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2辐射效应和损伤机理研究
微电子器件中的数字和模拟集成电路的辐射效应一般分为总剂量效应(TID)、单粒子效应(SEE)和剂量率(DoesRate)效应。总剂量效应源于由γ光子、质子和中子照射所引发的氧化层电荷陷阱或位移破坏,包括漏电流增加、MOSFET阈值漂移,以及双极晶体管的增益衰减。SEE是由辐射环境中的高能粒子(质子、中子、α粒子和其他重离子)轰击微电子电路的敏感区引发的。在p-n结两端产生电荷的单粒子效应,可引发软误差、电路闭锁或元件烧毁。SEE中的单粒子翻转(SEU)会导致电路节点的逻辑状态发生翻转。剂量率效应是由甚高速率的γ或X射线,在极短时间内作用于电路,并在整个电路内产生光电流引发的,可导致闭锁、烧毁和轨电压坍塌等破坏[1]。辐射效应和损伤机理研究是抗辐射加固技术的基础,航空航天应用的SiGe,InP,集成光电子等高速高性能新型器件的辐射效应和损伤机理是研究重点。研究新型器件的辐射效应和损伤机理的重要作用是:1)对新的微电子技术和光电子技术进行分析评价,推动其应用到航空航天等任务中;2)研究辐射环境应用技术的指导方法学;3)研究抗辐射保证问题,以增加系统可靠性,减少成本,简化供应渠道。研究的目的是保证带宽/速度不断提升的微电子和光(如光纤数据链接)电子电路在辐射环境中可靠地工作。图1所示为辐射效应和损伤机理的重点研究对象。研究领域可分为:1)新微电子器件辐射效应和损伤机理;2)先进微电子技术辐射评估;3)航空航天抗辐射保障;4)光电子器件的辐射效应和损伤机理;5)辐射测试、放射量测定及相关问题;6)飞行工程和异常数据分析;7)提供及时的前期工程支持;8)航空辐射效应评估;9)辐射数据维护和传送。
3抗辐射加固设计技术
3.1抗辐射加固系统设计方法
开展抗辐射加固设计需要一个完整的设计和验证体系,包括技术支持开发、建立空间环境模型及环境监视系统、具备系统设计概念和在轨实验的数据库等。图2所示为空间抗辐射加固设计的验证体系。本文讨论的设计技术范围主要是关于系统、结构、电路、器件级的设计技术。可以通过图2所示设计体系进行抗辐射加固设计:1)采用多级别冗余的方法减轻辐射破坏,这些级别分为元件级、板级、系统级和飞行器级。2)采用冗余或加倍结构元件(如三模块冗余)的逻辑电路设计方法,即投票电路根据最少两位的投票确定输出逻辑。3)采用电路设计和版图设计以减轻电离辐射破坏的方法。即采用隔离、补偿或校正、去耦等电路技术,以及掺杂阱和隔离槽芯片布局设计;4)加入误差检测和校正电路,或者自修复和自重构功能;5)器件间距和去耦。这些加固设计器件可以采用专用工艺,也可采用标准工艺制造。
3.2加固模拟/混合信号IP技术
最近的发展趋势表明,为了提高卫星的智能水平和降低成本,推动了模拟和混合信号IP需求不断增加[2]。抗辐射加固模拟IP的数量也不断增加。其混合信号IP也是相似的,在高、低压中均有应用,只是需在不同的代工厂加工。比利时IMEC,ICsense等公司在设计抗辐射加固方案中提供了大量的模拟IP内容。模拟IP包括抗辐射加固的PLL和A/D转换器模块,正逐步向软件控制型混合信号SoCASIC方向发展。该抗辐射加固库基于XFab公司180nm工艺,与台积电180nm设计加固IP库参数相当。TID加固水平可以达到1kGy,并且对单粒子闭锁和漏电流增加都可以进行有效加固。
3.3SiGe加固设计技术
SiGeHBT晶体管在空间应用并作模拟器件时,对总剂量辐射效应具有较为充分和固有的鲁棒性,具备大部分空间应用(如卫星)所要求的总剂量和位移效应的耐受能力[3]。目前,SiGeBiCMOS设计加固的热点主要集中在数字逻辑电路上。SEE/SEU会对SiGeHBT数字逻辑电路造成较大破坏。因此,这方面的抗加设计技术发展较快。对先进SiGeBiCMOS工艺的逻辑电路进行SEE/SEU加固时,在器件级,可采用特殊的C-B-ESiGeHBT器件、反模级联结构器件、适当的版图结构设计等来进行SEE/SEU加固。在电路级,可使用双交替、栅反馈和三模冗余等方法进行加固设计。三模冗余法除了在电路级上应用外,还可作为一种系统级加固方法使用。各种抗辐射设计获得的加固效果各不相同。例如,移相器使用器件级和电路级并用的加固设计方案,经过LET值为75MeV•cm2/mg的重粒子试验和标准位误差试验后,结果显示,该移相器整体抗SEU能力得到有效提高,对SEU具有明显的免疫力。
4抗辐射加固工艺技术
目前,加固专用工艺线仍然是战略级加固的强有力工具,将来会越来越多地与加固设计结合使用。因为抗辐射加固工艺技术具有非常高的专业化属性和高复杂性,因此只有少数几个厂家能够掌握该项技术。例如,单粒子加固的SOI工艺和SOS工艺,总剂量加固的小几何尺寸CMOS工艺,IBM的45nmSOI工艺,Honeywe1l的50nm工艺,以及BAE外延CMOS工艺等。主要的抗辐射加固产品供应商之一Atmel于2006年左右达到0.18μm技术节点,上一期的工艺节点为3μm。Atmel的RTCMOS,RTPCMOS,RHCMOS抗辐射加固专用工艺不需改变设计和版图,只用工艺加固即可制造出满足抗辐射要求的军用集成电路。0.18μm是Atmel当前主要的抗辐射加固工艺,目前正在开发0.15μm技术,下一步将发展90nm和65nm工艺。Atmel采用0.18μm专用工艺制造的IC有加固ASIC、加固通信IC、加固FPGA、加固存储器、加固处理器等,如图3所示。
5重点发展技术态势
5.1美国的抗辐射加固技术
5.1.1加固设计重点技术
美国商务部2009年国防工业评估报告《美国集成电路设计和制造能力》,详细地研究了美国抗辐射加固设计和制造能力[4]。拥有抗辐射加固制造能力的美国厂商同时拥有抗单粒子效应、辐射容错、抗辐射加固和中子加固的设计能力。其中,拥有抗单粒子效应能力的18家、辐射容错14家、辐射加固10家,中子加固9家。IDM公司是抗辐射加固设计的主力军,2006年就已达到从10μm到65nm的15个技术节点的产品设计能力。15家公司具备10μm~1μm的设计能力,22家公司具备1μm~250nm的设计能力,24家公司具备250nm~65nm设计能力,7家公司的技术节点在65nm以下,如图5所示。纯设计公司的抗辐射加固设计能力较弱。美国IDM在设计抗辐射产品时所用的材料包括体硅、SOI,SiGe等Si标准材料,和蓝宝石上硅、SiC,GaN,GaAs,InP,锑化物、非结晶硅等非标准材料两大类。标准材料中使用体硅的有23家,使用SOI的有13家,使用SiGe的有10家。使用非标准材料的公司数量在明显下降。非标材料中,GaN是热点,有7家公司(4个小规模公司和3个中等规模公司)在开发。SiC则最弱,只有两家中小公司在研发。没有大制造公司从事非标材料的开发。
5.1.2重点工艺和制造能力
美国有51家公司从事辐射容错、辐射加固、中子加固、单粒子瞬态加固IC产品研制。其中抗单粒子效应16家,辐射容错15家,抗辐射加固12家,中子加固8家。制造公司加固IC工艺节点从10μm到32nm。使用的材料有标准Si材料和非标准两大类。前一类有体硅、SOI和SiGe,非标准材料则包括蓝宝石上硅,SiC,GaN,GaAs,InP,锑化物和非晶硅(amorphous)。晶圆的尺寸有50,100,150,200,300mm这几类。抗辐射加固产品制造可分为专用集成电路(ASIC)、栅阵列、存储器和其他产品。ASIC制造能力最为强大,定制ASIC的厂商达到21家,标准ASIC达到13家,结构化ASIC有12家。栅阵列有:现场可编程阵列(FPGA)、掩膜现场可编程阵列(MPGA)、一次性现场可编程阵列(EPGA),共19家。RF/模拟/混合信号IC制造商达到18家,制造处理器/协处理器有11家。5.1.3RF和混合信号SiGeBiCMOS据美国航空航天局(NASA),SiGe技术发展的下一目标是深空极端环境应用的技术和产品,例如月球表面应用。这主要包括抗多种辐射和辐射免疫能力。例如,器件在+120℃~-180℃温度范围内正常工作的能力。具有更多的SiGe模拟/混合信号产品,微波/毫米波混合信号集成电路。系统能够取消各种屏蔽和专用电缆,以减小重量和体积。德国IHP公司为空间应用提供高性能的250nmSiGeBiCMOS工艺SGB25RH[5],其工作频率达到20GHz。包括专用抗辐射加固库辐射试验、ASIC开发和可用IP。采用SGB13RH加固的130nmSiGeBiCMOS工艺可达到250GHz/300GHz的ft/fmax。采用该技术,可实现SiGeBiCMOS抗辐射加固库。
5.2混合信号的抗辐射加固设计技术
如果半导体发展趋势不发生变化,则当IC特征尺寸向90nm及更小尺寸发展时,混合信号加固设计技术的重要性就会增加[6]。设计加固可以使用商用工艺,与特征尺寸落后于商用工艺的专用工艺相比,能够在更小的芯片面积上提高IC速度和优化IC性能。此外,设计加固能够帮助设计者扩大减小单粒子效应的可选技术范围。在20~30年长的时期内,加固设计方法学的未来并不十分清晰。最终数字元件将缩小到分子或原子的尺度。单个的质子、中子或粒子碰撞导致的后果可能不是退化,而是整个晶体管或子电路毁坏。除了引入新的屏蔽和/或封装技术,一些复杂数字电路还需要具备一些动态的自修复和自重构功能。此外,提高产量和防止工作失效的力量或许会推动商用制造商在解决这些问题方面起到引领的作用。当前,没有迹象表明模拟和RF电路会最终使用与数字电路相同的元件和工艺。因此,加固混合信号电路设计者需要在模拟和数字两个完全不同的方向开展工作,即需要同时使用两种基本不同的IC技术,并应用两种基本不同的加固设计方法。
微电子机械系统主要结构有微型传感器、制动器以及处理电路。其是一种微电子电路与微机械制动器结合的尺寸微型的装置,其在电路信息的指示下可以进行机械操作,并且还能够通过装置中的传感器来获取外部的数据信息,将其进行转化处理放大,进而通过制动器来实现各种机械操作。而微电子机械系统技术是以微电子机械系统的理论、材料、工艺为研究对象的技术。微电子系统并不只是单纯的将传统的机电产品微型化,其制作材料、工艺、原理、应用等各个方面都突破了传统的技术限制,达到了一个微电子、微机械技术结合的全新高度。微电子机械系统是一种全新的高新科学技术,其在航天、军事、生物、医疗等领域都有着重要的作用。
1.2微电子机械系统技术的特点
1.2.1尺寸微型化
传统机械加工技术的最小单位一般是cm,而微电子机械系统技术下的机械加工往往最小单位已经涉及到了微米甚至纳米。这以尺寸的巨大变化使得微电子机械系统技术下的原件具有微型化的特点,其携带方便,应用领域更加广阔。
1.2.2集成化
微电子机械系统技术下的原件实现了微型化为器件集成化提供了有力的基础。微型化的器件在集成上具有无可比拟的优势,其能够随意组合排列,组成更加复杂的系统。
1.2.3硅基材料
微电子机械系统技术下的器件都是使用硅为基加工原料。地面表面有接近30%的硅,经济优势十分明显。硅的使用成本低廉这就使得微电子机械系统技术的下的器件成本大大缩减。硅的密度、强度等于铁相近,密度与铝相近,热传导率与钨相近。
1.2.4综合学科英语
微电子机械系统技术几乎涉及到所有学科,电子、物理、化学、医学、农业等多个学科的顶尖科技成果都是微电子机械系统技术的基础。众多学科的最新成果组合成了全新的系统和器件,创造了一个全新的技术领域。
2微电子机械系统的技术类别
2.1体微机械加工技术
体微机械加工技术主要将单晶硅基片加工为微机械机构的工艺,其最大的优势就是可以制作出尺寸较大的器件,最大的弊端是难以制造出精细化的灵敏系统。并且使用体微加工工艺难以优化器件的平面化布局,制作出来的器件难以与微电子线路直接兼容。体微机械加工工艺一般在压力传感器和加速度传感器的制造中普遍应用。
2.2表面微机械加工技术
表面微机械加工技术就是通过集成电路中的平面化技术来实现微机械装置的制造。其主要优势表现在充分利用了已有的IC工艺,能够灵活掌握机械器件的尺寸,因此表面为微机械加工技术与IC之间是兼容的。表面微机械加工技术与集成电路的良好兼容性使得其在应用领域实现了快速普及。
2.3复合微机械加工技术
复合微机械加工技术就是体微机械技工技术与表面微机械加工技术的结合,其结合了两者的优点,但又同时避免了相应缺点。
3微电子机械技术的应用
3.1环境科学领域
微电子机械系统技术下的微型设备可以在环境监测和数据处理分析上发挥巨大的作用。由化学传感器、生物传感器以及数据处理系统所集合的测量与处理设备。该微型装置可以用来监测空气和液体的成分,其独特优势在于尺寸微小,便于携带。
3.2军事领域
纳米器件所构成的装置先要对半导体器件运行速度高,携带方便,信息输出和处理快捷,在军事领域其能够用来制作各种微型设备,例如“蚊子导弹”、“麻雀卫星”等。
3.3医疗领域
在临床化验分析、介入治疗领域其也能够实现巨大的价值。近几年获得发展的介入治疗技术与传统治疗技术相比临床治疗效果优越,能够有效缓解患者痛苦。但是当前介入治疗仪器价格高,体积巨大,准确性难以保证,尤其是在治疗重要器官时风险较大。微电子机械系统技术的微型与智能特性可以显著降低介入治疗的风险。
2.课程资源使用方便
在“微课”中的教学内容基本上都是主题明确完整的,都是将与电子商务相关的视频作为教学的主线,对其进行教案的设计,搜集课堂上所能使用的课件与素材,同时还能够对任课教师的教学进行反思改进,考虑学生的意见,然后形成相应的电子商务资源包,构造完整的教学资源环境。
3.如何让“微课”在电子商务课程上发挥出更重要的作用
3.1构建出更容易操作的“微课”学习平台根据相关的脑科学家的研究,人能够集中注意力进行工作的时间为10分钟左右,超过这个时间,人类的大脑就不能再次进行有效的工作,因此电子商务课程的“微课”设计时长一般都不会超过10分钟,最好的是3至5分钟,因为只有这样才能保证学生的学习效率。事实证明,视频时间超过10分钟的话,就会导致学生没有学习兴趣,产生厌烦的态度。不仅如此,如果相关的“微课”学习平台的造作过于复杂的话,就有可能造成时间上的浪费,因此也就需要相关的工作人员构建出更容易操作的学习平台,使其能够进行更好的操作与学习。
3.2将“微课”学习进行更深层次上的开放由于“微课”属于开放性的学习资料,再加上电子商务课程自身的开放性,这就要求相关平台的开放程度足够大,才能支撑起电子商务课程的学习。如果开放性的程度较低的话,就无法保证相关课程软件的升级,导致电子商务课程在“微课”上的知识不能得到有效传播。因此,要想保证“微课”得到学生们的支持,就必须将“微课”学习进行更深层次上的开放,使更多的教师能够应用“微课”进行电子商业课程的教授。然而,如果只是将“微课”进行表层的开放也是远远不够的,要能够将课程视频的代码直接嵌入并开放,要能够将“微课”平台分享到空间、“博客”或者是“微博”上面,使更多的人能够看到相关的教学课程。
3.3扩大“微课”引导的吸引力相关的任课教师要能够将“微课”引导的吸引力进行扩大,使高校的学生在学习电子商务课程的时候产生更大的学习兴趣。扩大“微课”的吸引力主要指的是扩大其引导方面的能力,而不是平台本身的能力。仅仅依靠“微课”平台,也许能够短时间内吸引更多的学生,但是他们的关注点也仅仅是“微课”这一平台,一旦时间长了,学生就会对其失去兴趣,这样对电子商务的课程学习没有多大好处。因此,要不断地提高“微课”在娱乐方面的能力,创造一些与电子商业课程相关的小游戏,将游戏对高校学生进行开放,而且还要能够方便学生的操作,这样就能够提高电子商务课程的有趣性。不仅如此,还要能够不断地吸引更多的电子商务专业的学生进行“微课”的学习,不能将相关的课程当作私有,要和更多的学生进行交流沟通,使不同学生、教师之间能够进行电子商务课程的学习交流,使其能够投入更大的学习热情。
2数字电视技术的应用
2.1数字电视的应用技术数字电视技术的不断发展让其的应用范围也逐渐扩展。在数字电视技术的实际应用之中,不管是信道接收或者是系统核心CPU,都是通过运行于CPU中的实时操作系统以及相关的控制软件来实施管理的。在数字电视技术系统运行时,信道接收所负责的任务主要是把从地面接收的无线或者有线信号进行解码以后,将其传输到信源解码实施处理。现阶段,信道接收的组成一般包含了调谐器以及信道解码器,在实际运行时,这两部门必须要协调统一。当信源解码接收到通过信道传输的数据信息以后,即会开始对这些数据信息实施处理,处理作业通常是对数据解复用、过滤、节目信息提取、视音频数据解压等。
2.2有线电视应用数字电视技术的主要媒介———机顶盒数字电视机顶盒的主要作用是接收数字电视广播,也能够支持数据广播和图文电视等应用。数字有线电视机顶盒的一般原理和卫星机顶盒、地面机顶盒一样,但是其信号传输介质一般来讲是选择全电缆网络或者光纤、同轴混合网。因为有线电视网络具备很好的传输质量,电缆调制解调器技术近年来也日益成熟,所以这种机顶盒能够有效的实现不同的交互式应用,基本上能够支持当前所有的广播与多媒体应用,比如说数字电视广播接收、电子节目指南、付费观看、视频点播、软件升级、电子邮件、IP电话等等。数字技术在电视机顶盒中的实际应用在很大程度上扩充了有线电视原有的业务,各个地区的数字有线电视都能够通过机顶盒来传输数字电视,其传输流程为:数字信号从有线电视前端通过有线电视HFC网输送到用户端,数字电视信号传输到机顶盒之中再从电视机的AV接口输入到电视机内部[2]。利用机顶盒能够给我们带来丰富的数字电视节目,包括中央、省、市的卫星电视、图文电视等。有线电视网中的模拟电视节目也可以利用机顶盒来进行数字化,用户不仅能够利用机顶盒收看丰富的数字电视节目,也能够选择不使用机顶盒来收看自己喜欢的模拟电视节目,甚至还能够为用户带来境外节目点播等业务。
(二)什么是微信营销。微信营销是基于互联网的一种新型营销方式,伴随着微信的发展而发展。是商家利用微信平台通过文字、图片等对产品进行描述,对自己的产品进行宣传及销售的过程。
二、如何通过电子商务进行微信营销
(一)利用微信特色功能
1、朋友圈。朋友圈是微信上的一个互动平台,微信加入好友后,在朋友圈的消息均可被朋友获取,朋友圈是互动与增进感情的极好平台。所以,微信营销可以充分利用这一平台,与自己产品有关的图片及文字信息,对自己的产品进行多方面、多角度的宣传,同时可附上自家店铺的链接,如果有消费者想购买或者多了解产品的信息可以直接点击链接进入商店,方便且节省时间,不用再另找店铺网址。利用朋友圈进行营销还有一个极大的好处就是口碑宣传。在营销中,口碑是营销过程中很重要的部分,朋友圈内一般都是常联络常互动的好友,因此朋友圈可以充分发挥用户稳定性这一优势增加人气,扩大对产品的宣传范围及影响力。
2、摇一摇和扫一扫。微信与其他交际软件相比,多了摇一摇和扫一扫功能。摇一摇是指在同一时间摇手机便可有机会加为好友,不局限于认识的人和地点的约束,扩大了交际圈,有助于扩大产品宣传范围。扫一扫主要通过扫描二维码实现,商家通过网店等将线下商品信息到网上,用户通过扫描二维码得到商家的商品信息,再进行商品交易。扫一扫的O2O模式让用户足不出户就能买到自己想买的东西,而且可以对多加商品进行反复比较,避免在实体店反复比较的尴尬。并且使商家的信息在网上可以范围更广、时间更快地传播。
3、附近的人。微信的“查看附近的人”主要是指微信用户可根据自己所在地域位置,查找其方圆两公里范围内的开启同样功能的用户。商家可以利用这一独特的功能通过建立自己的微信账号,并且用独特的语言对自己的产品进行简洁的描述,就可达到宣传产品的目的。只要商家24小时登录微信并且开启“查找附近的人”这一功能,就可以使自己的微信账号随时被用户查找到。因为微信是基于移动通信的,只要商家有可移动上网设备,就能随时随地对自己的产品进行宣传,不受地点和时间的限制,使自己成为活体广告牌。同时,这种营销方式特别适合刚到新地方的外来人员,最高效便捷的满足自己的需求。
4、公众账号。由于微信具有高质量性和高度活跃性的特质,因此微信的公众账户功能可以实现与用户的点对点营销,增加营销的准确性,提高营销的效率。微信用户通过添加商家的公众账户关注该商家,商家获得关注后,通过大量数据分析了解用户的基本信息,有目标地进行产品营销。另外,商家要特殊注意消息发送的频率,发送消息过少则达不到预期的效果,但发送消息过多会使用户产生抵触情绪,对商品的推广不利。因此推送消息发送频率很重要,一般是一天一条推送消息即可。商家还可以设计一些特色环节,随时随地的与用户互动,随着发送信息的增加,用户的习惯也会随之有些变化,这些变化是随时间的增长才会显现出来。
(二)注重产品的选择和质量。无论是否进行微信营销,产品的选择都是很重要的。首先,要先选择一个有特色、有吸引力的产品,如果选择产品很大众化,那么竞争势必很激烈,造成一部分客户的流失。其次,要注重产品的质量。一个产品想要有长期稳定的发展,就要十分注意自己的产品质量,口碑对一个品牌发展来讲是十分重要的。当一位顾客认可了产品的质量,才会再次购买和主动向朋友推荐,进而形成良性循环,建立一个好的口碑。
(三)诚信。因为微信是基于网络存在的,在网络中会有一些虚假信息来影响消费者。因此,诚信是营销的前提。诚信包含很多方面,例如商品的介绍、商家组织的产品促销活动信息,商家的信息以及与客户交流时的态度,等等。微信营销只限于网络,客户见不到实物,对产品的感觉完全靠商家的描述,如果商家在介绍商品时夸大了其优点,当客户看到实物与网上不符时势必会引起纠纷。商家为了扩大对产品的宣传力度,会采取一定的宣传方式,如促销时也要注意符合产品事实,不能欺骗消费者。客户与商家交流主要通过文字、图片,有时可能会有语音交流,但始终不如面对面真实,会产生一定的距离感,商家要用最真诚的态度去解决客户的需求,不能只为了推销自己的产品一味地介绍产品而忽略了客户的反馈。
三、微信营销的优势
(一)群众基础庞大。微信自从被推出以来就受到广泛关注,截至2013年7月25日,在国内,已有超过四亿的用户注册了微信账号;2013年11月突破了6亿,成为亚洲最大的即时通讯软件的用户组。之所以用户这么多,主要基于腾讯公司的庞大用户基础,微信好友可以来自于QQ好友,手机通讯录以及摇一摇、查看附近的人等等多渠道,不局限于时间地点和交际圈,也不局限于认识与否,因此微信的好友具有稳定性和广泛性。微信中的人大多是对新鲜事物具有较强的接受力,自我认知与对事物的认知能力也比较强。对于新事物往往有一种强烈的好奇心和强烈的购买欲望,并且也有一定的购买能力。商家要有一定的洞察力,洞察到背后的巨大商机,利用微信进行产品推销。
(二)发挥空间大。2011年微信推出了1.0测试版本,到2014年1月28日,微信升级为5.2版本,微信三年来经历了多次升级。目前,微信不单单支持文字功能,还包括图片、视频、位置、名片、表情、实时对讲、视频聊天、语音输入等多功能。这就为微信营销提供了广阔的空间,商家可以用图片、表情对产品进行形象的描述,避免造成对单一文字描述的阅读疲劳,消除商家与顾客之间的陌生感,拉近彼此的距离。另外,视频聊天和实时对讲功能更能表现出产品的性质和功能,增加立体感。只要策划人员有足够的想象力,就能将微信的功能发挥到最大,达到最佳的营销效果。
(三)灵活性增强。微信的另一大特色就是灵活性强。在智能手机推出之前,台式电脑是人们上网的唯一工具,智能手机微信手机客户端的出现,使微信有了发挥的平台,只要有手机等移动通信设备,无论你在哪,只要在信号覆盖的范围内,就能发送和接收信息。商家可以随时随地的发送商品信息,用户也可以随时随地的接收到商品信息,不用担心地域和时间问题。与传统的营销方式,例如电视等相比,具有时间的优势。当然,商家要特别注意消息推送的时间和频率,避免引起用户的反感情绪。
(四)用户积极性高。随着微信的不断发展,版本的不断更新,微信所具备的功能不仅仅是跟朋友沟通联络感情工具,还是集阅读、音乐、电子商务等为一体的综合平台。微信功能的不断增加和完善,微信的用户也随之急剧增长,使用频率也不断增高,活跃度增加,积极性提高。用户的活跃度对于电商企业来说至关重要,一个电商企业想要长期稳定的发展,必须要有较高的用户活跃度来支撑,有活跃度才能获得更多关注,获得更多的收益。有一些电商企业利用商品打折促销的方式昙花一现,活动结束不久就没有了音讯,就是因为他没有持续的用户活跃度。一个企业不可能一直用打折促销来维持用户的关注,还应该采取一些其他方式,例如折扣优惠、增值服务等。在2014年3月,微信推出手机支付功能后,使整个购物过程都能在微信中完成,更加促进电商企业的发展。
四、微信营销的不足及其解决方法
(一)微信营销现状
1、微信本身存在的问题。微信现处于刚发展阶段,由于发展速度较快,其功能有一些跟不上其发展,因此微信软件本身会出现很多问题,例如发送表情闪退问题、部分通讯录好友查找不到等问题。随着微信的不断更新与改进,这些问题已经解决。但还会出现新的问题,新的挑战。
2、安全问题。微信基于互联网而存在,而网络又存在一定的虚拟性。首先,无法确定微信信息是否真实,用户身份和买家身份都无法保证真实,身份认证方面存在一定漏洞,用户在社交过程中个人信息可能在不经意间泄漏出去,让不法分子有机可乘;其次,用户无法确定商家的信息是否真实,存在商家夸大其商品优点的可能性,造成用户上当受骗;还有最重要的一点就是支付的安全性。目前,微信还没有完整的支付安全平台和法律保障体系,虽然在微信上可以实现交易的封闭性,但支付安全仍是一个有待解决的问题。只有支付的安全性有保障,才能更好地进行微信营销。
3、二维码形式单一。目前,商家利用微信营销主要依赖于O2O模式,用户通过扫描二维码关注商家公众账号,再通过商家描述和推送的消息了解商品信息。这种扫描二维码的方式对于商家来说过于被动,形式太过单一,不具有普遍性,如果用户不扫描该商家的二维码,那么就算该商家的策划做得再好、再有特色,用户也看不到,也就没有了意义。
4、信息传播单方向。微信营销现在局限于商家单方向的向用户发送商品信息,而忽略了用户向商家的反馈信息,商家与客户之间没有及时的沟通。商家不知道客户想要什么,一味地根据自己的判断推送信息,与此同时客户也不知道商家到底有怎样的商品。虽然有些商家会在自己的微信平台上设置自动回复等,但如果真的是用户提出一些建议,不是自动回复中涉及的内容,就无法得到回答,自动回复也就没有发挥出其应有的作用。
5、得不到商家的重视。微信在2011年推出,虽然发展速度较快,用户量增加也迅速,但作为营销方式来说,与传统的营销方式相比微信营销还是一种新型的营销方式,许多商家对此还不太了解,他们大多持观望态度。有些商家不愿意尝试新鲜事物,宁愿采用传统营销方式,其实他们不是不想重视,只是他们还不了解微信营销能给他们带来多大的收益,有怎样的好处,对微信营销方式还在摸索之中。
6、品牌推广效果不明显。让消费者与商家达到共赢效果的营销形式才是成功的营销方式。显然,以现在微信发展的水平来说,还达不到这种效果。现在的微信公众账号没有一个明确的分类,不是一个成熟的系统,用户想关注一个自己感兴趣的公众账号,要自己检索查找,相对于成熟的微博营销来说比较麻烦,除非商家的二维码出现在明显的位置,扫一下就可以。这就造成一部分客户流失,降低了推广的效果。
(二)应对对策
1、完善微信平台。现阶段的微信平台主要解决以下这几个问题:一是微信系统的操作方便性,微信平台操作繁琐是影响用户量的主要因素之一,将商家分门别类,使用户可以轻松地找到自己感兴趣的商家,避免用户像大海捞针一样;二是解决支付安全问题,支付安全问题一直是让用户望而却步的原因。支付安全问题不解决,微信营销不可能持久发展,可以采用第三方支付方式或直接与银行建立关系,降低支付存在的风险,解决支付安全问题;三是提供用户想要的信息,商家不能只凭着自己的意愿,毫无调查地发送信息。应该足够了解用户的需求,知道各类用户需要什么产品,有根据、有目标的为不同用户提供不同的产品信息。
1引言
综观人类社会发展的文明史,一切生产方式和生活方式的重大变革都是由于新的科学发现和新技术的产生而引发的,科学技术作为革命的力量,推动着人类社会向前发展。从50多年前晶体管的发明到目前微电子技术成为整个信息社会的基础和核心的发展历史充分证明了“科学技术是第一生产力”。信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式,与材料和能源一起是人类社会的重要资源,但对它的利用却仅仅是开始。当前面临的信息革命以数字化和网络化作为特征。数字化大大改善了人们对信息的利用,更好地满足了人们对信息的需求;而网络化则使人们更为方便地交换信息,使整个地球成为一个“地球村”。以数字化和网络化为特征的信息技术同一般技术不同,它具有极强的渗透性和基础性,它可以渗透和改造各种产业和行业,改变着人类的生产和生活方式,改变着经济形态和社会、政治、文化等各个领域。而它的基础之一就是微电子技术。可以毫不夸张地说,没有微电子技术的进步,就不可能有今天信息技术的蓬勃发展,微电子已经成为整个信息社会发展的基石。
50多年来微电子技术的发展历史,实际上就是不断创新的过程,这里指的创新包括原始创新、技术创新和应用创新等。晶体管的发明并不是一个孤立的精心设计的实验,而是一系列固体物理、半导体物理、材料科学等取得重大突破后的必然结果。1947年发明点接触型晶体管、1948年发明结型场效应晶体管以及以后的硅平面工艺、集成电路、CMOS技术、半导体随机存储器、CPU、非挥发存储器等微电子领域的重大发明也都是一系列创新成果的体现。同时,每一项重大发明又都开拓出一个新的领域,带来了新的巨大市场,对我们的生产、生活方式产生了重大的影响。也正是由于微电子技术领域的不断创新,才能使微电子能够以每三年集成度翻两番、特征尺寸缩小倍的速度持续发展几十年。自1968年开始,与硅技术有关的学术论文数量已经超过了与钢铁有关的学术论文,所以有人认为,1968年以后人类进入了继石器、青铜器、铁器时代之后硅石时代(siliconage)〖1〗。因此可以说社会发展的本质是创新,没有创新,社会就只能被囚禁在“超稳态”陷阱之中。虽然创新作为经济发展的改革动力往往会给社会带来“创造性的破坏”,但经过这种破坏后,又将开始一个新的处于更高层次的创新循环,社会就是以这样螺旋形上升的方式向前发展。
在微电子技术发展的前50年,创新起到了决定性的作用,而今后微电子技术的发展仍将依赖于一系列创新性成果的出现。我们认为:目前微电子技术已经发展到了一个很关键的时期,21世纪上半叶,也就是今后50年微电子技术的发展趋势和主要的创新领域主要有以下四个方面:以硅基CMOS电路为主流工艺;系统芯片(SystemOnAChip,SOC)为发展重点;量子电子器件和以分子(原子)自组装技术为基础的纳米电子学;与其他学科的结合诞生新的技术增长点,如MEMS,DNAChip等。
221世纪上半叶仍将以硅基CMOS电路为主流工艺
微电子技术发展的目标是不断提高集成系统的性能及性能价格比,因此便要求提高芯片的集成度,这是不断缩小半导体器件特征尺寸的动力源泉。以MOS技术为例,沟道长度缩小可以提高集成电路的速度;同时缩小沟道长度和宽度还可减小器件尺寸,提高集成度,从而在芯片上集成更多数目的晶体管,将结构更加复杂、性能更加完善的电子系统集成在一个芯片上;此外,随着集成度的提高,系统的速度和可靠性也大大提高,价格大幅度下降。由于片内信号的延迟总小于芯片间的信号延迟,这样在器件尺寸缩小后,即使器件本身的性能没有提高,整个集成系统的性能也可以得到很大的提高。
自1958年集成电路发明以来,为了提高电子系统的性能,降低成本,微电子器件的特征尺寸不断缩小,加工精度不断提高,同时硅片的面积不断增大。集成电路芯片的发展基本上遵循了Intel公司创始人之一的GordonE.Moore1965年预言的摩尔定律,即每隔三年集成度增加4倍,特征尺寸缩小倍。在这期间,虽然有很多人预测这种发展趋势将减缓,但是微电子产业三十多年来发展的状况证实了Moore的预言[2]。而且根据我们的预测,微电子技术的这种发展趋势还将在21世纪继续一段时期,这是其它任何产业都无法与之比拟的。
现在,0.18微米CMOS工艺技术已成为微电子产业的主流技术,0.035微米乃至0.020微米的器件已在实验室中制备成功,研究工作已进入亚0.1微米技术阶段,相应的栅氧化层厚度只有2.0~1.0nm。预计到2010年,特征尺寸为0.05~0.07微米的64GDRAM产品将投入批量生产。
21世纪,起码是21世纪上半叶,微电子生产技术仍将以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术为主流。尽管微电子学在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大进展;但还不具备替代硅基工艺的条件。根据科学技术的发展规律,一种新技术从诞生到成为主流技术一般需要20到30年的时间,硅集成电路技术自1947年发明晶体管1958年发明集成电路,到60年代末发展成为大产业也经历了20多年的时间。另外,全世界数以万亿美元计的设备和技术投入,已使硅基工艺形成非常强大的产业能力;同时,长期的科研投入已使人们对硅及其衍生物各种属性的了解达到十分深入、十分透彻的地步,成为自然界100多种元素之最,这是非常宝贵的知识积累。产业能力和知识积累决定了硅基工艺起码将在50年内仍起重要作用,人们不会轻易放弃。
目前很多人认为当微电子技术的特征尺寸在2015年达到0.030~0.015微米的“极限”之后,将是硅技术时代的结束,这实际上是一种误解。且不说微电子技术除了以特征尺寸为代表的加工工艺技术之外,还有设计技术、系统结构等方面需要进一步的大力发展,这些技术的发展必将使微电子产业继续高速增长。即使是加工工艺技术,很多著名的微电子学家也预测,微电子产业将于2030年左右步入像汽车工业、航空工业这样的比较成熟的朝阳工业领域。即使微电子产业步入汽车、航空等成熟工业领域,它仍将保持快速发展趋势,就像汽车、航空工业已经发展了50多年仍极具发展潜力一样。
随着器件的特征尺寸越来越小,不可避免地会遇到器件结构、关键工艺、集成技术以及材料等方面的一系列问题,究其原因,主要是:对其中的物理规律等科学问题的认识还停留在集成电路诞生和发展初期所形成的经典或半经典理论基础上,这些理论适合于描述微米量级的微电子器件,但对空间尺度为纳米量级、空间尺度为飞秒量级的系统芯片中的新器件则难以适用;在材料体系上,SiO2栅介质材料、多晶硅/硅化物栅电极等传统材料由于受到材料特性的制约,已无法满足亚50纳米器件及电路的需求;同时传统器件结构也已无法满足亚50纳米器件的要求,必须发展新型的器件结构和微细加工、互连、集成等关键工艺技术。具体的需要创新和重点发展的领域包括:基于介观和量子物理基础的半导体器件的输运理论、器件模型、模拟和仿真软件,新型器件结构,高k栅介质材料和新型栅结构,电子束步进光刻、13nmEUV光刻、超细线条刻蚀,SOI、GeSi/Si等与硅基工艺兼容的新型电路,低K介质和Cu互连以及量子器件和纳米电子器件的制备和集成技术等。
3量子电子器件(QED)和以分子原子自组装技术为基础的纳米电子学将带来崭新的领域
在上节我们谈到的以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术,可称之为“scalingdown”,与此同时我们必须注意“bottomup”。“bottomup”最重要的领域有二个方面:
(1)量子电子器件(QED—QuantumElectronDevice)这里包括单电子器件和单电子存储器等。它的基本原理是基于库仑阻塞机理控制一个或几个电子运动,由于系统能量的改变和库仑作用,一个电子进入到一个势阱,则将阻止其它电子的进入。在单电子存储器中量子阱替代了通常存储器中的浮栅。它的主要优点是集成度高;由于只有一个或几个电子活动所以功耗极低;由于相对小的电容和电阻以及短的隧道穿透时间,所以速度很快;且可用于多值逻辑和超高频振荡。但它的问题是制造比较困难,特别是制造大量的一致性器件很困难;对环境高度敏感,可靠性难以保证;在室温工作时要求电容极小(αF),要求量子点大小在几个纳米。这些都为集成成电路带来了很大困难。
因此,目前可以认为它们的理论是清楚的,工艺有待于探索和突破。
(2)以原子分子自组装技术为基础的纳米电子学。这里包括量子点阵列(QCA—Quantum-dotCellularAutomata)和以碳纳米管为基础的原子分子器件等。
量子点阵列由量子点组成,至少由四个量子点,它们之间以静电力作用。根据电子占据量子点的状态形成“0”和“1”状态。它在本质上是一种非晶体管和无线的方式达到阵列的高密度、低功耗和实现互连。其基本优势是开关速度快,功耗低,集成密度高。但难以制造,且对值置变化和大小改变都极为灵敏,0.05nm的变化可以造成单元工作失效。
以碳纳米管为基础的原子分子器件是近年来快速发展的一个有前景的领域。碳原子之间的键合力很强,可支持高密度电流,而热导性能类似于金刚石,能在高集成度时大大减小热耗散,性质类金属和半导体,特别是它有三种可能的杂交态,而Ge、Si只有一个。这些都使碳纳米管(CNT)成为当前科研热点,从1991年发现以来,现在已有大量成果涌现,北京大学纳米中心彭练矛教授也已制备出0.33纳米的CNT并提出“T形结”作为晶体管的可能性。但是问题是如何去生长有序的符合设计性能的CNT器件,更难以集成。
目前“bottomup”的量子器件和以自组装技术为基础的纳米器件在制造工艺上往往与“Scalingdown”的加工方法相结合以制造器件。这对于解决高集成度CMOS电路的功耗制约将会带来突破性的进展。
QCA和CNT器件不论在理论上还是加工技术上都有大量工作要做,有待突破,离开实际应用还需较长时日!但这终究是一个诱人探索的领域,我们期待它们将创出一个新的天地。
4系统芯片(SystemOnAChip)是21世纪微电子技术发展的重点
在集成电路(IC)发展初期,电路设计都从器件的物理版图设计入手,后来出现了集成电路单元库(Cell-Lib),使得集成电路设计从器件级进入逻辑级,这样的设计思路使大批电路和逻辑设计师可以直接参与集成电路设计,极大地推动了IC产业的发展。但集成电路仅仅是一种半成品,它只有装入整机系统才能发挥它的作用。IC芯片是通过印刷电路板(PCB)等技术实现整机系统的。尽管IC的速度可以很高、功耗可以很小,但由于PCB板中IC芯片之间的连线延时、PCB板可靠性以及重量等因素的限制,整机系统的性能受到了很大的限制。随着系统向高速度、低功耗、低电压和多媒体、网络化、移动化的发展,系统对电路的要求越来越高,传统集成电路设计技术已无法满足性能日益提高的整机系统的要求。同时,由于IC设计与工艺技术水平提高,集成电路规模越来越大,复杂程度越来越高,已经可以将整个系统集成为一个芯片。目前已经可以在一个芯片上集成108-109个晶体管,而且随着微电子制造技术的发展,21世纪的微电子技术将从目前的3G时代逐步发展到3T时代(即存储容量由G位发展到T位、集成电路器件的速度由GHz发展到灯THz、数据传输速率由Gbps发展到Tbps,注:1G=109、1T=1012、bps:每秒传输数据位数)。
正是在需求牵引和技术推动的双重作用下,出现了将整个系统集成在一个微电子芯片上的系统芯片(SystemOnAChip,简称SOC)概念。
系统芯片(SOC)与集成电路(IC)的设计思想是不同的,它是微电子设计领域的一场革命,它和集成电路的关系与当时集成电路与分立元器件的关系类似,它对微电子技术的推动作用不亚于自50年代末快速发展起来的集成电路技术。
SOC是从整个系统的角度出发,把处理机制、模型算法、芯片结构、各层次电路直至器件的设计紧密结合起来,在单个(或少数几个)芯片上完成整个系统的功能,它的设计必须是从系统行为级开始的自顶向下(Top-Down)的。很多研究表明,与IC组成的系统相比,由于SOC设计能够综合并全盘考虑整个系统的各种情况,可以在同样的工艺技术条件下实现更高性能的系统指标。例如若采用SOC方法和0.35μm工艺设计系统芯片,在相同的系统复杂度和处理速率下,能够相当于采用0.18~0.25μm工艺制作的IC所实现的同样系统的性能;还有,与采用常规IC方法设计的芯片相比,采用SOC设计方法完成同样功能所需要的晶体管数目约可以降低l~2个数量级。
对于系统芯片(SOC)的发展,主要有三个关键的支持技术。
(1)软、硬件的协同设计技术。面向不同系统的软件和硬件的功能划分理论(FunctionalPartitionTheory),这里不同的系统涉及诸多计算机系统、通讯系统、数据压缩解压缩和加密解密系统等等。
(2)IP模块库问题。IP模块有三种,即软核,主要是功能描述;固核,主要为结构设计;和硬核,基于工艺的物理设计、与工艺相关,并经过工艺验证过的。其中以硬核使用价值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A/D、D/A等都可以成为硬核。其中尤以基于深亚微米的新器件模型和电路模拟为基础,在速度与功耗上经过优化并有最大工艺容差的模块最有价值。现在,美国硅谷在80年代出现无生产线(Fabless)公司的基础上,90年代后期又出现了一些无芯片(Chipless)的公司,专门销售IP模块。
(3)模块界面间的综合分析技术,这主要包括IP模块间的胶联逻辑技术(gluelogictechnologies)和IP模块综合分析及其实现技术等。
微电子技术从IC向SOC转变不仅是一种概念上的突破,同时也是信息技术新发展的里程碑。通过以上三个支持技术的创新,它必将导致又一次以系统芯片为主的信息技术上的革命。目前,SOC技术已经崭露头角,21世纪将是SOC技术真正快速发展的时期。
在新一代系统芯片领域,需要重点突破的创新点主要包括实现系统功能的算法和电路结构两个方面。在微电子技术的发展历史上,每一种算法的提出都会引起一场变革,例如维特比算法、小波变换等均对集成电路设计技术的发展起到了非常重要的作用,目前神经网络、模糊算法等也很有可能取得较大的突破。提出一种新的电路结构可以带动一系列的应用,但提出一种新的算法则可以带动一个新的领域,因此算法应是今后系统芯片领域研究的重点学科之一。在电路结构方面,在系统芯片中,由于射频、存储器件的加入,其中的电路结构已经不是传统意义上的CMOS结构,因此需要发展更灵巧的新型电路结构。另外,为了实现胶联逻辑(GlueLogic)新的逻辑阵列技术有望得到快速的发展,在这一方面也需要做系统深入的研究。
5微电子与其他学科的结合诞生新的技术增长点
微电子技术的强大生命力在于它可以低成本、大批量地生产出具有高可靠性和高精度的微电子结构模块。这种技术一旦与其它学科相结合,便会诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点,这方面的典型例子便是MEMS(微机电系统)技术和DNA生物芯片。前者是微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的,后者则是与生物工程技术结合的产物。
微电子机械系统不仅是微电子技术的拓宽和延伸,它将微电子技术和精密机械加工技术相互融合,实现了微电子与机械融为一体的系统。MEMS将电子系统和外部世界联系起来,它不仅可以感受运动、光、声、热、磁等自然界的外部信号,把这些信号转换成电子系统可以认识的电信号,而且还可以通过电子系统控制这些信号,发出指令并完成该指令。从广义上讲,MEMS是指集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于一体的微型机电系统。MEMS技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域,它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域,如电子技术、机械技术、光学、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等〖3〗。
MEMS的发展开辟了一个全新的技术领域和产业。它们不仅可以降低机电系统的成本,而且还可以完成许多大尺寸机电系统所不能完成的任务。正是由于MEMS器件和系统具有体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、性能优异及功能强大等传统传感器无法比拟的优点,因而MEMS在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。例如微惯性传感器及其组成的微型惯性测量组合能应用于制导、卫星控制、汽车自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防抱死系统(ABS)、稳定控制和玩具;微流量系统和微分析仪可用于微推进、伤员救护;信息MEMS系统将在射频系统、全光通讯系统和高密度存储器和显示等方面发挥重大作用;同时MEMS系统还可以用于医疗、光谱分析、信息采集等等。现在已经成功地制造出了尖端直径为5μm的可以夹起一个红细胞的微型镊子,可以在磁场中飞行的象蝴蝶大小的飞机等。
MEMS技术及其产品的增长速度非常之高,目前正处在技术发展时期,再过若干年将会迎来MEMS产业化高速发展的时期。2000年,全世界MEMS的市场达到120到140亿美元,而带来的与之相关的市场达到1000亿美元。
目前,MEMS系统与集成电路发展的初期情况极为相似。集成电路发展初期,其电路在今天看来是很简单的,应用也非常有限,以军事需求为主,但它的诱人前景吸引了人们进行大量投资,促进了集成电路飞速发展。集成电路技术的进步,加快了计算机更新换代的速度,对CPU和RAM的需求越来越大,反过来又促进了集成电路的发展。集成电路和计算机在发展中相互推动,形成了今天的双赢局面,带来了一场信息革命。现阶段的微机电系统专用性很强,单个系统的应用范围非常有限,还没有出现类似于CPU和RAM这样量大面广的产品。随着微机电系统的进步,最后将有可能形成像微电子技术一样有广泛应用前景的新产业,从而对人们的社会生产和生活方式产生重大影响。
当前MEMS系统能否取得更更大突破,取决于两方面的因素:第一是在微系统理论与基础技术方面取得突破性进展,使人们依靠掌握的理论和基础技术可以高效地设计制造出所需的微系统;第二是找准应用突破口,扬长避短,以特别适合微系统应用的重大领域为目标进行研究,取得突破,从而带动微系统产业的发展。在MEMS发展中需要继续解决的问题主要有:MEMS建模与设计方法学研究;三维微结构构造原理、方法、仿真及制造;微小尺度力学和热学研究;MEMS的表征与计量方法学;纳结构与集成技术等。
微电子与生物技术紧密结合诞生的以DNA芯片等为代表的生物芯片将是21世纪微电子领域的另一个热点和新的经济增长点。它是以生物科学为基础,利用生物体、生物组织或细胞等的特点和功能,设计构建具有预期性状的新物种或新品系,并与工程技术相结合进行加工生产,它是生命科学与技术科学相结合的产物。具有附加值高、资源占用少等一系列特点,正日益受到广泛关注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。
采用微电子加工技术,可以在指甲盖大小的硅片上制作出包含有多达万种DNA基因片段的芯片。利用这种芯片可以在极快的时间内检测或发现遗传基因的变化等情况,这无疑对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。
DNA芯片的基本思想是通过生物反应或施加电场等措施使一些特殊的物质能够反映出某种基因的特性从而起到检测基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人员已经利用微电子技术在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他们制作的DNA芯片是通过在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽,然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维。不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基因片段,该芯片共包括6000余种DNA基因片段。DNA(脱氧核糖核酸)是生物学中最重要的一种物质,它包含有大量的生物遗传信息,DNA芯片的作用非常巨大,其应用领域也非常广泛:它不仅可以用于基因学研究、生物医学等,而且随着DNA芯片的发展还将形成微电子生物信息系统,这样该技术将广泛应用到农业、工业、医学和环境保护等人类生活的各个方面,那时,生物芯片有可能象今天的IC芯片一样无处不在。
目前的生物芯片主要是指通过平面微细加工技术及超分子自组装技术,在固体芯片表面构建的微分析单元和系统,以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞以及其它生物组分的准确、快速、大信息量的筛选或检测。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具体实现技术、基于生物芯片的生物信息学以及高密度生物芯片的设计、检测方法学等等。
6结语
在微电子学发展历程的前50年中,创新和基础研究曾起到非常关键的决定性作用。而随着器件特征尺寸的缩小、纳米电子学的出现、新一代SOC的发展、MEMS和DNA芯片的崛起,又提出了一系列新的课题,客观需求正在“召唤”创新成果的诞生。
回顾20世纪后50年,展望21世纪前50年,即百年的微电子科学技术发展历程,使我们深切地感受到,世纪之交的微电子技术对我们既是一个重大的机遇,也是一个严峻的挑战,如果我们能够抓住这个机遇,立足创新,去勇敢地迎接这个挑战,则有可能使我国微电子技术实现腾飞,在新一代微电子技术中拥有自己的知识产权,促进我国微电子产业的发展,为迎接21世纪中叶将要到来的伟大的民族复兴奠定技术基础,以重铸中华民族的辉煌!
参考文献
[1]S.M.SZE:LecturenoteatPekingUniversity,FourDecadesofDevelopmentsinMicroelectronics:Achievementsandchallenges.
[2]BobSchaller.TheOrigin,Natureandlmplicationof“Moore’sLaw”,.1996.
[3]张兴、郝一龙、李志宏、王阳元。跨世纪的新技术-微电子机械系统。电子科技导报,1999,4:2
1.2基于基态修正的数据组织方法若需要再现地理目标或现象随时间的变化过程,且这种变化可以抽象为目标的增加或减少时,采用基态修正模型可有效地进行时空数据组织。将地理目标或现象最原始的状态作为基态,再存储每一时期相对于上一时期的修正数据,以此降低数据文件的存储量。在三维GIS的时空信息可视化表达中,为了降低三维数据模型存储的复杂性,可以将三维模型的变化抽象为增加过程。对于作为基态的三维数据模型,当新空间目标出现时,对应于新三维模型的正增加;当原空间目标消失时,对应原三维模型的负增加;若空间目标发生变化,则对应于三维模型的变化经历了先负增加再正增加2个阶段。对图1b中模型进行改进,三维时空数据的基态修正组织模型如图2所示。
2时态三维电子地图的设计与实现
为验证本文提出的基于基态修正的三维时空数据组织方案的可行性,以武汉大学文理学部校园为实验样区,利用ArcGIS9.3和GoogleSketchUp6的相关功能模块制作校园三维时态电子地图,对武汉大学文理学部自1930年至今的校园场景变化过程进行再现。
2.1三维模型的基态增量组织我们将武汉大学最原始的状态作为基态,建立校园地物三维模型,然后将不同历史时期的增量变化信息进行三维建模和存储。当对某一时期的校园三维场景进行可视化表达时,相当于对前一历史时期的基态三维场景进行修正。从可操作性的角度出发,我们根据校园历史建筑的不同发展时期设立显示时间节点,然后建立对应时间图层分别存储在对应的增量数据集中,如表1所示。
2.2动态三维电子地图的实现效果本文在VS2008环境下,通过ArcEngine二次开发,编写C#程序开发应用界面并加载ArcScene中的模型数据,通过图层管理不同时期的增量数据。三维电子地图场景的时态变化信息显示如图4所示。
1引言
综观人类社会发展的文明史,一切生产方式和生活方式的重大变革都是由于新的科学发现和新技术的产生而引发的,科学技术作为革命的力量,推动着人类社会向前发展。从50多年前晶体管的发明到目前微电子技术成为整个信息社会的基础和核心的发展历史充分证明了“科学技术是第一生产力”。信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式,与材料和能源一起是人类社会的重要资源,但对它的利用却仅仅是开始。当前面临的信息革命以数字化和网络化作为特征。数字化大大改善了人们对信息的利用,更好地满足了人们对信息的需求;而网络化则使人们更为方便地交换信息,使整个地球成为一个“地球村”。以数字化和网络化为特征的信息技术同一般技术不同,它具有极强的渗透性和基础性,它可以渗透和改造各种产业和行业,改变着人类的生产和生活方式,改变着经济形态和社会、政治、文化等各个领域。而它的基础之一就是微电子技术。可以毫不夸张地说,没有微电子技术的进步,就不可能有今天信息技术的蓬勃发展,微电子已经成为整个信息社会发展的基石。
50多年来微电子技术的发展历史,实际上就是不断创新的过程,这里指的创新包括原始创新、技术创新和应用创新等。晶体管的发明并不是一个孤立的精心设计的实验,而是一系列固体物理、半导体物理、材料科学等取得重大突破后的必然结果。1947年发明点接触型晶体管、1948年发明结型场效应晶体管以及以后的硅平面工艺、集成电路、CMOS技术、半导体随机存储器、CPU、非挥发存储器等微电子领域的重大发明也都是一系列创新成果的体现。同时,每一项重大发明又都开拓出一个新的领域,带来了新的巨大市场,对我们的生产、生活方式产生了重大的影响。也正是由于微电子技术领域的不断创新,才能使微电子能够以每三年集成度翻两番、特征尺寸缩小倍的速度持续发展几十年。自1968年开始,与硅技术有关的学术论文数量已经超过了与钢铁有关的学术论文,所以有人认为,1968年以后人类进入了继石器、青铜器、铁器时代之后硅石时代(siliconage)〖1〗。因此可以说社会发展的本质是创新,没有创新,社会就只能被囚禁在“超稳态”陷阱之中。虽然创新作为经济发展的改革动力往往会给社会带来“创造性的破坏”,但经过这种破坏后,又将开始一个新的处于更高层次的创新循环,社会就是以这样螺旋形上升的方式向前发展。
在微电子技术发展的前50年,创新起到了决定性的作用,而今后微电子技术的发展仍将依赖于一系列创新性成果的出现。我们认为:目前微电子技术已经发展到了一个很关键的时期,21世纪上半叶,也就是今后50年微电子技术的发展趋势和主要的创新领域主要有以下四个方面:以硅基CMOS电路为主流工艺;系统芯片(SystemOnAChip,SOC)为发展重点;量子电子器件和以分子(原子)自组装技术为基础的纳米电子学;与其他学科的结合诞生新的技术增长点,如MEMS,DNAChip等。
221世纪上半叶仍将以硅基CMOS电路为主流工艺
微电子技术发展的目标是不断提高集成系统的性能及性能价格比,因此便要求提高芯片的集成度,这是不断缩小半导体器件特征尺寸的动力源泉。以MOS技术为例,沟道长度缩小可以提高集成电路的速度;同时缩小沟道长度和宽度还可减小器件尺寸,提高集成度,从而在芯片上集成更多数目的晶体管,将结构更加复杂、性能更加完善的电子系统集成在一个芯片上;此外,随着集成度的提高,系统的速度和可靠性也大大提高,价格大幅度下降。由于片内信号的延迟总小于芯片间的信号延迟,这样在器件尺寸缩小后,即使器件本身的性能没有提高,整个集成系统的性能也可以得到很大的提高。
自1958年集成电路发明以来,为了提高电子系统的性能,降低成本,微电子器件的特征尺寸不断缩小,加工精度不断提高,同时硅片的面积不断增大。集成电路芯片的发展基本上遵循了Intel公司创始人之一的GordonE.Moore1965年预言的摩尔定律,即每隔三年集成度增加4倍,特征尺寸缩小倍。在这期间,虽然有很多人预测这种发展趋势将减缓,但是微电子产业三十多年来发展的状况证实了Moore的预言[2]。而且根据我们的预测,微电子技术的这种发展趋势还将在21世纪继续一段时期,这是其它任何产业都无法与之比拟的。
现在,0.18微米CMOS工艺技术已成为微电子产业的主流技术,0.035微米乃至0.020微米的器件已在实验室中制备成功,研究工作已进入亚0.1微米技术阶段,相应的栅氧化层厚度只有2.0~1.0nm。预计到2010年,特征尺寸为0.05~0.07微米的64GDRAM产品将投入批量生产。
21世纪,起码是21世纪上半叶,微电子生产技术仍将以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术为主流。尽管微电子学在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大进展;但还不具备替代硅基工艺的条件。根据科学技术的发展规律,一种新技术从诞生到成为主流技术一般需要20到30年的时间,硅集成电路技术自1947年发明晶体管1958年发明集成电路,到60年代末发展成为大产业也经历了20多年的时间。另外,全世界数以万亿美元计的设备和技术投入,已使硅基工艺形成非常强大的产业能力;同时,长期的科研投入已使人们对硅及其衍生物各种属性的了解达到十分深入、十分透彻的地步,成为自然界100多种元素之最,这是非常宝贵的知识积累。产业能力和知识积累决定了硅基工艺起码将在50年内仍起重要作用,人们不会轻易放弃。
目前很多人认为当微电子技术的特征尺寸在2015年达到0.030~0.015微米的“极限”之后,将是硅技术时代的结束,这实际上是一种误解。且不说微电子技术除了以特征尺寸为代表的加工工艺技术之外,还有设计技术、系统结构等方面需要进一步的大力发展,这些技术的发展必将使微电子产业继续高速增长。即使是加工工艺技术,很多著名的微电子学家也预测,微电子产业将于2030年左右步入像汽车工业、航空工业这样的比较成熟的朝阳工业领域。即使微电子产业步入汽车、航空等成熟工业领域,它仍将保持快速发展趋势,就像汽车、航空工业已经发展了50多年仍极具发展潜力一样。
随着器件的特征尺寸越来越小,不可避免地会遇到器件结构、关键工艺、集成技术以及材料等方面的一系列问题,究其原因,主要是:对其中的物理规律等科学问题的认识还停留在集成电路诞生和发展初期所形成的经典或半经典理论基础上,这些理论适合于描述微米量级的微电子器件,但对空间尺度为纳米量级、空间尺度为飞秒量级的系统芯片中的新器件则难以适用;在材料体系上,SiO2栅介质材料、多晶硅/硅化物栅电极等传统材料由于受到材料特性的制约,已无法满足亚50纳米器件及电路的需求;同时传统器件结构也已无法满足亚50纳米器件的要求,必须发展新型的器件结构和微细加工、互连、集成等关键工艺技术。具体的需要创新和重点发展的领域包括:基于介观和量子物理基础的半导体器件的输运理论、器件模型、模拟和仿真软件,新型器件结构,高k栅介质材料和新型栅结构,电子束步进光刻、13nmEUV光刻、超细线条刻蚀,SOI、GeSi/Si等与硅基工艺兼容的新型电路,低K介质和Cu互连以及量子器件和纳米电子器件的制备和集成技术等。
3量子电子器件(QED)和以分子原子自组装技术为基础的纳米电子学将带来崭新的领域
在上节我们谈到的以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术,可称之为“scalingdown”,与此同时我们必须注意“bottomup”。“bottomup”最重要的领域有二个方面:
(1)量子电子器件(QED—QuantumElectronDevice)这里包括单电子器件和单电子存储器等。它的基本原理是基于库仑阻塞机理控制一个或几个电子运动,由于系统能量的改变和库仑作用,一个电子进入到一个势阱,则将阻止其它电子的进入。在单电子存储器中量子阱替代了通常存储器中的浮栅。它的主要优点是集成度高;由于只有一个或几个电子活动所以功耗极低;由于相对小的电容和电阻以及短的隧道穿透时间,所以速度很快;且可用于多值逻辑和超高频振荡。但它的问题是制造比较困难,特别是制造大量的一致性器件很困难;对环境高度敏感,可靠性难以保证;在室温工作时要求电容极小(αF),要求量子点大小在几个纳米。这些都为集成成电路带来了很大困难。
因此,目前可以认为它们的理论是清楚的,工艺有待于探索和突破。
(2)以原子分子自组装技术为基础的纳米电子学。这里包括量子点阵列(QCA—Quantum-dotCellularAutomata)和以碳纳米管为基础的原子分子器件等。
量子点阵列由量子点组成,至少由四个量子点,它们之间以静电力作用。根据电子占据量子点的状态形成“0”和“1”状态。它在本质上是一种非晶体管和无线的方式达到阵列的高密度、低功耗和实现互连。其基本优势是开关速度快,功耗低,集成密度高。但难以制造,且对值置变化和大小改变都极为灵敏,0.05nm的变化可以造成单元工作失效。
以碳纳米管为基础的原子分子器件是近年来快速发展的一个有前景的领域。碳原子之间的键合力很强,可支持高密度电流,而热导性能类似于金刚石,能在高集成度时大大减小热耗散,性质类金属和半导体,特别是它有三种可能的杂交态,而Ge、Si只有一个。这些都使碳纳米管(CNT)成为当前科研热点,从1991年发现以来,现在已有大量成果涌现,北京大学纳米中心彭练矛教授也已制备出0.33纳米的CNT并提出“T形结”作为晶体管的可能性。但是问题是如何去生长有序的符合设计性能的CNT器件,更难以集成。
目前“bottomup”的量子器件和以自组装技术为基础的纳米器件在制造工艺上往往与“Scalingdown”的加工方法相结合以制造器件。这对于解决高集成度CMOS电路的功耗制约将会带来突破性的进展。
QCA和CNT器件不论在理论上还是加工技术上都有大量工作要做,有待突破,离开实际应用还需较长时日!但这终究是一个诱人探索的领域,我们期待它们将创出一个新的天地。
4系统芯片(SystemOnAChip)是21世纪微电子技术发展的重点
在集成电路(IC)发展初期,电路设计都从器件的物理版图设计入手,后来出现了集成电路单元库(Cell-Lib),使得集成电路设计从器件级进入逻辑级,这样的设计思路使大批电路和逻辑设计师可以直接参与集成电路设计,极大地推动了IC产业的发展。但集成电路仅仅是一种半成品,它只有装入整机系统才能发挥它的作用。IC芯片是通过印刷电路板(PCB)等技术实现整机系统的。尽管IC的速度可以很高、功耗可以很小,但由于PCB板中IC芯片之间的连线延时、PCB板可靠性以及重量等因素的限制,整机系统的性能受到了很大的限制。随着系统向高速度、低功耗、低电压和多媒体、网络化、移动化的发展,系统对电路的要求越来越高,传统集成电路设计技术已无法满足性能日益提高的整机系统的要求。同时,由于IC设计与工艺技术水平提高,集成电路规模越来越大,复杂程度越来越高,已经可以将整个系统集成为一个芯片。目前已经可以在一个芯片上集成108-109个晶体管,而且随着微电子制造技术的发展,21世纪的微电子技术将从目前的3G时代逐步发展到3T时代(即存储容量由G位发展到T位、集成电路器件的速度由GHz发展到灯THz、数据传输速率由Gbps发展到Tbps,注:1G=109、1T=1012、bps:每秒传输数据位数)。
正是在需求牵引和技术推动的双重作用下,出现了将整个系统集成在一个微电子芯片上的系统芯片(SystemOnAChip,简称SOC)概念。
系统芯片(SOC)与集成电路(IC)的设计思想是不同的,它是微电子设计领域的一场革命,它和集成电路的关系与当时集成电路与分立元器件的关系类似,它对微电子技术的推动作用不亚于自50年代末快速发展起来的集成电路技术。
SOC是从整个系统的角度出发,把处理机制、模型算法、芯片结构、各层次电路直至器件的设计紧密结合起来,在单个(或少数几个)芯片上完成整个系统的功能,它的设计必须是从系统行为级开始的自顶向下(Top-Down)的。很多研究表明,与IC组成的系统相比,由于SOC设计能够综合并全盘考虑整个系统的各种情况,可以在同样的工艺技术条件下实现更高性能的系统指标。例如若采用SOC方法和0.35μm工艺设计系统芯片,在相同的系统复杂度和处理速率下,能够相当于采用0.18~0.25μm工艺制作的IC所实现的同样系统的性能;还有,与采用常规IC方法设计的芯片相比,采用SOC设计方法完成同样功能所需要的晶体管数目约可以降低l~2个数量级。
对于系统芯片(SOC)的发展,主要有三个关键的支持技术。
(1)软、硬件的协同设计技术。面向不同系统的软件和硬件的功能划分理论(FunctionalPartitionTheory),这里不同的系统涉及诸多计算机系统、通讯系统、数据压缩解压缩和加密解密系统等等。
(2)IP模块库问题。IP模块有三种,即软核,主要是功能描述;固核,主要为结构设计;和硬核,基于工艺的物理设计、与工艺相关,并经过工艺验证过的。其中以硬核使用价值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A/D、D/A等都可以成为硬核。其中尤以基于深亚微米的新器件模型和电路模拟为基础,在速度与功耗上经过优化并有最大工艺容差的模块最有价值。现在,美国硅谷在80年代出现无生产线(Fabless)公司的基础上,90年代后期又出现了一些无芯片(Chipless)的公司,专门销售IP模块。
(3)模块界面间的综合分析技术,这主要包括IP模块间的胶联逻辑技术(gluelogictechnologies)和IP模块综合分析及其实现技术等。
微电子技术从IC向SOC转变不仅是一种概念上的突破,同时也是信息技术新发展的里程碑。通过以上三个支持技术的创新,它必将导致又一次以系统芯片为主的信息技术上的革命。目前,SOC技术已经崭露头角,21世纪将是SOC技术真正快速发展的时期。
在新一代系统芯片领域,需要重点突破的创新点主要包括实现系统功能的算法和电路结构两个方面。在微电子技术的发展历史上,每一种算法的提出都会引起一场变革,例如维特比算法、小波变换等均对集成电路设计技术的发展起到了非常重要的作用,目前神经网络、模糊算法等也很有可能取得较大的突破。提出一种新的电路结构可以带动一系列的应用,但提出一种新的算法则可以带动一个新的领域,因此算法应是今后系统芯片领域研究的重点学科之一。在电路结构方面,在系统芯片中,由于射频、存储器件的加入,其中的电路结构已经不是传统意义上的CMOS结构,因此需要发展更灵巧的新型电路结构。另外,为了实现胶联逻辑(GlueLogic)新的逻辑阵列技术有望得到快速的发展,在这一方面也需要做系统深入的研究。
5微电子与其他学科的结合诞生新的技术增长点
微电子技术的强大生命力在于它可以低成本、大批量地生产出具有高可靠性和高精度的微电子结构模块。这种技术一旦与其它学科相结合,便会诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点,这方面的典型例子便是MEMS(微机电系统)技术和DNA生物芯片。前者是微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的,后者则是与生物工程技术结合的产物。
微电子机械系统不仅是微电子技术的拓宽和延伸,它将微电子技术和精密机械加工技术相互融合,实现了微电子与机械融为一体的系统。MEMS将电子系统和外部世界联系起来,它不仅可以感受运动、光、声、热、磁等自然界的外部信号,把这些信号转换成电子系统可以认识的电信号,而且还可以通过电子系统控制这些信号,发出指令并完成该指令。从广义上讲,MEMS是指集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于一体的微型机电系统。MEMS技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域,它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域,如电子技术、机械技术、光学、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等〖3〗。
MEMS的发展开辟了一个全新的技术领域和产业。它们不仅可以降低机电系统的成本,而且还可以完成许多大尺寸机电系统所不能完成的任务。正是由于MEMS器件和系统具有体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、性能优异及功能强大等传统传感器无法比拟的优点,因而MEMS在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。例如微惯性传感器及其组成的微型惯性测量组合能应用于制导、卫星控制、汽车自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防抱死系统(ABS)、稳定控制和玩具;微流量系统和微分析仪可用于微推进、伤员救护;信息MEMS系统将在射频系统、全光通讯系统和高密度存储器和显示等方面发挥重大作用;同时MEMS系统还可以用于医疗、光谱分析、信息采集等等。现在已经成功地制造出了尖端直径为5μm的可以夹起一个红细胞的微型镊子,可以在磁场中飞行的象蝴蝶大小的飞机等。
MEMS技术及其产品的增长速度非常之高,目前正处在技术发展时期,再过若干年将会迎来MEMS产业化高速发展的时期。2000年,全世界MEMS的市场达到120到140亿美元,而带来的与之相关的市场达到1000亿美元。
目前,MEMS系统与集成电路发展的初期情况极为相似。集成电路发展初期,其电路在今天看来是很简单的,应用也非常有限,以军事需求为主,但它的诱人前景吸引了人们进行大量投资,促进了集成电路飞速发展。集成电路技术的进步,加快了计算机更新换代的速度,对CPU和RAM的需求越来越大,反过来又促进了集成电路的发展。集成电路和计算机在发展中相互推动,形成了今天的双赢局面,带来了一场信息革命。现阶段的微机电系统专用性很强,单个系统的应用范围非常有限,还没有出现类似于CPU和RAM这样量大面广的产品。随着微机电系统的进步,最后将有可能形成像微电子技术一样有广泛应用前景的新产业,从而对人们的社会生产和生活方式产生重大影响。
当前MEMS系统能否取得更更大突破,取决于两方面的因素:第一是在微系统理论与基础技术方面取得突破性进展,使人们依靠掌握的理论和基础技术可以高效地设计制造出所需的微系统;第二是找准应用突破口,扬长避短,以特别适合微系统应用的重大领域为目标进行研究,取得突破,从而带动微系统产业的发展。在MEMS发展中需要继续解决的问题主要有:MEMS建模与设计方法学研究;三维微结构构造原理、方法、仿真及制造;微小尺度力学和热学研究;MEMS的表征与计量方法学;纳结构与集成技术等。
微电子与生物技术紧密结合诞生的以DNA芯片等为代表的生物芯片将是21世纪微电子领域的另一个热点和新的经济增长点。它是以生物科学为基础,利用生物体、生物组织或细胞等的特点和功能,设计构建具有预期性状的新物种或新品系,并与工程技术相结合进行加工生产,它是生命科学与技术科学相结合的产物。具有附加值高、资源占用少等一系列特点,正日益受到广泛关注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。
采用微电子加工技术,可以在指甲盖大小的硅片上制作出包含有多达万种DNA基因片段的芯片。利用这种芯片可以在极快的时间内检测或发现遗传基因的变化等情况,这无疑对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。
DNA芯片的基本思想是通过生物反应或施加电场等措施使一些特殊的物质能够反映出某种基因的特性从而起到检测基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人员已经利用微电子技术在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他们制作的DNA芯片是通过在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽,然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维。不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基因片段,该芯片共包括6000余种DNA基因片段。DNA(脱氧核糖核酸)是生物学中最重要的一种物质,它包含有大量的生物遗传信息,DNA芯片的作用非常巨大,其应用领域也非常广泛:它不仅可以用于基因学研究、生物医学等,而且随着DNA芯片的发展还将形成微电子生物信息系统,这样该技术将广泛应用到农业、工业、医学和环境保护等人类生活的各个方面,那时,生物芯片有可能象今天的IC芯片一样无处不在。
目前的生物芯片主要是指通过平面微细加工技术及超分子自组装技术,在固体芯片表面构建的微分析单元和系统,以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞以及其它生物组分的准确、快速、大信息量的筛选或检测。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具体实现技术、基于生物芯片的生物信息学以及高密度生物芯片的设计、检测方法学等等。
6结语
在微电子学发展历程的前50年中,创新和基础研究曾起到非常关键的决定性作用。而随着器件特征尺寸的缩小、纳米电子学的出现、新一代SOC的发展、MEMS和DNA芯片的崛起,又提出了一系列新的课题,客观需求正在“召唤”创新成果的诞生。
回顾20世纪后50年,展望21世纪前50年,即百年的微电子科学技术发展历程,使我们深切地感受到,世纪之交的微电子技术对我们既是一个重大的机遇,也是一个严峻的挑战,如果我们能够抓住这个机遇,立足创新,去勇敢地迎接这个挑战,则有可能使我国微电子技术实现腾飞,在新一代微电子技术中拥有自己的知识产权,促进我国微电子产业的发展,为迎接21世纪中叶将要到来的伟大的民族复兴奠定技术基础,以重铸中华民族的辉煌!
参考文献
[1]S.M.SZE:LecturenoteatPekingUniversity,FourDecadesofDevelopmentsinMicroelectronics:Achievementsandchallenges.
[2]BobSchaller.TheOrigin,Natureandlmplicationof“Moore’sLaw”,.1996.
[3]张兴、郝一龙、李志宏、王阳元。跨世纪的新技术-微电子机械系统。电子科技导报,1999,4:2
2可编程序控制器((PLC)的优势
可编程序控制器是微电子控制机电设备系统的重要组成部分,英语缩写为PLC。可编程序控制器有很多的功能,比如计数控制、数据处理等。可编程序控制器得到广泛的运用,不仅是因为它有很多的功能,更是因为它有很多的优势。接了下来笔者就简单地概述一下可编程控制器的主要优势:
第一,可编程序控制器所占的空间小,节能,能够随意的进行组合。所占的空间小,这样就能够节约厂房的空间资源,可以存放更多的机器设备;节能就是变相的节约成本,减少对整个微电子控制机电设备系统的整体支出;能够灵活的进行组合,这样既方便存放和管理,又提高了工作的效率。
第二,可连接工业现场信号。利用可编程控制器的这一优势,可以随时掌握工业现场的情况,出现问题,及时地解决,避免了很多不必要的损失。
第三,控制程序灵活多变。这一优势可以减少很多的麻烦,在设备产品进行更新换代时,不用对可编程控制器的硬件进行改变,只要改变控制程序即可,程序的改变并不会影响其性能的发挥。这样就省略了很多的环节,减少了麻烦,对可编程控制器的损害也小。
第四,编程易于掌握。因为可编程控制器的编程容易掌握,所以在具体操作时就非常容易,方便对其进行安装和维修。这是因为可编程控制器自身带有编程器,操作人员只要懂得梯形语言即可,再加之,可编程控制器有自我诊断的功能,发生故障时,可以非常迅速的查出原因,所以维修时特别方便。
第五,安全性能好。可编程控制器的安全性能特别好,不容易发生故障,有些控制器甚至5年以上都能保持安全的运行,再加之,可编程控制器有很好的环境适应能力,对厂房并没有特别的要求。所以很多企业都在现场使用可编程控制器。
3变频调速器的优势
变频调速器是微电子控制机电设备另一组成部分,它的优势主要有以下几点:
3.1性能优越。
随着科技水平的提高,变频器的性能有了很大的提高,不再使用以前传统的正弦波控制技术,而是采用先进的电压空间矢量控制,最大的优势就是能够对输出电压进行自动的调整,非常适合我国现行的电网情况,这样就提高了运行的安全性能。
3.2在功能上采用键量、键量电位器、外部端子、多功能端子等操作方式。
多种模拟信号输人方式如电流、电压、最大值、和、差等组合输人频率水平检侧、频率等效范围检测,S曲线加减速、转速追踪等增强功能,摆频运行、多段速度、程序运行等模式。
3.3在可靠性上它的结构独特,全系列主元件采用SIEMENS产品。
完善的保护功能,即使短路、过流或过压等均不会引起本机故障,先进的表面贴装技术(SM''''T)。低温升、长寿命。PCB精良。绝缘耐压性能优越;严格的生产过程质量管理。键量布局合理、美观耐用、设定简洁、操作方便。
4电路的调试
电路调试的方法主要有两种,一种是整个电路安装完之后,再进行调试,另一种就是边安装边调试。在对电路进行调试时,首先要做的工作就是确定调试方法。我们现在一般采用的方法就是第二种。它是把复杂的电路按原理框图上的功能划分成单元进行安装和调试。在单元调试的基础上逐步扩大安装和调试的范围,然后完成整机调试。那么用第二种方法具体应该如何调试呢?接下来笔者就详细地说说。
第一,看。看的目的就是要全面的了解一下电路的整体情况,看看电路面板的线是否准确无误的连上,有没有看似接上实际没有接上的线,或者容易短路的线,有时还会出现两条或多条线出现混淆的现象。这是看需要完成的工作。
第二,查。在看完之后,就要进行检查。查主要运用的工具是万用表。需要注意的是,一定要用万用表的电阻最小量程档,主要检查电路面板,看看开路的地方和闭路的地方是否都进行了正确的开路和闭路,地线有没有漏接的,电源连线的连接是否都可靠安全,还要测量一下电源到底有没有短路的情况。值得注意的是,在整个电路安装完成之后,千万不能通电,首先要依据电路原理仔细地查看电路连线有没有准备无误的连接上,有没有搭错的线,有没有少连接的线或者多连接的线,尤其要注意查看有没有短路的情况。在进行测量时,最好直接测量元器件的连接点,这样就可以在查看上述情况的同时查看接触点是否有不良的地方。
第三,电路调试的过程最为关键的是硬件电路的调试。在调试的过程中,一定注意细小的环节,严格按照电路功能原理,对各个单元电路进行详细的调试,然后再进行整体的调试,最后准确无误地完成整个电路的整体调试。
一般的拼音语言,只有元音与辅音两个结构要素,声调(升调、降调)只区别语气,不区别意义,因而不是拼音语言的结构要素。而汉语则不同,声调起着区别意义的作用,故汉语语音由声母、韵母、声调三个要素构成。如果我们把英语等拼音语言称为二维结构,那么汉语语音就是三维结构。
人类的发音器官能够发出各种各样不同的音。就语音单位而言,几乎具有无限的可能性,或者起码是一个庞大的数字,但每一个民族用于社会交际的能够区别意义的音位却少得多,这是根据人类的交流需要而决定的。人类语言只需要不多的音位,就可以构成无数有意义的话语。
从历史发展来说,“能指”和“所指”在约定俗成的任意性这一表层现象的深处,有着相当深刻的内在联系。这种联系受到各民族物质生产发展的一般水平和语言发展水平的双重制约。就人类语言的发源处来说,初民不可能也无须选择很多的音节来表达一些简单的概念。但是,随着生产实践和社会生活的发展,有许多新的概念需要表达,原先的音节不能满足需要,他们必须寻觅新的途径。增加音节是一个最简单的有效途径,西方的一些语言就走了这一道路。英语中的音节就有一万多个。但也还有另外一个聪明的方法,即在原有的音节上标出不同的声调,以此代表不同的概念,这同样可以起到与增加音节相等的作用。汉语就走了这一条道路,它只选择了400多个基本音节就能够满足高度文明的汉民族的各种概念表达的需要。采取增加音节的线性展开的方式和运用声调向中心聚敛的三维方式来解决语音的发展问题具有同等的有效性。于是,汉语与西方拼音语言的根本性区别(即拼音语言是用二维——元音和辅音——来表达的,而汉语是用三维——声母、韵母和声调——来表达)就形成了。当然这两条道路也不是绝对的互不相涉,而是起着部分的互补作用。汉语在发展中,由单音节词为主到双音节词为主,且近代以来,由于文化交流的增多,外来语的翻译常用多音节词来表达,这使汉语的词汇中多音节词的比例也有所扩大。拼音语言也有不用增加音节而只是改变词的重读音节的方式来区别意义,这又与汉语所走的道路有若干类似之处。文化创造提供了无限的可能性,每一种可能性只要是能够逐渐精微地表达人类的思维,就具有同等价值,这里没有好坏高下之分。人为地将“屈折语”说成是最高级,将“孤立语”说成最低级,这要么是文化中心主义、种族偏见的自我欣赏和自我陶醉,要么就是民族虚无主义的自卑心理的表现,而不是科学的分析。
文字领域的情况与语音领域的情况相似。
在文字的起源阶段,用“象形”表达人类思想与语言中用“象声”表达人类思想类似,同样舍弃了许多东西,仅从客观事物中抽出一些主要的特征写画下来。“米”是一棵果树上结了许多果子的象形。但作为自然界的一种有机生命体,一棵树是多么繁复的植物,结下的丰硕的果实也决不止三个。当我们用象形文字表达它的时候,失落了不计其数的果实了,而且用3个小圆圈代替了具有万千特征的甜美的果实,又不知失落了多少属性了。我们甚至不能说,我们所造的那个象形字就一定是抓住了果树的形象的主要特征,其实它仅是从客观物象中抽象出的极少一部分特征。这才是本色意义上的“抽象”。我们现在经常挂在嘴上的所谓“抽象”,比如说小篆是汉字第一次规范化的字体,它字形固定,偏旁统一,这对于象形特点鲜明的甲骨文来说是一次抽象,而用点、横、竖、撇、捺等笔画转写篆书所发生的使汉字变成纯粹符号性质的“隶变”又是更进一步的抽象,这些“抽象”,与文字最初形成阶段的那次抽象相比,实在是小巫见大巫了。与语音的形成一样,象形文字是各个民族根据不同的要求抽象出事物的极少特征写画下来,这使各种文字产生差距。中西文字目前巨大的差距是由各自不同的文化创造方法造成的。当美索不达米亚的字母被发现后,西方文字突然掉转头去走了一条拼音化的道路,而汉字则没有走这条道路,依然按照原来的路径发展着。于是,中西文字便相去遥远了。“中国自殷商通用至今的表意方块字,与发源于美索不达米亚,后来流行于世界大多数地区的拼音文字其渊源和特性都迥然相异,成为世界文化史上独成一统的特例。”[③]
方块汉字与拼音文字在结构上的区别,我们认为也是“二维”与“三维”的区别。从汉语语音角度提出来的问题是与汉字的特点相吻合的。汉字的三维性使其具有立体性特点。但要证明汉字是三维的立体性结构,我们的面前有一道“定论”的铜墙铁壁,一般认为,拼音文字记录一个词是用一串字母作线性的排列,在汉字往往用一个平面型方块来表示,所以“汉字是平面型文字”[④]。诚然,汉字是写在纸上的,不是雕塑在空间的,何以认为汉字是三维的因而具有立体性特点呢?这是因为汉字是用二维去展示、象征三维空间的,我们是就其所表达、所象征的意义上来说它是“三维”的。“立体派”的绘画何以能称“立体”呢?难道就不是画在平面画布上的吗?
汉字主要起源于原始图画,而图画是用二维空间来表示三维空前的,那么,汉字就其起源阶段的象形性而言,亦具有这样的特征。汉字起源阶段的这种象形的特性是汉字三维性发生学上的依据,图画的形象性的特点是使人们可以直观或感受到所画事物“体”的质感。例如,属于仰韶文化庙底沟类型陕西华县柳子镇出土的陶器上。
即使是最逼真的工笔也不能将客观事物的全部属性和特征描绘出来,它在描绘中已经遗漏了许多属性和特征,因而,从某种意义上说,图画反映客观事物也是“抽象”的。而汉字又是对象形图画的再一次“抽象”,这就使文字成为一种纯粹的符号了。这种符号只要没有变成音响形象的附属物(如拼音文字那样),这种三维立体性特点便没有被打破,无论其抽象程度怎样地越来越高。
从现实生活的客观事物中抽象出来的以象形为基础的文字,在其后来的发展变形过程中,并未改变其三维立体性特点,这是由于汉字后来无论怎样变形,皆未彻底打破原有的符号体系去另辟新路。先看小篆。小篆是汉字第一次规范化的字体。比起甲骨文和金文来,小篆字体固定,并将原来没有固定形式的各种偏旁统一起来,小篆的线条不再是去描画客观事物,而是变成了规则匀称的带弧形的整齐线条,就此而言,对汉字的立体性的冲击是大的。但是,从根本上看,小篆并未改变汉字的结构特点,而仅在原来的基础上进一步抽象,只是线条略略变化,使文字同客观事物的联系更加隐蔽了一些。这样的特征实在太多,无庸赘述。隶书的情况又怎样呢?用点、横、竖、撇、捺等笔画转写篆书,这是被称作“隶变”的汉文字史上的一场大变革,这场变革是古文字和今文字的分水岭。从甲骨文到小篆,汉字线条的主要特点在于描摹客观事物,因而它是画出来的;而隶变后的五种基本笔画则是写出来的。由于隶变改变了笔画的形态,因而使汉字形体发生了大的变化,变成纯粹符号性质的文字,基本摆脱了古汉字的图形意味。后来,魏晋至隋唐出现的楷书,结构与隶书基本相同,点、横、竖、撇、捺等笔画进一步发展,从此,汉字成为方块字就定型了。但是,隶变以后的汉字并未改变汉字的三维立体性特点。我们还是以“为”字后来变化为例来说明。
这些形式亦分别积淀了大象的鼻子、躯体以及四条腿的内容。由此看来,隶变中的汉字形体的改变仅是汉字结构内部进行自身调整时的一种较大的形态转移,而不是汉字整体结构的打破与重建,因而汉字立体性这一基本特点并未失落。
我们认为汉字在其发展的历史长河中,其立体性特点一直保持着,但同时我们又认为隶变前后汉字立体性的特点又有着不尽相同的内涵。适应于描摹客观事物的各种形态、方向、长短、曲直的甲金文和小篆的线条,一变为适应于书写的、长短大致统一、曲直有规则、形态方向一致的隶书、楷书和现代简体的线条,这说明隶变使汉字从图画意义上的立体性变成了几何意义的立体性。隶变前的汉字通过用极简约的线条描画事物达到立体性,这种立体性因与图画类似,较易为人们认识,隶变以后的汉字实在有类于“立体派”的绘画。它将对象世界引归到立体几何的方块形体中去,呈现出一种多视点把立体平铺到平面上的倾向。即“对一个物体作分解,同时从不同的方面,不只是从一个视点,提供了许多元素,把这些元素重新组合,相互叠置,相互渗入成为一个整体形象,这使得平面自身直接显现立体感,却又不是取消了平面,使它成为一个空间盛器,让各种东西在它里面装着”。[⑥]隶变后汉字不仅有“横”“竖”两种笔画(这可以在垂直状态下构成平面),而且斜线(撇、捺)和点,斜线其实就是线条的水平放置状态,它与“横”、“竖”垂直状态所构成的平面相交,便构成立体图形。“点”的意义亦如此,它其实在透视意义上是远处的一条线或一个面;本身已造成了一种距离感和空间感,只要我们眼前出现了相交或平行直线构成的平面,那么远处的那个点就一定不可能与这个平面处在同一平面上,而只能是处在立体的空间中。汉字的三维立体性就这样通过五种笔划构成了。这里,“关键是在于保持着具体的平面,而同时在象征的意味里,使它成为体积的空间意味的。”[⑦]
关于汉字的三维立体性,我们还可以从中国古代的书法理论中找到证明。卫夫人《笔阵图》对汉字的几种笔划有如下的说法:
这虽是一种比喻和象征,但是我们不难看出中国古代书家的潜意味深处是将汉字的笔画当作某种客观事物来看待的。这实际上是一种原始观念的积淀,因为在原始人那里是没有比喻可言的。进一步讲,中国书法理论中所讲的关于笔画分布的结体理论更是汉字的立体性特点决定的。“中宫”和“重心”的理论,都是解决立体性字体结构稳定问题;“布白”理论则直接导源于文字的立体性:例如笔划的“疏密得宜”是解决立体性众多平面交叉的问题;“虚实相间”的说法是处理立体结构中视觉看得见和看不见的关系问题;而所谓“争让得势”则又是回答立体结构中的主要平面与次要平面的表现关系等等。中国书法最忌平板,例如“馬”字下面的四点,楷书一般将第一、四两点写得较大,二、三两点写得较小,以示远近关系。这些,皆可说明汉字的立体性特点。
我们论定汉字不同于拼音文字的三维立体性特点,这就为认识汉字的科学价值打下了基础;而汉字的生命力正建立在这种科学价值的前提之上的。
汉字的立体性特点决定了汉字具有容量大、信息多、内涵丰富的科学价值。我们仍然用数学的方法来说明。举一个最简单的例子,一横一竖和一条斜线(—|/),如果按拼音文字的线性排列,只有六种排列形式:—|/,—/|,|—/,|—/,/—|,/|—,但是,按立体性文字排列,其形式却极多。横竖构成平面,而斜线当它放到立体性图形中去的时候,位置可以相接、也可以相交,还可以相离。人们只需要从这极多的可能排列中选择出目视区别较为明晰的排列用于造字就足够表达人类各种各样的概念。这从科学角度证明了汉字的方块结构是完全胜任表达人类的千差万别的细微变化的概念。它也不见得就显得繁复,因为它不需要用向外扩展的方式去表达,而只需在这个立体结构框架的内部就可以表达。如果说一个方块汉字因笔画多而显得繁复,那么,一个英文词用一大串字母排成一条线同样也是繁复的。汉字的这个特点也是中国语言文字(尤其是文言)无形态变化,无时态变化,无冠词的最根本性的决定原因。进而使中国语言文字比印欧语言“更易于打破逻辑和语法的束缚,从而也就更易于张大语词的多义性、表达的隐喻性、意义的增生性,以及理解和阐释的多重可能性。”[⑧]这正是在二十世纪语言学革命以后重新认识语言生命力的一把金钥匙。一些有眼光的西方学者已经认识到汉字和汉语的生命力,而另一些西方学者例如伊斯特林,认为汉字终究是一种有缺陷的文字,是文字发展低级阶段上的文字,进而认为汉字是缺乏生命力的文字,这实在是一种对语言文字表达人类思维的特点缺乏全面认识所致。
注释:
①伊斯特林:《文字的产生与发展》,北京大学出版社,1987年版,第571页。
②高明:《中国古文字学通论》,文物出版社,1987年版,第49页。
③冯天瑜、何晓明、周积明:《中华文化史》,上海人民出版社,1990年版,第84页。
④胡裕树:《现代汉语》,上海教育出版社,1987年版,第188页。
⑤皮亚杰:《结构主义》,商务印书馆,1984年版,第19页。
与此同时,近几年来,建立信用体系作为完善市场经济体系的一项重要内容逐渐得到了更多部门和企业的关注。各地都逐渐出台了一些关于信用体系建设的法律和规范。这些法规的先后出台,提出了依法披露、合法征集、信用服务、失信惩戒、信用管理等推动以中小企业为主体的社会信用体系建设的一系列设想和指导意见,在政府立法规范信用征信领域做了一些探索,但这和征信幸捣⒄沟恼逍枨笙啾仁窃对恫还坏摹T谡餍欧裥幸档淖既牍芾怼⒋右等嗽钡闹耙底矢窆芾怼⒅匆导际踝荚颉⑿幸当曜嫉确矫嫫裎共⒚挥谐鎏ń先娴墓芾砉娣丁?
电子商务作为一种商业活动,信用同样是其存在和发展的基础。电子商务和信用服务都是发展很快的新兴领域,市场前景广阔,从二者的关系看,一方面,电子商务需要信用体系,而信用体系也很可能最先在电子商务领域取得广泛的应用并体现其价值。因为电子商务对信用体系的需求最强,没有信用体系支持的电子商务风险极高;而在电子商务的基础上又很容易建立信用体系,电子商务的信息流、资金流、物流再加上电子签章四者相互呼应交叉形成一个整体,在这个整体之上,只要稍加整合分析,进行技术处理,就可以建立信用体系,并且该信用体系对电子商务是可控的。于是,整合电子商务与信用体系,或者建立电子商务的信用体系,就成为一种需求,一种目标,一项任务。
那么,电子商务及信用体系之间究竟存在着什么样的关系?目前我国电子商务的政策法律环境将对信用体系的建立完善造成怎样的影响等等?都是值得我们进一步探讨的问题。
1信用体系大象无形
长期以来,对于如何规范电子商务活动,人们确立了几种基本模式,那就是技术手段、行政管理、法律制裁与信用保障。在电子商务和网络发展的初期,人们更多地偏重于从技术上进行规范,如加密、认证等安全措施,都是以技术为核心的。但很快人们就认识到了过于依赖技术手段解决电子商务中的问题存在着弊端,便开始更多地考虑行政管理和法律制裁。而信用保障与技术手段、行政管理、法律制裁相比,又具有十分鲜明的特点,那就是从一定意义上看,信用保障主要是创造一种可信赖的商业环境,尤其是与法律制裁相比较,它既是一种“软环境”,具有法律制裁所难以具备的防患于未然的功效,又不会面临技术手段难以解决的交易安全性与便捷性的矛盾。电子商务的生命就在于其快速和便捷性,如果过多地利用技术手段和行政干预手段对网上交易进行管理,虽然可以在一定程度上增加安全性,但却恰恰限制了网络交易方便快捷的特点,使其优势丧失殆尽。所以,总的来看,在规范电子商务活动的四种主要措施中,信用体系可以说是一种最为灵活且最有可能与电子商务本身实现良性互动的规范模式,它可以无处不在却同时能做到大象无形。正如我们前面分析的,由于电子商务与信用体系在本质上的一致性,它们可以很容易地做到无缝连接,这种无缝连接所带来的效率和便捷正是电子商务所必需的。而在行政管理及法律制裁中,我们发现,要实现它们与电子商务的无缝连接还是十分困难的。
2四种信用模式的利与弊
电子商务作为虚拟经济、非接触经济,如果没有完善的信用体系作保证,其生存和发展都将十分困难,个人和企业的交易风险都将提高。比如,买家付款后不能及时得到商品、卖家卖出商品不能保证收到货款、商品质量问题、网上重复拍卖等等问题,都难以避免。
目前我国电子商务主要采取四种较为典型的信用模式,即中介人模式、担保人模式、网站经营模式和委托授权模式。中介人模式是将电子商务网站作为交易中介人,达成交易协议后,购货的一方将货款、销售的一方将货物分别交给网站设在各地的办事机构,当网站的办事机构核对无误后再将货款及货物交给对方。这种信用模式试图通过网站的管理机构控制交易的全过程,虽然能在一定程度上减少商业欺诈等商业信用风险,但却需要网站有充足的投资去设立众多的办事机构,这种方式还存在交易速度慢和交易成本高的问题。担保人模式是以网站或网站的经营企业为交易各方提供担保为特征,试图通过这种担保来解决信用风险问题。这种将网站或网站的主办单位作为一个担保机构的信用模式,有一个核实谈判的过程,相当于无形中增加了交易成本。因此,在实践中,这一信用模式一般只适用于具有特定组织性的行业。网站经营模式是通过建立网上商店的方式进行交易活动,在取得商品的交易权后,让购买方将货款支付到网站指定的帐户上,网站收到货款后才给购买者发送货物。这种信用模式是单边的,是以网站的信誉为基础的,这种信用模式主要适用于从事零售业的网站。委托授权经营模式是网站通过建立交易规则,要求参与交易的当事人按预设条件在协议银行中建立交易公共帐户,网络计算机按预设的程序对交易资金进行管理,以确保交易在安全的状况下进行。这种信用模式中电子商务网站并不直接进入交易的过程,交易双方的信用保证是以银行的公平监督为基础的。
我国电子商务目前所采用的这四种信用模式,是从事电子商务的企业为解决商业信用问题所进行的积极探索。但各自存在的缺陷也是显而易见的。特别是,这些信用模式所依据的规则基本上都是企业性规范,缺乏必要的稳定性和权威性,要克服这些问题,政府部门必须加强对发展电子商务的宏观规划,包括银行、工商、公安、税务等部门的协同作战,才能使交易双方在政府信用作为背景的基础上建立起对电子商务的信心。
3信用体系是法律的辅助环节
通过近几年来对于解决电子商务法律问题的实践,我们发现电子商务的法律问题虽然种类繁多,形式多样,但在解决办法上,基本可以分为三大类型:其一,已有成熟的解决方案,只要尽快进行立法或修订法律,就基本可以解决问题,典型的如电子签章的法律效力问题;其二,目前对于该问题还没有成型的解决方案,需要更多地从理论层面进行探寻,较为典型的有网络的管辖权问题、数字产品电子商务的税收问题;其三,也是最为普遍的一类,就是即便是出台或修订了相关的法律规定,其中的法律问题也难以马上解决,需要相应的法律辅助机制的配合,或一个完善的法制环境的作用。这方面的例子有电子商务的信息安全问题、电子商务知识产权的保护问题、电子商务的安全可靠保障问题、电子商务的法律救济问题等等。也就是说,在这一类法律问题中,我们看到,尽管相应的法律规定十分明确,但是还有大量的违法行为存在,我国刑法对于信息安全的明确规定并没有杜绝危害信息安全的行为,而我们的著作权法也难以使那些“拿来主义者”却步。造成这种“令行禁不止”的原因很复杂,既与互联网本身非中心性、虚拟性、跨地域性和高度自治性关联,也产生于网上违法行为的隐蔽性、低成本和便捷性。而解决这种难题的办法只有一个,那就是要在立法与修订法律之外建立起一整套的法律辅助机制,形成完善的法制环境,从各方面杜绝和制裁违法行为。而信用体系的建立就是该法律辅助机制中非常重要的一环。
4电子商务是信用体系在中国发展最快的领域
一方面,电子商务本身是信用体系存在和发展最好的土壤,在电子商务的基础上又很容易建立起信用体系,电子商务的信息流、资金流甚至物流通过电子签章相互呼应形成一个整体,在这个整体之上,只要稍加整合分析,进行技术处理,就可以建立信用体系,并且该信用体系对电子商务是可控的、互动的。