材料工程导论1课程论文 F11051015110309066孙鑫宇 3制约电子信息产业发展的关键性材料工程问题 3.1电子信息材料降低能耗、污染的问题 随着社会经济的发展，电子信息产品的消费量也在逐年增加。电子信息产业 的产品所用的元器件在生产过程中是高能耗、高污染的：大量产品报废后也将产 生数量可观的电子废弃物。依赖着金、银、铝、铜、铁等有色贵重金属以及塑料 等石油化工产品的电子信息产业，不仅消耗了大量的资源，而且废弃电子信息产 品含有的有毒有害金属，正在带来越来越突出的环境污染问题。4针对电子信息 产品中所使用的电子信息材料的高污染问题，世界各国相继出台了一系列的法律 法规，限制企业在生产电子信息产品的过程中使用有毒有害物质。可选材料范围 的缩小必将会影响电子信息产业的发展。而且，材料生产过程中的高能耗问题也 会影响电子信息材料的生产，从而影响电子信息产业的发展。 为此，作为上游产业的材料工程，应该在材料设计的过程中，尽量少用有毒 元素，寻找其替代品或者降低有毒元素的使用量，并且优化生产工艺，降低能耗， 这样才能使电子信息产业发展受到的限制减轻，从而促进其发展。 3.2硅芯片特征尺寸极限问题 目前，以硅为基础的微电子技术仍占十分重要位置。但是，根据摩尔定律， 集成电路上可容纳的晶体管数目约每隔18个月便会增加一倍，硅芯片迟早有一 天会因为尺寸无法继续缩小而走向终结。由于量子效应、磁场及热效应等问题， 加之超过极限尺寸的芯片制作困难，投资大，使得硅芯片的特征尺寸无法再缩小。 为此，材料工程需要找到工艺相对简单、成本较少的制作特征尺寸更小的芯 片的方法。 随着纳米技术的发展以及碳纳米管这种新材料的应用范围逐渐变宽，这一问 题很有可能突破。在各大科技厂商中，BM是建议将碳纳米管应用于微电子领 第9页共11页材料工程导论Ⅰ课程论文 F1105101 5110309066 孙鑫宇 第 9 页 共 11 页 3 制约电子信息产业发展的关键性材料工程问题 3.1 电子信息材料降低能耗、污染的问题 随着社会经济的发展，电子信息产品的消费量也在逐年增加。电子信息产业 的产品所用的元器件在生产过程中是高能耗、高污染的；大量产品报废后也将产 生数量可观的电子废弃物。依赖着金、银、铝、铜、铁等有色贵重金属以及塑料 等石油化工产品的电子信息产业，不仅消耗了大量的资源，而且废弃电子信息产 品含有的有毒有害金属，正在带来越来越突出的环境污染问题。[4]针对电子信息 产品中所使用的电子信息材料的高污染问题，世界各国相继出台了一系列的法律 法规，限制企业在生产电子信息产品的过程中使用有毒有害物质。可选材料范围 的缩小必将会影响电子信息产业的发展。而且，材料生产过程中的高能耗问题也 会影响电子信息材料的生产，从而影响电子信息产业的发展。 为此，作为上游产业的材料工程，应该在材料设计的过程中，尽量少用有毒 元素，寻找其替代品或者降低有毒元素的使用量，并且优化生产工艺，降低能耗， 这样才能使电子信息产业发展受到的限制减轻，从而促进其发展。 3.2 硅芯片特征尺寸极限问题 目前，以硅为基础的微电子技术仍占十分重要位置。但是，根据摩尔定律， 集成电路上可容纳的晶体管数目约每隔 18 个月便会增加一倍，硅芯片迟早有一 天会因为尺寸无法继续缩小而走向终结。由于量子效应、磁场及热效应等问题， 加之超过极限尺寸的芯片制作困难，投资大，使得硅芯片的特征尺寸无法再缩小。 为此，材料工程需要找到工艺相对简单、成本较少的制作特征尺寸更小的芯 片的方法。 随着纳米技术的发展以及碳纳米管这种新材料的应用范围逐渐变宽，这一问 题很有可能突破。在各大科技厂商中，IBM 是建议将碳纳米管应用于微电子领