設計與工藝技術水平提高，集成電路規(guī)模越來越大，復雜程度越來越高，已經(jīng)可以將整個系統(tǒng)集成為一個芯片。目前已經(jīng)可以在一個芯片上集成108－109個晶體管，而且隨著微電子制造技術的發(fā)展，21世紀的微電子技術將從目前的3G時代逐步發(fā)展到3T時代（即存儲容量由G位發(fā)展到T位、集成電路器件的速度由GHz發(fā)展到燈THz、數(shù)據(jù)傳輸速率由Gbps發(fā)展到Tbps，注：1G=109、1T=1012、bps：每秒傳輸數(shù)據(jù)位數(shù)）。
正是在需求牽引和技術推動的雙重作用下，出現(xiàn)了將整個系統(tǒng)集成在一個微電子芯片上的系統(tǒng)芯片（SystemOnAChip，簡稱SOC）概念。
系統(tǒng)芯片（SOC）與集成電路（IC）的設計思想是不同的，它是微電子設計領域的一場革命，它和集成電路的關系與當時集成電路與分立元器件的關系類似，它對微電子技術的推動作用不亞于自50年代末快速發(fā)展起來的集成電路技術。
SOC是從整個系統(tǒng)的角度出發(fā)，把處理機制、模型算法、芯片結構、各層次電路直至器件的設計緊密結合起來，在單個（或少數(shù)幾個）芯片上完成整個系統(tǒng)的功能，它的設計必須是從系統(tǒng)行為級開始的自頂向下（Top－Down）的。很多研究表明，與IC組成的系統(tǒng)相比，由于SOC設計能夠綜合并全盤考慮整個系統(tǒng)的各種情況，可以在同樣的工藝技術條件下實現(xiàn)更高性能的系統(tǒng)指標。例如若采用SOC方法和0．35μm工藝設計系統(tǒng)芯片,在相同的系統(tǒng)復雜度和處理速率下，能夠相當于采用0．18～0.25μm工藝制作的IC所實現(xiàn)的同樣系統(tǒng)的性能；還有，與采用常規(guī)IC方法設計的芯片相比,采用SOC設計方法完成同樣功能所需要的晶體管數(shù)目約可以降低l～2個數(shù)量級。
對于系統(tǒng)芯片（SOC）的發(fā)展，主要有三個關鍵的支持技術。
（1）軟、硬件的協(xié)同設計技術。面向不同系統(tǒng)的軟件和硬件的功能劃分理論（FunctionalPartitionTheory），這里不同的系統(tǒng)涉及諸多計算機系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、數(shù)據(jù)壓縮解壓縮和加密解密系統(tǒng)等等。
（2）IP模塊庫問題。IP模塊有三種,即軟核，主要是功能描述；固核，主要為結構設計；和硬核，基于工藝的物理設計、與工藝相關，并經(jīng)過工藝驗證過的。其中以硬核使用價值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A／D、D／A等都可以成為硬核。其中尤以基于深亞微米的新器件模型和電路模擬為基礎，在速度與功耗上經(jīng)過優(yōu)化并有最大工藝容差的模塊最有價值?，F(xiàn)在,美國硅谷在80年代出現(xiàn)無生產(chǎn)線（Fabless)公司的基礎上，90年代后期又出現(xiàn)了一些無芯片（Chipless）的公司,專門銷售IP模塊。
（3）模塊界面間的綜合分析技術,這主要包括IP模塊間的膠聯(lián)邏輯技術（gluelogictechnologies）和IP模塊綜合分析及其實現(xiàn)技術等。
微電子技術從IC向SOC轉變不僅是一種概念上的突破,同時也是信息技術新發(fā)展的里程碑。通過以上三個支持技術的創(chuàng)新,它必將導致又一次以系統(tǒng)芯片為主的信息技術上的革命。目前，SOC技術已經(jīng)嶄露頭角，21世紀將是SOC技術真正快速發(fā)展的時期。
在新一代系統(tǒng)芯片領域，需要重點突破的創(chuàng)新點主要包括實現(xiàn)系統(tǒng)功能的算法和電路結構兩個方面。在微電子技術的發(fā)展歷史上,每一種算法的提出都會引起一場變革，例如維特比算法、小波變換等均對集成電路設計技術的發(fā)展起到了非常重要的作用,目前神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊算法等也很有可能取得較大的突破。提出一種新的電路結構可以帶動一系列的應用,但提出一種新的算法則可以帶動一個新的領域,因此算法應是今后系統(tǒng)芯片領域研究的重點學科之一。在電路結構方面,在系統(tǒng)芯片中，由于射頻、存儲器件的加入，其中的電路結構已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的CMOS結構，因此需要發(fā)展更靈巧的新型電路結構。另外，為了實現(xiàn)膠聯(lián)邏輯（GlueLogic）新的邏輯陣列技術有望得到快速的發(fā)展,在這一方面也需要做系統(tǒng)深入的研究。
5微電子與其他學科的結合誕生新的技術增長點
微電子技術的強大生命力在于它可以低成本、大批量地生產(chǎn)出具有高可靠性和高精度的微電子結構模塊。這種技術一旦與其它學科相結合,便會誕生出一系列嶄新的學科和重大的經(jīng)濟增長點，這方面的典型例子便是MEMS（微機電系統(tǒng)）技術和DNA生物芯片。前者是微電子技術與機械、光學等領域結合而誕生的，后者則是與生物工程技術結合的產(chǎn)物。
微電子機械系統(tǒng)不僅是微電子技術的拓寬和延伸,它將微電子技術和精密機械加工技術相互融合，實現(xiàn)了微電子與機械融為一體的系統(tǒng)。MEMS將電子系統(tǒng)和外部世界聯(lián)系起來，它不僅可以感受運動、光、聲、熱、磁等自然界的外部信號，把這些信號轉換成電子系統(tǒng)可以認識的電信號，而且還可以通過電子系統(tǒng)控制這些信號，發(fā)出指令并完成該指令。從廣義上講，MEMS是指集微型傳感器、微型執(zhí)行器、信號處理和控制電路、接口電路、通信系統(tǒng)以及電源于一體的微型機電系統(tǒng)。MEMS技術是一種典型的多學科交叉的前沿性研究領域，它幾乎涉及到自然及工程科學的所有領域，如電子技術、機械技術、光學、物理學、化學、生物醫(yī)學、材料科學、能源科學等〖3〗。
MEMS的發(fā)展開辟了一個全新的技術領域和產(chǎn)業(yè)。它們不僅可以降低機電系統(tǒng)的成本，而且還可以完成許多大尺寸機電系統(tǒng)所不能完成的任務。正是由于MEMS器件和系統(tǒng)具有體積小、重量輕、功耗低、成本低、可靠性高、性能優(yōu)異及功能強大等傳統(tǒng)傳感器無法比擬的優(yōu)點,因而MEMS在航空、航天、汽車、生物醫(yī)學、環(huán)境監(jiān)控、軍事以及幾乎人們接觸到的所有領域中都有著十分廣闊的應用前景。例如微慣性傳感器及其組成的微型慣性測量組合能應用于制導、衛(wèi)星控制、汽車自動駕駛、汽車防撞氣囊、汽車防抱死系統(tǒng)（ABS）、穩(wěn)定控制和玩具；微流量系統(tǒng)和微分析儀可用于微推進、傷員救護；信息MEMS系統(tǒng)將在射頻系統(tǒng)、全光通訊系統(tǒng)和高密度存儲器和顯示等方面發(fā)揮重大作用；同時MEMS系統(tǒng)還可以用于醫(yī)療、光譜分析、信息采集等等?，F(xiàn)在已經(jīng)成功地制造出了尖端直徑為5μm的可以夾起一個紅細胞的微型鑷子，可以在磁場中飛行的象蝴蝶大小的飛機等。
MEMS技術及其產(chǎn)品的增長速度非常之高，目前正處在技術發(fā)展時期，再過若干年將會迎來MEMS產(chǎn)業(yè)化高速發(fā)展的時期。2000年，全世界MEMS的市場達到120到140億美元，而帶來的與之相關的市場達到1000億美元。
目前，MEMS系統(tǒng)與集成電路發(fā)展的初期情況極為相似。集成電路發(fā)展初期，其電路在今天看來是很簡單的，應用也非常有限，以軍事需求為主,但它的誘人前景吸引了人們進行大量投資，促進了集成電路飛速發(fā)展。集成電路技術的進步,加快了計算機更新?lián)Q代的速度，對CPU和RAM的需求越來越大,反過來又促進了集成電路的發(fā)展。集成電路和計算機在發(fā)展中相互推動，形成了今天的雙贏局面，帶來了一場信息革命?，F(xiàn)階段的微機電系統(tǒng)專用性很強，單個系統(tǒng)的應用范圍非常有限,還沒有出現(xiàn)類似于CPU和RAM這樣量大面廣的產(chǎn)品。隨著微機電系統(tǒng)的進步，最后將有可能形成像微電子技術一樣有廣泛應用前景的新產(chǎn)業(yè)，從而對人們的社會生產(chǎn)和生活方式產(chǎn)生重大影響。
當前MEMS系統(tǒng)能否取得更更大突破，取決于兩方面的因素：第一是在微系統(tǒng)理論與基礎技術方面取得突破性進展，使人們依靠掌握的理論和基礎技術可以高效地設計制造出所需的微系統(tǒng)；第二是找準應用突破口，揚長避短，以特別適合微系統(tǒng)應用的重大領域為目標進行研究,取得突破，從而帶動微系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在MEMS發(fā)展中需要繼續(xù)解決的問題主要有：MEMS建模與設計方法學研究；三維微結構構造原理、方法、仿真及制造；微小尺度力學和熱學研究；MEMS的表征與計量方法學；納結構與集成技術等。
微電子與生物技術緊密結合誕生的以DNA芯片等為代表的生物芯片將是21世紀微電子領域的另一個熱點和新的經(jīng)濟增長點。它是以生物科學為基礎，利用生物體、生物組織或細胞等的特點和功能，設計構建具有預期性狀的新物種或新品系，并與工程技術相結合進行加工生產(chǎn)，它是生命科學與技術科學相結合的產(chǎn)物。具有附加值高、資源占用少等一系列特點，正日益受到廣泛關注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。
采用微電子加工技術，可以在指甲蓋大小的硅片上制作出包含有多達萬種DNA基因片段的芯片。利用這種芯片可以在極快的時間內檢測或發(fā)現(xiàn)遺傳基因的變化等情況，這無疑對遺傳學研究、疾病診斷、疾病治療和預防、轉基因工程等具有極其重要的作用。
DNA芯片的基本思想是通過生物反應或施加電場等措施使一些特殊的物質能夠反映出某種基因的特性從而起到檢測基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人員已經(jīng)利用微電子技術在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他們制作的DNA芯片是通過在玻璃片上刻蝕出非常小的溝槽，然后在溝槽中覆蓋一層DNA纖維。不同的DNA纖維圖案分別表示不同的DNA基因片段，該芯片共包括6000余種DNA基因片段。DNA（脫氧核糖核酸）是生物學中最重要的一種物質，它包含有大量的生物遺傳信息，DNA芯片的作用非常巨大，其應用領域也非常廣泛：它不僅可以用于基因學研究、生物醫(yī)學等，而且隨著DNA芯片的發(fā)展還將形成微電子生物信息系統(tǒng)，這樣該技術將廣泛應用到農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學和環(huán)境保護等人類生活的各個方面，那時，生物芯片有可能象今天的IC芯片一樣無處不在。
目前的生物芯片主要是指通過平面微細加工技術及超分子自組裝技術，在固體芯片表面構建的微分析單元和系統(tǒng)，以實現(xiàn)對化合物、蛋白質、核酸、細胞以及其它生物組分的準確、快速、大信息量的篩選或檢測。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具體實現(xiàn)技術、基于生物芯片的生物信息學以及高密度生物芯片的設計、檢測方法學等等。
6結語
在微電子學發(fā)展歷程的前50年中，創(chuàng)新和基礎研究曾起到非常關鍵的決定性作用。而隨著器件特征尺寸的縮小、納米電子學的出現(xiàn)、新一代SOC的發(fā)展、MEMS和DNA芯片的崛起，又提出了一系列新的課題，客觀需求正在“召喚”創(chuàng)新成果的誕生。
回顧20世紀后50年，展望21世紀前50年，即百年的微電子科學技術發(fā)展歷程，使我們深切地感受到，世紀之交的微電子技術對我們既是一個重大的機遇，也是一個嚴峻的挑戰(zhàn)，如果我們能夠抓住這個機遇，立足創(chuàng)新，去勇敢地迎接這個挑戰(zhàn)，則有可能使我國微電子技術實現(xiàn)騰飛，在新一代微電子技術中擁有自己的知識產(chǎn)權，促進我國微電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為迎接21世紀中葉將要到來的偉大的民族復興奠定技術基礎，以重鑄中華民族的輝煌！
參考文獻
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[4]NicholasWadeWhereComputersandBiologyMeet:MakingaDNAChip.NewYorkTimes,April8,1997
1.1班級人數(shù)較多。大部分班級在45人左右，教師無法面面俱到，只能顧及少數(shù)同學，大部分同學只能處于跟隨的狀態(tài)，學習效果較差。
1.2課堂時間有限。課時安排有限，加之學生的接受能力較差，課堂教學推進緩慢，學生接受起來較為吃力，僅憑課堂上的45分鐘進行教學，如果班級有45個學生，教師進行逐個指導的話，每人才1分鐘，學生能學到什么，可想而知。
1.3學生學習興趣不高。學生學習興趣不高，主動性不夠，學習能力不強，只依靠老師講授，不愿意去學，是當前普遍存在于職業(yè)學校學生在學習電工電子技術課程時的問題，電工電子技術課程容量較大，涉及到的知識面較廣，而且有些內容層次較深。
1.4教學目標不能很好的完成。不少學生對電工電子技術課程基本知識的掌握不夠，思考問題解決問題的能力不足，學習的態(tài)度不夠端正，學習的方法存在著一定的偏差。而教育的過程是循序漸進的，需要教師和學生兩方面相配合。
1.5學生的心理情況。因為大部分學生在此前的學習過程中基本沒有接觸過電工電子技術的相關知識或者是根本沒有學習過相關課程。還有一部分學生的基礎知識很差，這就使得學生從心理上、思想上對這門陌生的課程有了畏難情緒，覺得這門課是一門難學的課程，吃力的課程，結果就會有厭學的情緒，從而不能深入的學習，最后的不良結果就是學不好這門課。
2微時代下“微教學”的現(xiàn)狀分析
目前來看，國內外對于微教學單元方面的研究多集中于課堂應用方面。
2.1從國內研究來看，吳玉龍在《“微教學單元”高職教學策略研究———以“知識點”和“技能點”》就針對高職科目中的微教學單元進行闡述。王世群在《“微波爐”加熱教育--微博在教學中的應用探析》一文中介紹了作者于實習期間在所處班級進行的微博實驗教學活動。
2.2從國外研究來看，R.W.Lucky于2010年發(fā)表的“ToTwitterOrNottoTwitter?”，用情境導入的方式，介紹了微博教育前景。KellyWalsh在文章“100WaystoTeachwithTwitter”中則花費了大量的精力總結他人的研究成果，列舉推薦關于微博教育應用的100多種方法。縱觀國內外的研究，學者都是將微教學單元側重于微博教學上。而對于電工電子技術課程的教學研究是將課堂的微教學與借助于移動互聯(lián)網(wǎng)平臺的現(xiàn)代網(wǎng)絡微教學相結合，更具有研究價值和實踐價值。
3“微教學”在電工電子技術課程中的作用研究
目前來看，職業(yè)學校的學生幾乎每個人都有一部手機，基本每部手機都正常上網(wǎng)，而且學生對于現(xiàn)代移動互聯(lián)網(wǎng)平臺工具的應用爐火純青，如何根據(jù)學生的實際情況，有效的借助于移動互聯(lián)網(wǎng)平臺，把“微教學”在電工電子技術課程中的教學與輔導作用有效的利用起來，擬從以下幾個方面構建微教學單元：
3.1微課堂：針對電工電子技術課程某一知識點，開展5~10分鐘的針對性攻略，讓學生在短時間內集中精力，展開學習。慢慢地，在課題研究的過程中，通過課堂實施總結出一套更加適合電工電子技術課程學生情況的教學方式。舉例：5分鐘時間，集中學極管的伏安特性，舉一反三，深入滲透。
3.2微辯論：針對電工電子技術課程教學，開展3分鐘微辯論，將學生分為正方與反方，鼓勵學生大膽發(fā)言。對于中職學生來說，他們的好勝心比較強，當被冠以“角色”的擔子，他們會積極準備，認真學習，參與微辯論。舉例：液晶電視與高清電視的區(qū)別在什么地方。
3.3微實訓：電工電子技術課程是一門實踐性很強的專業(yè)，因此，在教學中需要將理論與實踐相結合。在實踐教學上，我們就某一點知識，開展微實訓教學。舉例：就三極管開關電路實驗為標準，讓學生3人一組，組內進行實踐訓練。
3.4微競賽：可以就某一電路設計或者某一知識點進行微競賽，通過微競賽來提高學生的參與度，不僅考核學生的知識，更是讓學生感受到了學習的樂趣。與日常競賽不同，微競賽的重點在于知識趣味性。舉例：就三極管放大電路的安裝展開小組競賽，既有組內合作，也有組組之間競賽。
3.5微考核：在課堂上，就學生表現(xiàn)和教學進程進行階段性考核，這樣的考核一改傳統(tǒng)的“以考試成績?yōu)楹饬繕藴省钡姆绞?，隨時開展動態(tài)考核能夠讓學生隨時保持考核的狀態(tài)。舉例：針對二極管整流電路這一節(jié)內容，讓學生在課堂上做出一個整流電路的作品來，并檢驗其結果。
3.6微信圈：通過微博、微信等新媒體強化學生與教師、專家甚至企業(yè)家的溝通，通過媒體來獲取信息資源，在很大程度上可以開拓學生的視野。教師也通過微信圈及時的對學生做出的成績給予表揚，對學生還存在的問題給予糾正和點評。舉例：在13高職電子班建立微信圈，老師隨時發(fā)出問題，學生也可隨時和老師溝通。
4“微教學”在電工電子技術課程中研究目標
“微教學”在電工電子技術課程中的研究目標主要包括以下方面：
4.1培養(yǎng)學生學習電工電子技術課程的興趣。通過微教學單元在電工電子技術課程中的改革研究進一步提高學生參與電工電子技術課程學習的積極性，培養(yǎng)學生學習興趣，提高學生學習能力。一改傳統(tǒng)教學模式，讓學生能夠更主動投入到學習中去。
4.2提高學生電工電子技術課程的知識技能。通過微教學單元的構建，讓學生的實踐能力、團隊協(xié)作能力、溝通能力及技能水平等都有較大的提升，有效達到技能目標。這就要求教師針對具體的課程內容，從學生角度出發(fā)，針對學生在學習該課程中可能出現(xiàn)或已經(jīng)存在的問題，最后要讓學生真正掌握并能有效的應用電工電子技術知識。
有線數(shù)字電視網(wǎng)絡運行的過程中，網(wǎng)絡信號的傳輸會受到放大器以及載噪比所影響，也會對吸信號電平調節(jié)造成一定的限制。一般情況下，有線數(shù)字電視的信號傳輸主要采用的是拓撲式的的網(wǎng)絡結構，而且，在這種情況下，電平也會由于電網(wǎng)消耗而逐漸降低，在電平值降到一定程度時，有線數(shù)字電視的信號傳輸也會受到一定的影響，甚至出現(xiàn)馬賽克的現(xiàn)象，因此，需要保證電視信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，這樣才能避免以上電視不良現(xiàn)象的出現(xiàn)。網(wǎng)絡放大器技術主要應用放大器來放大電平傳輸信號，從而確保數(shù)字電視信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，在實踐中該技術的應用極為廣泛，這也是能夠保障有線數(shù)字電視在運行過程中正常接收信號的關鍵所在。
2有線數(shù)字電視網(wǎng)絡常見的故障
2.1室內布線故障有線數(shù)字電視在使用之前，需要對室內進行布線，而這個過程也是有線數(shù)字電視經(jīng)常發(fā)生故障的環(huán)節(jié)，布線經(jīng)常不合理以及分配器的不合理等，都會對有線數(shù)字電視造成極大的影響，信號接收不正常也會導致電視使用的不正常。
2.2數(shù)字電視圖像形成故障數(shù)字電視圖像形成故障是常有發(fā)生的事，造成這類故障的因素有很多，例如，電視自身問題、電平信號問題等，本節(jié)僅從有線數(shù)字電視網(wǎng)絡的角度出發(fā)進行分析，如果分支分配器、放大器等受到損壞的話，那么在載噪比不高的情況下，電平信號也會較低，從而造成有線數(shù)字電視出現(xiàn)無圖像的現(xiàn)象[3]。
2.3有線數(shù)字電視網(wǎng)絡系統(tǒng)故障現(xiàn)階段，有線數(shù)字電視主要是有線數(shù)字系統(tǒng)發(fā)揮出相應的作用來實現(xiàn)的，但是，在實際有線數(shù)字系統(tǒng)運行的過程中，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生接觸不良的問題，例如，接頭生銹等都會引發(fā)有線數(shù)字系統(tǒng)故障，在接觸不良故障的影響下，電平頻段偏低造成信號傳輸中斷，或少量信號傳輸存在斷斷續(xù)續(xù)的現(xiàn)象，使得無法正常使用電視來觀看節(jié)目。
3有線數(shù)字電視網(wǎng)絡維護措施
3.1合理進行室內布線在對室內進行布線的過程中，要根據(jù)實際的情況對室內進行合理的布線，尤其是在布線接頭處，必須保證布線有著很好的連接性，同時，室內的布線更不能受到其他線路的影響。另外，要對分配器進行合理布置，這樣才能有效解決室內布線故障，對有線數(shù)字電視網(wǎng)絡進行有效的維護，進一步保障有線數(shù)字電視運行的正常。
3.2合理選擇設備有線數(shù)字電視圖形故障的主要原因是信號不能正常傳輸，或是斷斷續(xù)續(xù)無法持續(xù)穩(wěn)定傳輸，在實際中發(fā)現(xiàn)，造成這方面的故障主要是分支分配器、放大器受到損壞的緣故。對此，在有線數(shù)字維護的過程中，不僅要保證分支分配器、放大器的完好性，更好根據(jù)實際的使用情況合理的選擇設備，要盡量選擇阻抗相互匹配的分支分配器，以及選擇頻帶寬、線性好的放大器，這樣才能保障分支分配器和放大器質量的同時，充分將其設備的功能發(fā)揮出來，提高有線電視信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，才能有效解決數(shù)字電視圖像形成的故障。
3.3加強對系統(tǒng)的檢查有線數(shù)字電視網(wǎng)絡系統(tǒng)故障屢見不鮮，對人們的正常使用電視造成極大的影響，而引起這方面的原因主要是一些電纜接頭處的不良而引發(fā)的，因此，有線數(shù)字電視維護人員應積極做好系統(tǒng)的檢查工作，并且，要將注意力集中在有線數(shù)字系統(tǒng)中電纜接頭的位置上，確保電纜接線頭的良好性，這樣才能保障有線數(shù)字電視網(wǎng)絡信號傳輸?shù)目煽啃?，才能確保有線數(shù)字電視網(wǎng)絡系統(tǒng)的正常運行，通過加強對有線數(shù)字網(wǎng)絡系統(tǒng)的檢查工作，才能切實的提高有線數(shù)字電視網(wǎng)絡系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性。
4結論
當前大部分中職生學習興趣不大，學習積極性不高，學習底子較差，對理工科理論學習困難較大；但對動手實際操作較為感興趣，實際操作能力也很強；屬于視覺型和觸覺型的學習者。
二、課堂設計要點
1.激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的學習動機。
激發(fā)和培養(yǎng)學生的學習電子技術的動機是保持學生學習內動力的最有效途徑之一，而激發(fā)和培養(yǎng)學生學習動機關鍵在于培養(yǎng)學生學習的興趣。
（1）教師合理創(chuàng)設問題情境，讓學生獲得成功感。
有針對性創(chuàng)設問題情境，根據(jù)不同學生提不同問題，問題難易適中，給學生思考的空間，積極引導學生參與討論，營造活躍的課堂氣氛，并給予學生積極的評價，讓學生在課堂中建立信心，從而增強學習的興趣。
（2）處理教材，從應用入手找原理。
充分吃透教材，把實際應用和理論原理有機結合，通過組織觀察實物、圖片、視頻資料等實際材料了解電子技術在生活的實際應用，從學生感興趣、易接受的東西素材入手，提高學生學習知識的興趣，從而增強進一步探究的現(xiàn)象本質、原理的求知欲望。
2.正確控制好課堂上“教”與“學”的比例。
在以學生為中心教學模式下的電子技術課堂，教師是學習的促進者而不是知識的呈現(xiàn)者，教師傳授知識比例不能過多，時間控制在課堂時間的30%-50%之間，其余時間利用各種方式積極組織學生開展課堂活動，必要時還可以讓學生自己組織開展活動。
三、課堂教學方法
1.講授法。
教師對于基本概念、基本原理、設計思路等理論知識進行講解。
2.討論法。
一題多解的命題，多個應用方向，可以讓學生展開討論，以拓寬思路，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題等能力。
3.自學法。
一些數(shù)學推導，應用性、設計性例子及拓展內容交待學生自學，培養(yǎng)學生自主學習和學會學習的能力。
4.項目教學法。
項目教學通過確定目標任務、編制項目計劃、項目實施、項目評估、項目展示或結果應用等步驟來實施，項目教學的重點在于通過項目實施過程學習知識與技能，激發(fā)學生的學習動機，培養(yǎng)學生獨立思考、自信的品質和社會責任感。
5.實訓法。
綜合實訓是學生完成本課程的理論學習和各項技能訓練后，運用本課程的知識和技能進行的綜合性、系統(tǒng)化訓練；培養(yǎng)學生的綜合應用能力，為進入企業(yè)頂崗實習做好準備，增強學生對就業(yè)崗位的適應度。
四、教學評價方式
1微電子工藝清洗技術的理論研究
在微電子元器件的制造過程當中，由于其體積小、制造過程復雜等眾多客觀原因存在，將會很有可能導致微電子元器件在其步驟繁瑣的制造過程當中受到污染。這些污染物質通常會物理吸附或者是化學吸附等多種方式在電子元器件生產(chǎn)過程當中吸附在其表面。比如說，硅膠材質的硅片在其制造過程中污染物質通常會以離子或者是以粒子形式吸附在硅片的表面。這些污染物質還有可能存在于硅片自身的氧化膜當中。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因并不奇怪，這是由于這些污染物質破壞掉了硅片表面的化學鍵，從而導致了在其表面形成了自然的力場，讓眾多污染物質輕松吸附或者直接進入到硅片的氧化膜當中。在產(chǎn)生這種現(xiàn)象之后，要清洗硅片就非常困難了。在清洗過程中，既要保持不能去破壞硅片的結構，又要保持能夠對污染物質進行徹底的清洗，以便其對產(chǎn)品結構當中的其他元器件產(chǎn)生污染，這一問題就變得非常棘手，愈發(fā)困難了。在當前微電子行業(yè)的大多企業(yè)或是研究所講微電子的清洗技術兩類：一種叫做濕法清洗；另一種叫做干法清洗。這兩種技術都能夠保持比較高的清洗度，并且能夠在不破壞電子元器件的化學鍵的基礎上祛除電子元器件表面或是氧化膜內存在的污染物和雜質。
2微電子工藝清洗技術的現(xiàn)狀研究
由于我國行業(yè)的發(fā)展更重視對服務業(yè)的發(fā)展和我國微電子行業(yè)的起步和發(fā)展較晚，從而致使當前我國微電子工藝的清洗技術比較落后，并且存在諸多的問題。
2.1濕法清洗技術研究
濕法清洗這一技術，是由上個世紀六十年代的一名美國科學家所研究發(fā)明出來的。這種方法主要是通過利用化學溶劑同有機溶劑和被清洗的微電子元器件之間發(fā)生化學反應，然后再利用多種技術手段，如：超聲波技術去污；采用真空去污技術等多種技術手段。最終，利用這些步驟實現(xiàn)對微電子元器件的清洗。
在以上濕法清洗電子元器件的步驟當中還需要用到種類不一的化學試劑。這些化學試劑主要包括氫氧化銨和過氧化氫以及硫酸等物質。氫氧化銨主要是被利用于對污染程度不是非常嚴重的電子元器件的清洗，或者是作為清洗第一部的化學試劑。其能夠在控制的溫度下、濃度下以及化學反應所經(jīng)歷的時間下等多種條件下，利用化學反應去腐蝕電子元器件的表面污染物質或者是金屬的化合物。但是，由于這種腐蝕程度是需要多種條件來控制的，因此其對人員的技術和企業(yè)電子清洗設備的要求也是很高的，如果不能對整個過程實現(xiàn)嚴密的監(jiān)控，將會對電子元器件造成損害。過氧化氫在清洗過程當中主要是被利用于對電子元器件的襯底進行清洗，通過清洗襯底上所附著的金屬化合物質或者是絡合物質。最后一種化學試劑（硫酸）在清洗過程當中扮演著非常重要的角色。在使用硫酸對被清洗電子元器件進行清洗過程中必須采用雙氧水這一化學試劑來減少其反應的時間，并且降低硫酸的濃度、反應時候的溫度，從而有效的減少了被清洗電子元器件碳化或者是被腐蝕嚴重的現(xiàn)象發(fā)生。以免讓硫酸對電子元器件造成損害。濕法清洗技術在眾多清洗技術當中是比較有效的一種技術，但是其依靠化學反應的客觀因素，讓其很有可能造成化學物質殘留從而導致電子元器件被腐蝕的現(xiàn)象。
2.2干法清洗技術研究
干洗技術相對于濕洗技術來說其避免了使用化學試劑，從而大大減少了化學物質殘留導致電子元器件腐蝕的現(xiàn)象發(fā)生。干洗技術主要是采用等離子、氣相等清洗技術方式對電子元器件的金屬化合物和絡合物進行清洗。對于采用等離子技術為主的干洗技術，其具有殘留物質少、操作難度低等技術性特點，并且在微電子元器件的清洗行業(yè)當中其研究最早、技術較為成熟，從而在當前我國微電子行業(yè)的應用最為廣泛。但是，等離子技術也存在一定的弱點，就是其無法完全祛除存留于微點電子元器件表面的污染物。而氣相技術的應用相對于等離子技術來說是非常少的，主要原因在于其花費時間長、成本高，并且在采用氣相技術清洗過程主要是被應用于硅片元器件的清洗，對于其他元器件的適用程度較低。
3對微電子清洗技術的展望
從上文的分析當中可以發(fā)現(xiàn)，就我國企業(yè)當前的資金、人力等現(xiàn)狀來說，我國在微電子清洗工藝當中，應當采用干洗技術當中的等離子技術。這種微電子工藝清洗技術不需要進行二次清洗，就能夠達到超過其他技術操作之后的結果。而對于其單次清洗過后殘留的金屬混合物來說，可以在繼續(xù)采用其他清洗方式減少其污染物質含量，從而在保證電子元器件質量前提下在較短時間內較低微電子污染物的含量。
在配電自動化系統(tǒng)中，故障區(qū)段定位是核心內容。其主要作用是：當線路發(fā)生故障時，在最短時間內自動判斷并切除故障所在的區(qū)段，恢復對非故障區(qū)段的供電，從而盡量減少故障影響的停電范圍和停電時間。選擇科學合理的故障區(qū)段定位模式，大大提高配電自動化系統(tǒng)的性能價格比及對供電可靠性的改善程度。當前的配電自動化故障區(qū)段定位手段主要是有信道模式、無信道模式以及兩者相結合的混合模式三種。
（一）有信道的故障區(qū)段定位模式
有信道的故障區(qū)段定位模式是指在故障發(fā)生后，依靠各分段開關處具有通信功能的柱上開關控制器FTU（FeederTerminalUnit，饋線終端單元）之間或FTU同配電主/子站之間通過通信設備交換故障信息，判斷故障區(qū)段位置。這種模式包括基于主/子站監(jiān)控的集中（遠方）判斷方式和基于饋線差動保護原理的分散（就地）判斷模式?；谥?子站的集中判斷方式是以配電自動化監(jiān)控主站/子站為核心，依靠通信實現(xiàn)整個監(jiān)控區(qū)域內的數(shù)據(jù)采集與控制?；陴伨€差動保護原理的分散判斷方式是當故障發(fā)生時，各保護開關上的FTU利用高速通信網(wǎng)絡同相鄰開關上的FTU交換是否過流的信息，從而實現(xiàn)故障的自動判斷與隔離。
（二）無信道的故障區(qū)段定位模式
無信道的故障區(qū)段定位模式是通過線路始端的重合器同線路上的分段開關的配合，就地自主完成故障定位和隔離功能，它包括重合器同過流脈沖計數(shù)型分段開關配合、重合器同電壓時間型分段開關配合以及重合器間配合等實現(xiàn)方式。重合器同過流脈沖計數(shù)型分段開關配合的方式：過流脈沖計數(shù)型分段器不能開斷短路電流，但能夠在一定時間內記憶重合器備開斷故障電流動作次數(shù)。重合器同電壓時間型分段開關配合的方式：故障時線路出口處的重合器跳閘，隨后沿線分段器因失壓分閘，經(jīng)延時后重合器第一次重合，沿線分段器依次順序自動加壓合閘，當合閘到故障點所在區(qū)段時，引起重合器和分段器第二輪跳閘，并將與故障區(qū)段相連的分段器閉鎖在分閘位置，再經(jīng)延時后重合器及其余分段器第二次重合就可以恢復健全區(qū)段供電的目的。重合器配合的方式：重合器方式延續(xù)了配電網(wǎng)電流保護的原理，自線路末端至線路始端逐級增加啟動電流和延時的整定值，實現(xiàn)逐級保護的功能。
（三）有信道集中控制與無信道就地控制相結合的混合模式
有信道集中控制與無信道就地控制相結合的混合模式是結合前面兩種模式的特點，對于以環(huán)網(wǎng)為主的城市配電網(wǎng)，當系統(tǒng)通信正常時，以集中判斷方式為主，當通信異常時，可以在配電終端就地控制；對于農(nóng)電縣級配電網(wǎng)，一次網(wǎng)絡既有環(huán)網(wǎng)供電，更多的是輻射型供電方式，因此放射形網(wǎng)絡的故障定位選用無信道的就地判斷方式，環(huán)路網(wǎng)絡采用集中判斷方式。
二、目前配電自動化中故障區(qū)段定位手段的特征比較
基于有信道故障區(qū)段定位模式的配電自動化系統(tǒng)由于采用先進的計算機技術和通信技術，正常情況下可以實時監(jiān)控饋線運行情況，實現(xiàn)遙信、遙測、遙控功能及平衡負荷；故障情況下可以綜合全局信息，快速完成故障的志別、隔離、負荷轉移和網(wǎng)絡重構，避免了出線開關多次重合對系統(tǒng)的影響，適用于配電網(wǎng)絡結構復雜、負荷密集地區(qū)的配電管理系統(tǒng)。但它的缺點是故障的判斷和隔離完全依賴通信手段，對通信速率和可靠性要求高，需投入資金較多；通信設備或主站任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都有可能導致故障緊急處理的全面癱瘓。
無信道的故障區(qū)段定位模式將故障處理下放到設備層自動完成，根本上消除了通信設備可靠性環(huán)節(jié)對定位功能的影響，具有原理簡單，功能獨立，封裝性好的特點，并且投資比有信道的方式少。重合器同分段開關配合方式的缺陷在于判斷故障所需的重合閘次數(shù)較多，故障產(chǎn)生的位置距離電源越遠，重合閘次數(shù)和故障判斷時間很長，難以達到饋線保護功能對故障處理快速性的要求；重合器配合的方式通過各開關動作參數(shù)整定配合判斷并切除故障，無需出線重合器的多次重合閘，但由于配電網(wǎng)存在線路短，故障電流差別不大的特點，容易引起故障時的越級跳閘；并且越靠近出線側的重合器故障后延時分閘時間很長，不符合故障處理快速性的要求。
有信道和無信道混合模式結合了兩者的優(yōu)點，可以根據(jù)地區(qū)配電網(wǎng)的時間情況進行有效組合；但它的缺點是存在著控制實現(xiàn)困難、結構復雜的問題，并且不經(jīng)濟。配電自動化系統(tǒng)中，無信道的故障區(qū)段定位模式由于減少了通信環(huán)節(jié)，在故障處理的可靠性和經(jīng)濟性方面都要優(yōu)于有信道的模式；但故障區(qū)段定位過程需要多次投切開關的缺點限制了它進一步提高供電可靠性的能力。
三、基于暫態(tài)保護的配電網(wǎng)故障區(qū)段定位方法研究進展
目前配電自動化系統(tǒng)所采用的故障區(qū)段定位方法延續(xù)了電力系統(tǒng)繼電保護中電流保護的核心理念，其構成原理建立在檢測故障前后工頻或接近工頻的穩(wěn)態(tài)電壓、電流、功率方向、阻抗等電氣量的基礎上，此領域的研究工作也是圍繞著如何提高這種原理的性能展開的。實際上，由于輸電線路具有分布參數(shù)的特性，當電網(wǎng)發(fā)生短路故障時，線路在故障的初始時刻一般都伴隨著大量的暫態(tài)信號，故障后的初始電弧以及在電弧最終熄滅前的反復短暫熄滅和重燃會在線路上產(chǎn)生較寬頻帶的高頻暫態(tài)信號；行波由色散產(chǎn)生的頻率較集中的高頻信號發(fā)生偏移和頻率分散，會產(chǎn)生頻帶較寬的高頻信號。這些在故障過程中產(chǎn)生的暫態(tài)高頻電流電壓信號含有比工頻信號更豐富的故障信息，如故障發(fā)生的時刻、地點、方向、類型、程度等。但由于故障暫態(tài)信號具有頻帶寬，信號幅度較工頻微弱，且持續(xù)時間短的特點，受信號提取和分析手段的限制，在傳統(tǒng)的保護方法里被當做高頻噪聲濾除掉。但是，隨著信號提取及分析技術的快速發(fā)展，基于暫態(tài)保護原理的故障處理技術越來越受到人們的重視。
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1微電子機械系統(tǒng)的概念
微電子機械系統(tǒng)所指的就是在大小毫米量級之下，最終形成的可以控制能夠運動的微型機電裝置是由單元尺寸需要在可控制的微米和納米之間，是一個整體的系統(tǒng)，把微機構、微傳感器，以及微執(zhí)行器還有信號處理系統(tǒng)等等構成。在不同的國家對于微電子機械系統(tǒng)的稱呼有所不同，
2微電子機械系統(tǒng)的發(fā)展歷程
微機械器件以及微電子機械系統(tǒng)在生產(chǎn)加工的過程中需要對其深加工技術進行研究和重視。在研究中開始逐漸的形成了微電子加工技術和微機械裝置加工技術。并隨著對技術的細分，開始形成了體微機械技術以及外輪廓表面微機械裝置技術，并同時也產(chǎn)生了LIGA機械裝置技術以及高標準的LIGA機械裝置技術。對其體微機械技術按照實施的目標對象機械能分析，可以得出體硅單晶體為核心構成體并在其物理測量厚度的10到999單位內呈現(xiàn)規(guī)則布局分離，為其核心的技術策略單位。并對其技術中存在的腐蝕以及吻合問題進行布局的考慮。對其技術的優(yōu)勢分析得出，其裝置的工藝相對不繁瑣，但其操控性和調控性數(shù)值偏低。在表面微機械裝置中，進行相應的IC技術加工，如采用擴散光學和標準尺寸對應光刻以及復膜層疊等技術運用中，其都會對原有的厚度比率進行微調，對其在剝離技術中和進行切割技術的分析[1]。其技術的有點在于對IC技術有相對完整的包容性，但存在的不足點也較為顯著，如切割的縱向厚度單位偏低，在電光鑄模和縮微成型以及耐溫差等方面存在一定的技術局限。LIGA技術在德文X射線進行曝光和電光鑄模中有其良好的優(yōu)越性，其對設備的制取尺寸在1單位內到999單位內。但需要指出LIGA技術處于高成本和高復雜度的技術，并需要采用相對保守的紫外線深度曝光，保障其光刻效果和覆膜效果。而準LIGA技術在對設備加工中可以在最合理控制尺寸中，保障其電路集成后續(xù)裝置獲得合理的配置[2]。因而其技術的優(yōu)勢在微機械技術中可以獲得關注度的展現(xiàn)。
2.1自動對焦的三維加工技術
目前自對準的準三維加工技術普遍采用深度的紫外線厚度型進行光度的曝光刻度，并進行膠模的處理，保證其在犧牲層和結構層獲得合理的電鑄，并利用其兩層的金屬電鑄特帶你，獲得犧牲層厚度的保障，并進行微結構的自動對準技術保障[3]。
因而CU可以表示為犧牲層，NI為結構層的技術，并在其平面和垂直兩方向性獲得控制，在其CU和NI中進行電鑄處理，使得其種子層和型模層獲得兩種電鑄金屬處理，讓技術水平在微架構層面獲得統(tǒng)一標準化套準對應。在其腐蝕性選擇上要對其液體進行考慮，CI屬于腐蝕性，NI不屬于腐蝕性，并對其微機械機構進行終止惰性反應。其配套技術以及Ic工藝獲得最大化的包容，在溫度上控制在85攝氏度，獲得對結構合理的微機械技術。其深度的單位測定在22，保障其后續(xù)的標準對應后其范圍空載在49到101內。
準LIGA技術需要在工藝布局考慮中，首先要保障（a）低阻硅片（10-3cm），其熱氧化反映在1.5，其厚度在SIO2其需要把定子對襯低的外圓位置進行確定。同時進行首次的光學刻，SIO2腐蝕出進行1.2各坑道處理。形成在轉子下部的新支撐點確定。在除去膠緣后，在真空中進行高溫處理形成0.3的銅電鑄種子層。在第二次光學刻錄中，要對尺寸厚光刻膠AZ4620進行轉子膠模處理，保障其電光鑄在3內進行轉子保障。后進行第三次的光刻，在其厚度尺寸中選擇光學刻錄定子膠模處理，保障其厚度在2.5范圍內。形成銅犧牲層的轉子和釘子的轉化變化，對其空隙中要包容其電鑄在1.5釘子范圍。在最后一次光刻中，要對其厚膠光學刻錄后，對其1.3銅都犧牲層要進行間隙轉化的電鑄考慮。并用起腐蝕性的液進行HF緩沖液體的處理，通過SIO2合理的釋放轉化的轉子。其微機械技術在應用中可以獲得廣泛的推崇，靜電驅動鎳晃動微馬達為例，其自對準的準三維加工技術目前在實際應用中哥已經(jīng)獲得鎳晃動馬達。用電鑄Cu作犧牲層，電鑄Ni作結構層（定子、轉子和軸），得到的轉子與定子。各項參數(shù)都符合標準。
3結語
