●總序
摘要
Abstract
第一章 緒論
第一節 微納電子學科的科學意義與戰略價值
一、科學發展的歷史軌跡
二、信息的市場需求與技術推動
三、微納電子學科的戰略價值
第二節 微納電子學科的發展規律和特點
一、微納電子學科的發展
二、微納電子技術產業鏈的發展
第三節 我國微納電子學科的發展
一、20世紀我國微納電子學科的發展
二、21世紀我國微納電子學科的發展
第四節 微納電子學科發展的障礙與“後摩爾時代”的來臨
一、微納電子學科發展的障礙
二、微納電子學科的發展方向
第五節 對我國“後摩爾時代”微納電子學科發展的建議
一、基礎研究工作要提前10年進行戰略部署
二、以提高器件性能/功耗比為切入點
三、注重軟硬件協同發展
四、R&D要保障高強度的持續投入
五、制定並實施有利於微納電子學科發展的政策
六、人纔培養
本章參考文獻
第二章 器件
第一節 概述
第二節 國內外器件研究進展和發展趨勢
一、摩爾定律延續背景下的器件研究現狀
二、存儲領域內的器件小型化和新器件研究現狀
三、新材料器件和新機理器件
四、“後摩爾時代”器件發展趨勢的總結
第三節 “後摩爾時代”器件研究面臨的挑戰與機遇
第四節 “後摩爾時代”器件研究的關鍵技術
第五節 器件研究發展的相關政策建議
本章參考文獻
第三章 材料
第一節 概述
一、基於新材料的硅基器件
二、化合物半導體器件與集成技術
三、基於新材料的硅基集成技術
四、基於CMOS工藝的硅基混合光電集成技術
第二節 基於新材料的器件及其集成技術研究的國內外研究現狀與發展趨勢
一、歷史梳理
二、規律總結
三、基於新材料的器件及其集成技術研究的發展趨勢
第三節 “後摩爾時代”基於新材料的器件及其集成技術面臨的挑戰與機遇
一、新材料體繫的原子級調控與生長動力學
二、大尺寸、大失配硅基化合物半導體材料生長
三、超高頻、超強場、納米尺度下載流子輸運機理與行為規律
四、基於新材料的集成技術中電、磁、熱傳輸機制與耦合機制
五、基於新材料的器件和電路可靠性機理
第四節 基於新材料的器件及其集成技術研究中的若干關鍵技術
一、大失配異質外延中的生長動力學與缺陷控制
二、大尺寸硅基GaN和SiC單晶的材料制備技術
三、化合物器件的界面控制
四、納米尺度下非平衡載流子輸運機理與量子力學問題
五、光電子與CMOS工藝兼容技術
六、硅基化合物器件和高壓、大功率器件的可靠性問題
第五節 基於新材料的器件及其集成技術研究學科發展方向建議
一、技術現狀的反思及建議
二、產業層面的反思及建議
三、政策層面的反思及建議
四、人纔培養層面的反思及建議
五、對外交流和合作層面的反思及建議
六、鼓勵創新
本章參考文獻
第四章 工藝
第一節 概述
第二節 集成電路新工藝的國內外研究現狀與發展趨勢
一、歷史梳理
二、規律總結
三、集成電路新工藝技術的發展趨勢
第三節 “後摩爾時代”集成電路新工藝基礎研究面臨的挑戰與機遇
第四節 集成電路新工藝基礎研究中的若干關鍵技術
一、計算光刻技術
二、定向自組裝技術
三、EUV光刻技術
四、納米壓印技術
五、束曝光技術
六、新型溝道材料
七、存儲工藝技術
八、新型互連工藝
九、新型封裝技術
十、大生產相關技術
第五節 集成電路新工藝學科發展方向建議
本章參考文獻
第五章 設計
第一節 概述
一、集成電路設計方法學的基本概念與範疇
二、EDA在集成電路設計中的作用
三、集成電路設計流程及EDA工具的組成
第二節 國內外集成電路設計方法學與EDA工具發展狀況
一、國外發展歷史、現狀
二、國內發展歷史、現狀
三、發展過程
四、未來發展趨勢
五、“後摩爾時代”集成電路設計面臨的挑戰和機遇
第三節 “後摩爾時代”集成電路設計需要突破的關鍵技術
一、面向新型器件的設計方法與設計流程
二、應對工藝漂移與擾動的設計方法和EDA技術
三、支持DFM/DFY的EDA技術
四、3D互連/3D封裝設計方法與EDA技術
五、復雜集成電路的設計驗證方法與EDA技術
六、極低功耗集成電路設計方法與EDA技術
七、海量集成電路設計數據處理技術
八、協同化設計驗證技術
第四節 學科發展方向建議
一、繫統級自動化設計理論與技術研究
二、DFM/DFY/DFR相關理論與數學分析方法研究
三、超低功耗集成電路設計方法研究
四、可重構計算架構研究
本章參考文獻
第六章 微機電繫統
第一節 概述
第二節 集成微繫統技術的國內外研究現狀與發展趨勢
一、歷史梳理
二、規律總結
三、集成微繫統技術的發展趨勢
四、我國在該領域具有的優勢及產業已有的突破
第三節 “後摩爾時代”集成微繫統技術面臨的挑戰與機遇
一、集成微繫統技術在“後摩爾時代”的主要挑戰和機遇
二、國內外差距分析
第四節 集成微繫統技術中的若干關鍵技術
一、復雜三維結構的制造方法
二、集成微繫統可控性制造技術
三、微繫統的集成方法
四、模型與模擬
五、集成微繫統封裝技術
六、器件及應用關鍵技術
第五節 集成微繫統技術學科重點發展方向建議
一、復雜集成微繫統加工新方法研究
二、微納復合器件和繫統研究
三、網絡化集成微繫統研究
四、生物微繫統研究
本章參考文獻
關鍵詞索引

微納電子學是信息技術學的基礎，是信息時代產業發展的基石。《中國學科發展戰略·"後摩爾時代"微納電子學》依據微納電子學科的生態繫統，將該學科細化為"後摩爾時代新型器件基礎研究基於新材料的器件與集成技術基礎研究新工藝基礎研究設計方法學基礎研究集成微繫統技術基礎研究"五個領域進行具體闡述，通過對微納電子學發展歷程的研究，提煉出"摩爾時代"微納電子學研究的一般性規律和方法；通過對微納電子學當前研究前沿熱點的跟蹤，預測出"後摩爾時代"微納電子學的發展趨勢；並在此基礎上結合我國目前該學科的發展狀況，提出相關的政策建議。本書適合高層次的戰略和管理專家、相關領域的高等院校師生，研究機構的研究人員閱讀，是科技工作者洞悉學科發展規律、把握前沿領域和重點方向的重要指南，也是科技管理部門重要的決策參考，同時也是社會公眾了解微納電子學發展現狀及趨勢的權威讀本。