納米半導體怎麼造出來

1. 納米技術是怎樣造成的

納米技術是以納米科學為基礎，研究結構尺度在0.1～100nm范圍內材料的性質及其應用，製造新材料、新器件、研究新工藝的方法和手段。納米技術以物理、化學的微觀研究理論為基礎，以當代精密儀器和先進的分析技術為手段，是現代科學(混沌物理、量子力學、介觀物理、分子生物學)和現代技術(計算機技術、微電子和掃描隧道顯微鏡技術、核分析技術)相結合的產物。

1993年，國際納米科技指導委員會將納米技術劃分為納米電子學、納米物理學、納米化學、納米生物學、納米加工學和納米計量學等6個分支學科。
其中，納米物理學和納米化學是納米技術的理論基礎，而納米電子學是納米技術最重要的內容。
納米科技是90年代初迅速發展起來的新興科技，其最終目標是人類按照自己的意識直接操縱單個原子、分子，製造出具有特定功能的產品。

納米科技以空前的解析度為我們揭示了一個可見的原子、分子世界。這表明，人類正越來越向微觀世界深入，人們認識、改造微觀世界的水平提高了前所未有的高度。有資料顯示，2010年，納米技術將成為僅次於晶元製造的第二大產業。

2. 如何在納米尺度雕刻晶元晶元製造到底有多難

科技越來越發達，對於技術的精密度要求越高，科技產品中晶元是萬物之根，沒有晶元高科技基本沒有辦法運轉。晶元就像人的心臟一樣，只要心臟停止跳動，人就沒有了生命。科技產品也一樣，如果沒有了晶元，一切都沒有辦法運轉。納米大家都知道非常小了，晶元是在納米的基礎上面製造，可見難道非常大，很多人對於晶元還不了解，我給大家說說吧，希望對大家有所幫助。

三、我們要怎樣發展晶元。

晶元很難，但是大家要相信中國人的智慧和聰明，華為已經開始在上海成立晶元公司，目的就是解決晶元製造問題，而且國家也大力扶持晶元企業，我相信只要我們一條心沒有什麼東西是做不出來的，暫時的困難並不能夠嚇到擁有5千年歷史的中國人，晶元戰爭我們一定會取得成功，這是我非常堅信的事情。

3. 高新科技納米技術是如何實現的

納米是一個單位長度
如果人們可以把微米技術

理論，建立了納米技術的研究和開發。因為這使機械運動分子級別的對象

話雖這么說，只要

改變的秩序和結構的原子，然後改變的順序和結構的分子

改變分子從而改變材料

技術建立的

估計不僅僅改變廢紙美元「

5納米機器人到你家的灰塵變成麵包也許

BR />請在科學的信心在未來2至3年，納米技術的問世

路一年充氣汽車輪胎。

路人工DNA為基礎的小型電子元件的自組裝。

路新的人造蛋白質為基礎的半導體。

路防錯妊娠試驗。

路建立一個完整的醫療診斷實驗室的一台計算機上的晶元。

路從空中冷凝器生產飲用水。

在未來5至10年，納米技術的出現：

路可以多次使用復寫紙編程的書籍，雜志和報紙。

路可以攜帶或折疊的大功率計算機你的口袋裡。

路納米仿生外殼防彈裝甲。

路光高效的陶瓷汽車發動機。

路耳邊再生，揚聲器的聲音識別功能的智能助聽器。

路在自我穩定的智能建築的地震或爆炸。

路根據其個人需要特殊醫療。

在未來10到15年納米技術的出現

路逼真的人工智慧復雜，你做不承認，你說一個人或一台機器。

路電腦及娛樂視頻顯示在屏幕上像一幅畫一般栩栩如生。

路20到100英里的衛星發射平台，站起來直接通信系統從海底

路瞬間自動加熱，冷卻的分類的一個單分子半智能的移動設備，它可以不是能源密集型材料篩選工人

/>切口手術將被淘汰由內而外的身體，身體將能夠監測和維修。

納米技術開發的基礎上，信息技術，微電子技術和計算機技術為主體的高新技術，它是學習在納米材料相互作用的特點，以及如何使用這些功能的科學和技術，它的目標是到原子，分子和納米尺度材料製造具有特殊功能的產品，革命性的飛躍生產資料。目前，這項技術的人高度重視，近年來發展非常迅速。

概述

納米（1納米= 10-9）技術，在0.1 - 100 nm的規模，高科技納米

納米技術的關鍵技術，通過掃描隧道顯微鏡直接移動原子操縱原子，分子的現象，其結構信息，納米技術的最終目標直接到原子，分子製造具有特定功能的納米級的研究和應用。和分子。目前，這項技術已取得了重大突破，隨著納米技術的發展，人們已經能夠直接利用原子，分子的生產，制備的納米粒子只含有幾十到幾十成千上萬的原子，並利用它們作為適當的基本單元排列在一個三維的納米固體。

出現和發展，隨著微電子技術的飛速發展，科學界開展研究物質（原子和納米技術

利用分子）在納米尺度（0.1納米，100納米），這些功能的互動和互動的特點，並取得了巨大成就，已引起納米技術產生

2.1納米技術，納米技術的發展歷史，早在1861年建立的所謂身體的化學反應，當他們開始研究納米肢體。真正的納米自主研發，於1959年，這一年，美國著名物理學家，諾貝爾文學獎得主的費曼在美國物理年會上作了報告，他在報告中認為，能夠使用宏機器製造比小尺寸的機器，而更小的機器，但也使更小的機器，如一步步達到分子水平。費曼幻想操縱和控制物質的原子和分子水平上。

他在報告中設想包括以下內容：首先，計算機小型化，第二個是重新排列的原子。他提醒人類，有一天原子排列根據自己的主觀意願，世界將會怎樣？第三是微觀世界的原子。在原子水平，會有一個新的相互作用力的性質的小說，奇效。物理學家，原子一個原子地打造物質是不違背物理定律。四，如何大英網路全書的內容記錄到一個這么小的腳頭。

科學家啟發，開始納米尺度的科學探索和技術研究領域，科學家們發現，探索各種新穎的現象在納米尺度物質的性能，奇效的性質，具體而言，它是一個新的世界的技術。

在20世紀70年代後期，美國MIT（麻省理工學院）WRCannon，是誰發明了激光怒氣沖沖合成幾十個納米級硅為基礎的陶瓷粉末，20世紀80年代初，德國物理學家氣體H.Gleiter與縮合物清洗納米粒子的表面，並在超高真空條件下，抑制多晶納米固體原位。現在看來，這些研究都只是初步的探索納米材料。

2.2納米技術發展

1977年，麻省理工學院德雷克斯：出發從人工模擬活細胞的生物分子類似物可以進行組裝和安排原子，稱為納米技術 - 納米技術。

20世紀80年代，掃描隧道顯微鏡的發明，極大地促進發展納米技術，它成為一個真正的原子工具安排，到1990年，納米技術正式有自己的名字 - 納米科學與技術，其標志是第一NST會議在巴爾的摩和兩個專業的國際期刊「納米技術」和「納米生物學出版。從那時起，世界各國發展NST發展計劃，被稱為納米新名詞，新概念和新的新興學科，形成了當代新興的納米技術學科群。

20世紀到20世紀80年代以來，納米技術研究在世界上的高度重視，一些技術具有實用。納米技術在計算機，信息處理，通信，製造，生物，醫療，地面和空間的發展，尤其是在防守上有很大的發展前景。納米技術已經滲透到一些傳統行業，如染料，塗料，食品。

許多國家從事納米技術領域的在激烈的競爭中。美國依靠其發達的基礎科學，從微觀到宏觀的工作;日本開發的技術從宏觀到微觀的工作中取得了巨大成就。在納米技術研究在最近幾年，中國已經取得了長足的進步，表現穩健原子操縱在室溫和移植。在1992年，用掃描隧道顯微鏡的科學和技術人員的化學研究所開發了他們自己的，在計算機的控制下的石墨腐蝕的表面，具有線寬為10nm的字元和圖案。目前，一些外國實驗室只是使用移動情感氣體原子的方法「寫」中國的科學家是最廣泛應用於微電子工業硅表面提取和處理原子。

在納米技術領域，已達到國際技術前沿。德國外交部在1995年，中國納米科技在納米技術領域的領先國家的相對水平上分析，與法國五年級，一至四年級，如日本，德國，美國，英國和斯堪的納維亞。

納米技術研究的范圍

的出現和發展，納米技術，填補了人類細觀地區缺乏宏觀微觀區域之間的連接意識。為此，近年來發展十分迅速，已經在廣泛的范圍內。納米技術的研究和應用在以下幾個方面：

3.1納米電子

納米技術在納米電子學的領導或主導作用，因為它是微電子技術發展的下一代。從電子行業的納米電子學，納米技術的發展是一個重要的推動力。納米電子學的基礎上最新的物理理論和最先進的技術手段，按照構建電子系統的新概念，並開發物質潛在的存儲和處理信息的能力，實現信息收集和處理能力的革命性突破納米電子學將成為21世紀信息時代的核心。

納米電子學的發展目標是：集成電路進一出，目前發展中遇到的難以想像的水平的功能密度和數據傳輸速率的限制之外。為了實現這一目標，有必要進行創新概念的電子裝置，克服了相互連接的約束，需要開發新的生產方法，所述電路塊。在納米尺度的電子產品，傳統的晶體管遵循物理定律不再適用，將有一個新的物理效應。目前，納米技術研究如何使內存晶元的容量為64兆位元組。如何使用新的量子納米電子學器件，如諧振隧穿二極體，量子激光器和量子干涉器件的發展，等等。時間，也許人類進入量子王國。

納米電子學等研究方向;分子電子器件和生物分子器件，這是完全拋棄了基於硅半導體為基礎的分子結合電子元器件的發展。如果研製成功，這種規模的電子元件，電子元件，帶動社會生產力的快速發展做出了質的飛躍。 /> 3.2納米材料/>納米材料的微觀結構是指實現納米尺度的材料，所用的原料 - 粉末首先必須是納米級的水平的晶粒和晶界。從微米級到納米級的進步，不僅是在制備過程中一個質的飛躍，也促進了材料科學的發展理論。

納米材料由於其獨特的結構，以及小尺寸效應，界面效應和量子隧道效應，納米材料的獨特性能，與傳統材料不同了一系列新的效果。其電，磁，熱，光學等性能得到進一步優化。將作為一個重要的作用，在未來的新材料。例如，寬頻強吸收隱身材料和高靈敏度，高通響應，高活性催化劑材料，高矯頑力的磁性記錄材料，高性能駐極體轉換能源材料及多功能復相陶瓷材料的材料。

中國已成功開發出多種納米半導體復合材料和碳納米管。固體中國社科院的科學，是最早開展納米材料在中國的一個單位的，有能力的納米材料和多品種制劑實驗室，可制備各種納米氧化物，鋁粉，已進入大眾生產階段，粉末指標均達到了國際先進水平。用於隱形飛機在國際納米材料，光轉換。據預測，住宅納米材料納米塑料的明天，將顯著提高的能力，以應對智能納米塑料家居用品的功能和靈活性。

現代國際納米材料的發展趨勢的基礎研究和開發應用，並相互促進，並駕齊驅。商界，企業界緊密合作，科學和技術界，試圖把實驗室成果轉化為商業產品，在某些行業的推廣和應用的納米材料。隨著不斷的研究和其他納米材料會發現更多，更新的性能的新材料。

3.3納米加工技術

科學和技術進步的尺寸越來越小的設備和設備，進入納米范圍內。用合適的加工和製造技術，已成為國際熱點，發展迅速。納米加工技術可以分為兩種類型的蝕刻和裝配。已達到極限，由於納米級蝕刻技術，組裝技術將成為納米技術的重要手段，受到人們的關注了很多。 />組件技術是機械，物理，化學或生物的方法，原子，分子或分子集合體被組裝，以形成功能性的結構單元。組裝技術，包括組織分子組裝技術，掃描探針原子，分子去除技術和生物組裝技術。 />分子有序組件，通過分子之間的物理或化學的相互作用形成有序二維或三維的分子體系。近年來，有組織的分子組裝技術所取得的最新進展和應用LB膜和相關屬性。對識別裝配的生物大分子。高密度蛋白質，核酸及其它生物活性大分子裝配要求固定的方向，這是非常重要的一個高性能生物敏感膜，生物分子器件的發展，研究生物大分子之間的相互作用的制備。 />除了上述類型的組件，有序，橋接組件的長鏈聚合物分子的自組裝技術，有序分子膜的應用研究和技術進步。納米加工技術也進行了重大原子量一流的加工，加工技術轉化為更精細的深度。

3.4納米機械

機械納米級的納米機械手段，它包括一個廣泛的領域。已經製造納米電機，納米齒輪。納米電機的納米尺度的移動和定位，有兩種配置，可以實現這一要求：首先，線性電動機;電壓陶瓷管蠕動爬行的移動設備。高精度機車開發生產的X射線反射專注於分差小於1納米「超平鏡面磨床納米精密光學存儲技術和全息技術的納米器件。美國有發展成一個微電機，小到足以用顯微鏡才能看到。日本三菱電機公司開發微型機器人取出生物顯微鏡下的細胞。

3.5納米化學

納米化學開展識別分子的納米技術，聚合物組件化學家看來，是非常大的納米尺度的納米結構是103-109聚集體的分子量為104-1010之間的原子數，目前，合成的分子量范圍內，但有一個清晰的結構生物學技術正在開發中。的主要驅動力的新方法，本發明的納米材料的合成，納米化學熱的今天試圖理解和運用驚人的各種生命系統的復雜過程。

納米化學包含許多領域：介面和膠體科學，分子識別，微電子加工，聚合物科學，電化學，佛石和粘土的化學，掃描探針顯微鏡等。分子自組裝，特別適合於制備納米結構。

納米化學，在化學工業中的應用范圍很廣，如納米粉體按一定比例添加到化妝品中，可以有效地屏蔽紫外線，金屬納米粉摻鉺光纖產品或紙可以大大減少靜電相互作用，利用納米粒子，可用於氣體同位素，混合稀有氣體及有機化合物如構成海綿燒結體的分離和濃縮的納米粒子可以用來不僅造成電力的塗料，印刷油墨，生產，也可用於固體潤滑劑。

3.6納米的納米生物學

術語並不陌生生物學家。因為大量的生物結構，從核酸，蛋白質，病毒，細胞器，其行1當然，是生物結構非常小，但異常復雜，特別是活性的，顯示的特定的特定的生物功能，如酶，可以打破化學鍵，引起分子結合的分子機又如納米至100納米。 ，DNA可作為一個存儲系統，能夠命令轉移到核糖體，核糖體的分子機器，可以使蛋白質分子納米生物學的目的是開辟了類似的方法，分子機器的程序。 ，裝配機器來製造的物質。組裝機將像微小的工業機器人作為附件通過分子，引導和使用的化學反應的布置工作，原子構造成復雜結構的納米生物學的另一個重要方面是一個很大的特性來構建產品具有一定功能的生物分子。目前，納米粒子已經成功利用細胞分離納米顆粒作為載體的病毒誘導取得了突破性進展，預計很快為人類服務。設想使用納米技術創造的分子機器人在血液中循環到身體各部位進行檢測，診斷，並實施治療的夢想將成為現實。納米生物學是一個非常有意義的，但神秘的領域，無論是它給人類帶來太大的改變，仍然難以預測。

納米技術的研究方向

納米科學和技術日臻完善，科學和技術的發展，系統隨機和零散狀態的研究，已經走出，逐步成為一個專注於分類模式。

4.1納米技術理論

納米技術系統的理論研究，一個是納米功能的系統研究，微觀結構，確定納米技術的特殊規則，建立新的概念和理論，提高發展納米技術的科學體系;進一步系統地研究了納米材料的性能，微結構和光譜特性，建立一個新的理論描述和表徵納米材料。同時，有必要進一步探索和總結納米材料制備技術，納米材料的理論研究成果和工程理論相結合的理論研究，探索高效，低成本的工業化制備技術，這是納米技術的發展是一個重要的先決條件;理論納米技術工程研究將形成一個高潮。納米技術的發展，人們越來越覺得系統的研究和發展，經濟效益顯著的意義，也就是說，人們需要不僅是納米材料科學，納米工程。

4.2納米科學和技術，實現了通過納米技術是伴隨著電子技術的蓬勃發展，形成了操縱原子，分子或分子形成所需的材料技術的原子或基團。這一新興技術，將讓人類認識和改造自然的能力，直接延伸到分子和原子，隨著這項技術的不斷研究，開發，應用，生產會帶來一個光明的未來。這種技術的方法有兩種：

首先，從宏觀到微觀納米技術的實施和應用提供必要的參考。從宏觀到微觀，宏觀的機械製造越來越小，目前，從宏觀到微觀的研究取得了一定的成績，超大規模集成電路，集成越來越精細結構NTT製成的光學定位裝置，其大小僅為0.5平方毫米。各種微型機器人已經出來了，並帶來了希望，解決了一大批疑難案件。

其次，從微觀到宏觀。微觀到宏觀，即直接操縱原子和分子，不同的排列組合，形成新的物質，創建一個具有新功能的機器，從微觀到宏觀的工作才剛剛開始。首先，操縱原子在鎳板拼寫單詞，如在1990年4月，國際商業機器公司（IBM）的兩位科學家利用掃描隧道顯微鏡來操縱原子，有35個原子在鎳板排出「IBM」這個詞。單個原子在預定的位置移動，例如，在1999年7月，IBM公司的科學家轉移動到預定位置。三是開發復雜的分子特徵的打開和閉合。根據英國的報告，英國科學家硅原子的個人或團體調查電子分子量，開發了一個大小為4nm的復雜分子，它具有「開」和「關」的激光碟機動器的特性，設置的處理結果，切換時間僅皮秒（10-12），這實際上是可能的光學計算機的發展，

納米技術從宏觀到微觀，從微觀到宏觀，事實上，人類利用這項新技術提供了可能性。計算機可以使用納米萬億次每秒，開發的光學晶元和生物晶元，超大規模的光計算機和生物計算機的發展奠定了基礎。基因工程技術可以變得更加可控，製造各種各樣的生產產品，根據人體需要，在農業，林業，畜牧業和漁業。一場深刻的革命，可以使整個化工行業直接建立在原子的明星，使化工生產發生革命性的變化。

人根據實際需要的分子和原子組裝的納米機器可以大大提高機器的速度，效率，減少對環境的污染。微型機器將解決困難的情況下，大量的醫療效果更加顯著，也可以創造大量新的葯物，生產所需的各種器官移植的效果。同時，納米技術可以很容易以不同形式的能量之間的切換，以滿足人類對能源的需求。

4.3納米科學和技術的新思路

完全不同於傳統技術，納米技術奇點，許多納米技術的應用，這是非常重要的研究新思路的概念和規律。

這些新的想法，一方面是工程領域，如傳統理論根本不混溶的兩個元素，可合成在一起在納米狀態下，，如合成鐵和鋁，銀，鐵，銅和鐵包金。隨著機器的設計越來越小，在結束幾個大型裝置變得不再適用，體積和重量因素變得幾乎可以忽略不計，而表面張力和摩擦是極其重要的，這些都是迫切的討論主題和實踐，不可能在過去的，不重要的，在納米狀態下，很可能是可行的。

納米技術的，另一方面，作為一項基本技術，社會新的想法所造成的大規模生產也是必要的。科學家們現在的工作領域：機器的某些副本本身，就像細胞分裂，從而發出巨大的財富人類無法想像這樣一台機器，可以用來做食物，可以用來修復細胞，預防疾病和抗老化，這可能是一個幻想，但人類畢竟已經邁出了關鍵的一步的小型化。科學家指出，納米技術將產生深遠的影響生產力的發展，並有可能從根本上解決了一系列人類所面臨的問題，如環境，食品，能源和其他極其重要的問題。

前景納米技術

納米技術的特殊功能和特殊的研究對象的發展，納米技術已經得到長足的發展，20世紀80年代以來，引起許多國家的關注和重視，許多發達國家和許多研究機構也投入了巨大的人力，物力和財力進行大規模的合作研究，並取得了令人矚目的成績，狀態一直在高科技和經濟發展的促進納米技術

技術領域，納米技術是人類的一個重大突破認識和改造世界的能力，以，會導致一個新的科技革命和工業革命，已成為在21世紀的科學和技術發展的最前沿，它是不僅是國際競爭1的重點領域的關鍵技術信息產業，最重要的先進製造業的發展方向之一。作為美國首席科學家，IBM阿莫西林貝特朗說：「正如20世紀70年代微電子技術引發了信息革命，納米科學和技術將成為下一個世紀的信息時代的核心。

根據技術進化理論，納米技術已經發展的背景（知識）技術的第二階段。換句話說，納米技術的演變，從納米技術原型技術領域的狀態發展到水平狀態，即：納米技術或納米科學和技術為核心，外圍吸收等技術系統的開發進入一個新的納米科學和技術體系。

總之，納米技術發展到今天，已不再是簡單的科研活動，但更重要的是，它正成為越來越多的科技產業發展和國家競爭力的社會化影響，納米技術有顯著的影響在新世紀的社會，經濟和國家安全。隨著知識經濟時代的21世紀的特點將是生命科學和信息技術的高速發展和廣泛應用的時代。納米技術將促進生命科學，信息技術，包括幾乎所有的科學和技術的飛速發展，新的工具，會出現更多的人工情報字元。
國家納米技術在世界上屬於科學和技術領域。新興科學和技術作為最具潛力的市場之一，其重要性質疑，許多發達國家都投入巨資研究，錢學森院士預言：「納米及以下的納米結構將是未來的技術發展階段特點，將是一場技術革命，這將是另一個在21世紀的工業革命「。

4. 納米技術怎樣製作納米晶元

2002年7月份，曾在幾年前宣布摩爾定律死刑的這一定律的創始人戈登·摩爾接受了記者的采訪。不過，這次他表現得很樂觀，他表示：「晶元上晶體管數量每18個月增加二倍的速度雖然目前呈下降趨勢，但隨著納米技術的發展，未來摩爾定律依然會繼續生效。」看來，摩爾本人也把希望放到了納米技術上。下面就讓我們來看看納米技術怎樣製造納米晶元。

我們知道目前的計算機晶元是用半導體材料做的。20世紀可以說是半導體的世紀，也可以說是微電子的世紀，微電子技術是指在半導體單晶材料(目前主要是硅單晶)薄片上，利用微米和亞微米精細結構技術，研製由成千上萬個晶體管和電子元件構成的微縮電子電路(稱為晶元)，並由不同功能的晶元組裝成各種微電子儀器、儀表和計算機。晶元可以看做是集成電路塊。集成電路塊從小規模向大規模發展的歷程，可以看做是一個不斷向微型化發展的過程。20世紀50年代末發展起來的小規模集成電路，集成度(一個晶元包含的元件數)為10個元件；20世紀60年代發展成中規模集成電路，集成度為1000個元件；20世紀70年代又發展了大規模集成電路，集成度達到10萬個元件；20世紀肋年代更發展了特大規模集成電路，集成度超過100萬個元件。1988年，美國國際商用機器公司(1BM)已研製成功存儲容量達64兆的動態隨機存儲器，集成電路的條寬只有0.35微米。目前實驗室研製的新產品為0.25微米，並向0.1微米進軍。到2001年已降到0.1微米，即100納米。這是電子技術史上的第四次重大突破。今天，晶元的集成度已進一步提高到1000萬個元件。集成電路的條寬再縮小，將出現一系列物理效應，從而限制了微電子技術的發展。為了解決這個挑戰，已經提出納米電子學的概念。這一現象說明了：隨著集成電路集成度的提高，晶元中條寬越來越小，因此對製作集成電路的單晶硅材料的質量要求越來越高，哪怕是一粒灰塵也可能毀掉一個甚至幾個晶體管，這也是為什麼摩爾本人幾年前宣判摩爾定律「死刑」的原因。

據有關專家預測，在21世紀，人類將開發出徽處理晶元與活細胞相結合的電腦。這種電腦的核心元件就是納米晶元。晶元是電腦的關鍵器件。生命科學和材料科學的發展，科學家們正在開發生物晶元，包括蛋白質晶元及DNA晶元。

蛋白質晶元，是用蛋白質分子等生物材料，通過特殊的工藝制備成超薄膜組織的積層結構。例如把蛋白質制備成適當濃度的液體，使之在水面展開成單分子層膜，再將其放在石英層上，以同樣方法再制備——層有機薄膜，即可得到80～480納米厚的生物薄膜。這種薄膜由兩種有機物薄膜組成。當一種薄膜受紫外光照射時，電阻上升約40％左右，而用可見光照射時，又恢復原狀。而另一種薄膜則不受可見光影響，但它受到紫外光照射時，電阻便減少6％左右。據介紹，日本三菱電機公司把兩種生物材料組合在一起，製成了可以光控的新型開關器件。這種薄膜為進一步開發生物電子元件奠定了實驗基礎，並創造了良好的條件。

這種蛋白質晶元，體積小、元件密度高，據測每平方厘米，可達1015～1016個，比硅晶元集成電路高上萬倍，表明這種晶元製成的裝置其運行速度要比目前的集成電路快得多。由於這種晶元是由蛋白質分子組成的，在一定程度上具有自我修復能力，即成為一部活體機器，因此可以直接與生物體結合，如與大腦、神經系統有機地連接起來，可以擴展腦的延伸。有人設想，將蛋白質晶元植入大腦，將會出現奇跡。如視覺先天缺陷或後天損傷可以得到修復，使之重現光明等。

雖然目前生產與裝配上述分子元件還處於探索階段，而且天然蛋白質等生物材料不能直接成為分子元件，必須在分子水平上進行加工處理，這有很大難度，但前途是光明的。據介紹，日本已制定了開發生物晶元的10年計劃，政府計劃投入100億日元做各項研究。世界上一些大公司，如日立、夏普等都看好生物晶元的前景，十分重視這項研究工作。

人的大腦約有140億個神經細胞，掌管著思維、感覺及全身的活動。雖然電腦已面世多年；但其精細程度和人腦相比，仍然差一大截。為了使電腦早日具有人腦的功能和效率，科學家近年致力研究開發人工智慧電腦，並已取得不少進展。人工智慧電腦是以生物晶元為基礎的。生物晶元有多種，血紅蛋白集成電路就是新型的生物晶元之一。

美國生物化學家詹姆士·麥克阿瑟，首先構想把生物技術與電子技術結合起來。他根據電腦的二進制工作原理，發現血紅蛋白也具有類似「開」和「關」的雙穩態特性。當改變血紅蛋白攜帶的電荷時，它會出現上述兩種變化，這就有可能利用生物的血紅蛋白構成像硅電子電路那樣的邏輯電路。麥克阿瑟首先利用生物工程的重組DNA技術，製成了血紅蛋白「生物集成電路」，使研製「人造腦袋」取得了突破性進展。此後，生物集成電路的研究便逐步展開。美國科學家在硅晶片上重組活細胞組織獲得成功。它具有硅晶片的強度，又有生物分子活細胞那樣的靈活和智能。德國科學家所研製成的聚賴氨酸立體生物晶片，在1立方毫米晶片上可含100億個數據點，運算速度更達到10皮秒(一千億分之一秒)，比現有的電腦快近100萬倍。

DNA晶元又稱基因晶元，DNA是人類的生命遺傳物質脫氧核糖核酸的簡稱。因為DNA分子鏈是以ATGC(A-T、G-C)為配對原則的，它採用一種叫做「在位組合合成化學」和微電子晶元的光刻技術或者用其他方法，將大量特定順序的稤NA片段，有序地固化在玻璃或者矽片上，從而構成儲存有大量生命信息的DNA晶元。DNA晶元，是近年來在高新科技領域出現的具有時代特徵的重大技術創新。

每一個DNA就是一個微處理器。DNA計算速度是超高速的，理論上計算，它的運算速度每小時可達1015次數，是硅晶元運算速度的1000倍。而且，DNA的存儲量是很大的，每克DNA可以儲存上億個光碟的信息。不過，目前的主要難點是解決DNA的數據輸出問題。

DNA晶元有可能將人類的全部約8萬個基因集約化地固定在1平方厘米的晶元上。在與待測樣品的DNA配對後，DNA晶元即可檢測出大量相應的生命信息。例如尋找基因與癌症、傳染病、常見病和遺傳疾病的關系，進一步研究相應葯物。目前已知有6000多種遺傳病與基因相關，還有環境對人體的影響，例如花粉過敏和對環境污染的反應等都與基因有關。已知有200多個與環境影響相關的基因，對這些基因的全面監測，對生態、環境控制及人類健康均有重要意義。

DNA晶元技術既是人類基因組研究的重要應用課題，又是功能基因研究的嶄新手段。例如單核苷酸的多態性，是非常重要的生命現象，科學家認為，人體的多樣性和個性取決於基因的差異，正是這種單核苷酸多態性的表現，如人的體形、長相與500多個基因相關。通過DNA晶元，原則上可以斷定人的特徵，甚至臉形、長相、外貌特點，生長發育差異等。

「晶元巨人」英特爾公司於2000年12月公布，英特爾公司用最新納米技術研製成功30納米晶體管晶元。這一突破將使電腦晶元速度在今後5～10年內提高到2000年的10倍，同時使硅晶元技術向物理極限更近一步。新型晶元的運算速度已達目前運算速度最快晶元的7倍。它能在子彈飛行30厘米的時間內運算2000萬次，或在子彈飛行25毫米的時間內運算200萬次。晶體管門是計算機晶元進行運算的開關，新晶元是以3個原子厚度的晶體管「門」為基礎，比目前計算機使用的180納米晶體管薄很多。要製造這種晶元的障礙是控制它產生的熱量。晶元的運行速度越快，產生的熱量就越多。過多的熱量會使製造計算機晶元所用的材料受到損壞。英特爾公司經過了長期的研究，解決了這一問題。這種原子級晶體管是用新的化學合成物製成的，這種新材料可以使晶元在運行時溫度不會過高。這種晶元的出現將為研製模擬以人的方式，可以和人進行交流的電腦創造條件。英特爾公司說，他們開發出的這種迄今世界上最小最快的晶體管，厚度僅為30納米。這將使英特爾公司可以在未來5～10年內生產出集成有4億個晶體管、運行速度為每秒10億次，工作電壓在1伏以下的新型晶元。而目前市場上出售的速度最快的晶元「奔騰4代」集成了4200萬個晶體管。英特爾公司稱，用這種新處理器製造的產品最早將在2005年以後投放市場。

英特爾公司的一位工程師說：「30納米晶體管的研製成功使我們對硅的物理極限有了新看法。硅也許還可以使用15年，此後會有什麼材料取代硅，那是誰也說不準的事。」他又說：「更小的晶體管意味著更快的速度，而運行速度更快的晶體管是構築高速電腦晶元的核心模塊，電腦晶元則是電腦的『大腦』。」英特爾公司預測，利用30納米晶體管設計出的電腦晶元可以使「萬能翻譯器」成為現實。比如說英語的人到中國旅遊，就可以通過隨身攜帶的翻譯器，將英語實時翻譯成中文，在機場、旅館或商店不會有語言障礙。在安全設施方面，這種晶元可以使警報系統識別人的面孔。此外，將來用幾千元人民幣就可以買一台高速台式電腦，其運算能力可以跟現在價值上千萬元的大型主機媲美。

單位面積上晶體管的個數是電腦晶元集成度的標志，晶體管數量越多，說明集成度越高，而集成度越高，處理速度就越快。30納米晶體管將開始出現在用0.07微米技術產品上，目前英特爾公司使用的是0.18微米技術，而1993年的「奔騰」處理器使用的是0.35微米技術。在晶元上「刻畫」電路，0.07微米技術用的是超紫外線光刻技術，比2001年最先進的深紫外線光刻技術更為先進。如果在紙上畫線，深紫外線光刻使用的是鈍鉛筆，而超紫外線光刻使用的是削尖了的鉛筆。

晶體管越來越小的好處主要有兩方面：一是可以用較低，的成本提高現有產品性能；二是工程師可以設計原來不可能的新產品。這兩個好處正是推動半導體技術發展的動力，因為企業提高了利潤，就有可能在研發上投入更多。看來，納米技術的確可以延長摩爾定律的壽命，這也正是摩爾本人和眾多技術人員把目光放到納米技術之上的原因所在。

5. 半導體體納米線的制備方法有哪些

半導體體納米線的制備方法有哪些
沒有復雜的樣品准備，NeaSNOM的無損檢測適用於：*極性晶內體*半導體納米設備*超材容料和納米天線*納米線和納米顆粒*聚合物和蛋白質從可見光到兆赫茲的寬光譜范圍內，NeaSNOM可以對各類物質性質進行掃描，解析度達到納米級別，例如：*化學組成*晶體結構*機械壓力/張力*輻射損傷*載流子濃度及遷移*電場分布無論是描繪半導體納米棒中載流子的分布、定量單晶體管內的摻雜濃度、探索聚合物混合物的形態還是納米線darkmodes的可視化

6. 製造納米材料需要用到那些材料

納米材料制備方法：
（1）惰性氣體下蒸發凝聚法。通常由具有清潔表面的、粒度為1-100nm的微粒經高壓成形而成，納米陶瓷還需要燒結。國外用上述惰性氣體蒸發和真空原位加壓方法已研製成功多種納米固體材料，包括金屬和合金，陶瓷、離子晶體、非晶態和半導體等納米固體材料。我國也成功的利用此方法製成金屬、半導體、陶瓷等納米材料。
（2）化學方法：1水熱法，包括水熱沉澱、合成、分解和結晶法，適宜制備納米氧化物；2水解法，包括溶膠-凝膠法、溶劑揮發分解法、乳膠法和蒸發分離法等。
（3）綜合方法。結合物理氣相法和化學沉積法所形成的制備方法。其他一般還有球磨粉加工、噴射加工等方法。

7. 納米級的電子晶元是怎樣造出來的

現代集成電路的工藝大致是這樣的：礦物——單晶硅晶體（圓柱體）——單晶內硅晶體切片容——打磨拋光——鍍導電層、絕緣層——激光蝕刻電子元件——打磨掉多餘半導體材料——焊接引腳封裝。
晶體管實際上就是利用半導體材料（單晶硅）的材料特性，使電流通過時產生放大、單向通過等等一系列的電效應。通過激光蝕刻單晶硅，便形成三極體、二極體等等微小的電子元件。電子元件的尺寸決定於激光束的粗細和控制精度。激光束越細、控制精度越高，那麼電子元件的集成度越高，單位面積的電子元件數量越多。
單晶硅晶體的粗細決定了生產效率，批量生產其直徑最大已經能做到12英寸，那麼一張晶元上同時能生產的晶元數量越多，生產成本就越低。除去研發費用，這就是為什麼晶元價格越來越便宜。

8. 納米工藝是怎麼做出來的

拿65納米製造工藝來說，我們通常所說的CPU納米製作工藝並非是加工生產線，實際回上指的是一種工藝尺寸答，代表在一塊硅晶圓片上集成所數以萬計的晶體管之間的連線寬度。按技術述語來說，也就是指晶元上最基本功能單元門電路和門電路間連線的寬度。以90納米製造工藝為例，此時門電路間的連線寬度為90nm。採用65納米製造工藝之後，與90納米工藝相比，絕對不是簡單地令連線寬度減少了35納米，而是晶元製造工藝上的一個質的飛躍。

9. 納米材料怎麼製造的

納米材料制備方法：
（1）惰性氣體下蒸發凝聚法。通常由具有清潔表面的、粒度為回答1-100nm的微粒經高壓成形而成，納米陶瓷還需要燒結。國外用上述惰性氣體蒸發和真空原位加壓方法已研製成功多種納米固體材料，包括金屬和合金，陶瓷、離子晶體、非晶態和半導體等納米固體材料。我國也成功的利用此方法製成金屬、半導體、陶瓷等納米材料。

（2）化學方法：1水熱法，包括水熱沉澱、合成、分解和結晶法，適宜制備納米氧化物；2水解法，包括溶膠-凝膠法、溶劑揮發分解法、乳膠法和蒸發分離法等。

（3）綜合方法。結合物理氣相法和化學沉積法所形成的制備方法。其他一般還有球磨粉加工、噴射加工等方法。