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微系统:可应用于军事、生物等多领域的颠覆性技术

发布时间:2017-03-01发布部门:办公室来源:湖北省科技厅阅读次数:

  微系统是融合微电子、微光子、MEMS、架构和算法五大基础要素,采用系统设计的思想和方法,将传感、通信、处理、执行和微能源等五大功能单元,通过以微纳制造及工艺为基础的系统级封装集成在一起的多功能微装置,被公认为21世纪的革命性技术之一。

  微系统主要优点有:(1)微型化:体积小、重量轻、耗能低、谐振频率高、响应时间短;(2)原材料丰富,以硅为主要材料,石英硅占地壳物质比重达28%,几乎取之不尽;(3)可批量生产,成本低;(4)集成化高,可实现多种功能。与传统集成电路主要实现计算、信号处理或信号存储等单一功能不同的是,微系统能完成信号感知、信息处理、信令执行、通信和电源等功能。

  微系统及其相关技术在军事、生物、汽车、信息、通信、仪器仪表等领域有广泛用途。(1)在军事领域,微系统能够极大地提高武器系统的机动性和隐蔽性,改变战场情报获取样式,带来战争形态的本质变革,当前部分新型微系统技术已开始进入实用化阶段,如芯片级原子钟、芯片卫星、微型雷达等;(2)在生命健康领域,微系统可用于生物芯片、人体器官植入等;(3)通信领域,可用于通信装置,提升通信速率;(4)在装备制造业,用于汽车传感器、微型机器人等。

  微系统迎合了未来武器装备信息平台芯片化发展的需求,也是后摩尔时代军用电子系统发展的方向,其前景日益受到各国重视,美国、欧洲、日本都设立技术开发专项。美国的微系统发展居世界领先位置,采取军民两用的开发战略,得到了军方、国家科学基金、联邦政府、经济界的支持。日本称微系统技术为微机械,其微型化的战略目标主要集中于微机械制造。中国电子科技集团公司专门成立了“微系统技术专家组”和“微系统技术总体中心”,中国电科第29研究所还专门成立了千余人的“微系统事业部”,开展微系统技术攻关、产品研发和产业链构建等工作。

  湖北在信息光电子领域的优势为微系统的发展奠定了较好基础。武大、华科、武汉理工、湖北大学等高校都开设了相关课程培养微电子专业人才;华中科技大学和东湖高新区共建了“武汉国际微电子学院”,推动微电子行业产业链上中下游合作,提升武汉微电子产业的国际竞争力;武汉理工大学获批建设“湖北省射频微波应用工程技术研究中心”;中船(武汉)微电子有限责任公司、武汉光谷微电子、武汉瑞芯电子等企业正积极开展微电子相关的设计、开发、生产和服务。我省可利用已有的科研与产业化基础,加速推动微电子向微系统产业的深化发展。

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