纳米电子技术在军事领域的应用

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1、ct—r,onicNanoelectr,onicDev燃iceTechnologly万方数据&■■■_纳米屯子技术在军事领域的应用王远，廖瑞华(空军第三研究所，北京100085)摘要：详细阐述了纳米电子技术及微机电技术在军事计算机、微小卫星、飞机侦察和干扰、导航制导、武器装备、单兵系统等军事领域的应用前景。介绍了部分军事强国在纳米科技领域的发展和部署状况，分析了我国纳米科技和纳米电子技术的发展现状，并指出发展纳米科技和纳米电子技术对占领未来电子信息战制高点具有战略意义。关键词：纳米技术；纳米电子技术；微机电系统；电子信息战中图分类号：TN

2、40；TH70文献标识码：A文章编号：1671-4776(2003)ll—ool3一05MilitaryapplicationofnanoelectronictechnologyWANGYuan，LIAORui—hua(TheThirdInstituteofAi扣we．Beijing100085，China)Abstract：Thehistoryofnanoeleetronietechnologyisbrieflyintroduced，andthemilitm7applicationofnanoeleetronicandMEMSisill

3、ustratedindetails．Theup·to-dateprogressinresearchandthestateofdevelopmentofournationandseveralimportantcountrieswerealsopresented．Attheend，thestrategicsignificationofnanotechnologytothefutureelectronicandinformationwarfareisemphasized．Keywords：nanoteehnology；nanoelectroni

4、ctechnology；MEMS；electronicandinformationwar—faI'e1纳米技术及纳米电子技术发展概况纳米技术是指在0．1～100nm的尺度空间内研究电子、原子、分子的内在运行规律和特性的崭新技术。1990年7月，首届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举行，标志着纳米技术的正式诞生。它是现代科学和技术相结合的产物，涉及到几乎现有的一切基础性科学技术领域，并派生出纳米功能材料学、纳米电子学、纳米信息学、纳米生物学、纳米机械学、纳米显微学、纳米化学、纳米物理学和纳米测量学等学科。按照微电子产业的摩尔定律，每18个

5、月左右，芯片的速度增加一倍、尺寸减小一半1。如果这个定律持续起作用，那么到2010年左右，微电子技术的发展就会接近其物理极限，因为在纳米空间，电子的波动性质将明显地表现出来，以电子为基本粒子的微电子技术将面临挑战，于是，纳米电子技术应运而生。纳米技术与微电子技术相结合出现的纳米电子学，立足于最新的物理理论和最先进的工艺手段，按照全新的理念米构造电子系统，可以超越集成电路的物理和上艺限制，研制出体积更小、速度更快、功耗更低的收藕日期：2003—06—06．。癌：。。。《幽。i痦，《。，纫。，November2003●I固’徽纳电子技术200

6、3年第11期万方数据勘拣器输岛搬捧anoelectronicDevice&Technology新一代量子功能器件。目前，以北威州纳米研究联合会和埃森大学为首的多家德国科研机构已研制成功单电子纳米开关，即在纳米电路中用1个电子实现硅芯片半导体电路中10万个电子才能实现的“通”、“断”特性。美国的IBM和日本的日赢也相继研制成功了单电子晶体管。科学家称，这种电路有可能成为未来更小、更精确和能耗更低的芯片的基础”，⋯。当尺度由微米级降至纳米级，器件的集成度将大幅度提高，同时还具有器件结构简单、可靠性高、成本低等诸多优势。微电子技术曾在20世纪7

7、0年代引发了信息革命，而纳米技术将可能成为下一个技术革命时代的核心．、‘2纳米电子技术在军事领域的应用技术革命在带来产业革命的同时，也必将引起军事领域的重大变革。美国认为纳米科技是国防工业的未来，世界上各主要军事大国，也都投人大量经费，开展研制试验，制造纳米武器。作为军事信息技术重要基础的军用微电子技术，如果一旦得到纳米技术的支撑，将促使以微电子技术为代表的当代信息技术实现向以纳米技术和分子器件为代表的智能信息技术的巨大转变。纳米电子技术对未来军事作战领域的驱动力，将远远超出当前微电子技术对信息战的影响，也必将在世界范围引发一场真正意义的

8、新军事革命，并把电子信息战水平推向更新、更高级的发展阶段。2．1纳米计算机系统计算机是信息系统的核心，而且现代战争系统离不开计算机。采用纳米技术制造的微型晶体管和存储器芯片将使存储密度、计算速