微电子技术的发展

微电子技术基于现代物理学发展而来，涉及半导体物理、材料、集成电路设计、超精细制造、超精密与超高密度微纳组装，不断延续和拓展摩尔定律。微电子技术的主流是集成电路。

更高密度、更高性能、更低功耗、更低成本和更加安全可靠是微电子技术追求的主题。集成电路一直按照摩尔定律发展，每代技术比上一代技术密度提升 100%，性能提升 40%，而功耗下降 50%。今天，集成电路工艺技术达到 10 纳米，单个芯片集成 250 亿只晶体管，单片半导体存储器容量超过 64Gb。预计到 2025 年，集成电路工艺技术将沿着摩尔定律继续微缩，特征尺寸达到 5 纳米；主流器件是 FinFET；单个芯片集成 500 亿只晶体管；CPU 运算能力达到每秒 100 万亿次浮点运算；单片存储器容量超过 512 Gb；但二维微缩（2D Scaling）技术潜力基本耗尽；多元件异质封装技术兴起。到 2030 年，三维微缩（3D Scaling）成为集成电路制造技术主流，继续推动摩尔定律前行；主流器件将发生根本性变化，围栅晶体管、负电容晶体管是重要的候选技术；集成电路的概念将被集成系统替代；微纳尺度异质结构的高精度、高密度组装将成为基础技术。

微电子技术是当代信息领域的使能技术，全面支撑计算机、网络、通信和各类电子整机的发展，正在兴起的人工智能、类脑计算、量子通信、量子计算和自动驾驶等无一例外都离不开集成电路芯片，信息领域的科技发展在很大程度上有赖于微电子技术的突破和原始创新。