微电子技术论文篇(1)

1微电子工艺清洗技术的理论研究

在微电子元器件的制造过程当中，由于其体积小、制造过程复杂等众多客观原因存在，将会很有可能导致微电子元器件在其步骤繁琐的制造过程当中受到污染。这些污染物质通常会物理吸附或者是化学吸附等多种方式在电子元器件生产过程当中吸附在其表面。比如说，硅胶材质的硅片在其制造过程中污染物质通常会以离子或者是以粒子形式吸附在硅片的表面。这些污染物质还有可能存在于硅片自身的氧化膜当中。产生这一现象的原因并不奇怪，这是由于这些污染物质破坏掉了硅片表面的化学键，从而导致了在其表面形成了自然的力场，让众多污染物质轻松吸附或者直接进入到硅片的氧化膜当中。在产生这种现象之后，要清洗硅片就非常困难了。在清洗过程中，既要保持不能去破坏硅片的结构，又要保持能够对污染物质进行彻底的清洗，以便其对产品结构当中的其他元器件产生污染，这一问题就变得非常棘手，愈发困难了。在当前微电子行业的大多企业或是研究所讲微电子的清洗技术两类：一种叫做湿法清洗；另一种叫做干法清洗。这两种技术都能够保持比较高的清洗度，并且能够在不破坏电子元器件的化学键的基础上祛除电子元器件表面或是氧化膜内存在的污染物和杂质。

2微电子工艺清洗技术的现状研究

由于我国行业的发展更重视对服务业的发展和我国微电子行业的起步和发展较晚，从而致使当前我国微电子工艺的清洗技术比较落后，并且存在诸多的问题。

2.1湿法清洗技术研究

湿法清洗这一技术，是由上个世纪六十年代的一名美国科学家所研究发明出来的。这种方法主要是通过利用化学溶剂同有机溶剂和被清洗的微电子元器件之间发生化学反应，然后再利用多种技术手段，如：超声波技术去污；采用真空去污技术等多种技术手段。最终，利用这些步骤实现对微电子元器件的清洗。

在以上湿法清洗电子元器件的步骤当中还需要用到种类不一的化学试剂。这些化学试剂主要包括氢氧化铵和过氧化氢以及硫酸等物质。氢氧化铵主要是被利用于对污染程度不是非常严重的电子元器件的清洗，或者是作为清洗第一部的化学试剂。其能够在控制的温度下、浓度下以及化学反应所经历的时间下等多种条件下，利用化学反应去腐蚀电子元器件的表面污染物质或者是金属的化合物。但是，由于这种腐蚀程度是需要多种条件来控制的，因此其对人员的技术和企业电子清洗设备的要求也是很高的，如果不能对整个过程实现严密的监控，将会对电子元器件造成损害。过氧化氢在清洗过程当中主要是被利用于对电子元器件的衬底进行清洗，通过清洗衬底上所附着的金属化合物质或者是络合物质。最后一种化学试剂（硫酸）在清洗过程当中扮演着非常重要的角色。在使用硫酸对被清洗电子元器件进行清洗过程中必须采用双氧水这一化学试剂来减少其反应的时间，并且降低硫酸的浓度、反应时候的温度，从而有效的减少了被清洗电子元器件碳化或者是被腐蚀严重的现象发生。以免让硫酸对电子元器件造成损害。湿法清洗技术在众多清洗技术当中是比较有效的一种技术，但是其依靠化学反应的客观因素，让其很有可能造成化学物质残留从而导致电子元器件被腐蚀的现象。

2.2干法清洗技术研究

干洗技术相对于湿洗技术来说其避免了使用化学试剂，从而大大减少了化学物质残留导致电子元器件腐蚀的现象发生。干洗技术主要是采用等离子、气相等清洗技术方式对电子元器件的金属化合物和络合物进行清洗。对于采用等离子技术为主的干洗技术，其具有残留物质少、操作难度低等技术性特点，并且在微电子元器件的清洗行业当中其研究最早、技术较为成熟，从而在当前我国微电子行业的应用最为广泛。但是，等离子技术也存在一定的弱点，就是其无法完全祛除存留于微点电子元器件表面的污染物。而气相技术的应用相对于等离子技术来说是非常少的，主要原因在于其花费时间长、成本高，并且在采用气相技术清洗过程主要是被应用于硅片元器件的清洗，对于其他元器件的适用程度较低。

3对微电子清洗技术的展望

从上文的分析当中可以发现，就我国企业当前的资金、人力等现状来说，我国在微电子清洗工艺当中，应当采用干洗技术当中的等离子技术。这种微电子工艺清洗技术不需要进行二次清洗，就能够达到超过其他技术操作之后的结果。而对于其单次清洗过后残留的金属混合物来说，可以在继续采用其他清洗方式减少其污染物质含量，从而在保证电子元器件质量前提下在较短时间内较低微电子污染物的含量。

微电子技术论文篇(2)

关键词：电子科学与技术；实验教学体系；微电子人才

作者简介：周远明（1984-），男，湖北仙桃人，湖北工业大学电气与电子工程学院，讲师；梅菲（1980-），女，湖北武汉人，湖北工业大学电气与电子工程学院，副教授。（湖北 武汉 430068）

中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）29-0089-02

电子科学与技术是一个理论和应用性都很强的专业，因此人才培养必须坚持“理论联系实际”的原则。专业实验教学是培养学生实践能力和创新能力的重要教学环节，对于学生综合素质的培养具有不可替代的作用，是高等学校培养人才这一系统工程中的一个重要环节。[1，2]

一、学科背景及问题分析

1.学科背景

21世纪被称为信息时代，信息科学的基础是微电子技术，它属于教育部本科专业目录中的一级学科“电子科学与技术”。微电子技术一般是指以集成电路技术为代表，制造和使用微小型电子元器件和电路，实现电子系统功能的新型技术学科，主要涉及研究集成电路的设计、制造、封装相关的技术与工艺。[3]由于实现信息化的网络、计算机和各种电子设备的基础是集成电路，因此微电子技术是电子信息技术的核心技术和战略性技术，是信息社会的基石。此外，从地方发展来看，武汉东湖高新区正在全力推进国家光电子信息产业基地建设，形成了以光通信、移动通信为主导，激光、光电显示、光伏及半导体照明、集成电路等竞相发展的产业格局，电子信息产业在湖北省经济建设中的地位日益突出，而区域经济发展对人才的素质也提出了更高的要求。

湖北工业大学电子科学与技术专业成立于2007年，完全适应国家、地区经济和产业发展过程中对人才的需求，建设专业方向为微电子技术，毕业生可以从事电子元器件、集成电路和光电子器件、系统（激光器、太能电池、发光二极管等）的设计、制造、封装、测试以及相应的新产品、新技术、新工艺的研究与开发等相关工作。电子科学与技术专业自成立以来，始终坚持以微电子产业的人才需求为牵引，遵循微电子科学的内在客观规律和发展脉络，坚持理论教学与实验教学紧密结合，致力于培养基础扎实、知识面广、实践能力强、综合素质高的微电子专门人才，以满足我国国民经济发展和国防建设对微电子人才的迫切需求。

2.存在的问题与影响分析

电子科学与技术是一个理论和应用性都很强的专业，因此培养创新型和实用型人才必须坚持“理论联系实际”的原则。要想培养合格的应用型人才，就必须建设配套的实验教学平台。然而目前人才培养有“产学研”脱节的趋势，学生参与实践活动不论是在时间上还是在空间上都较少。建立完善的专业实验教学体系是电子科学与技术专业可持续发展的客观前提。

二、建设思路

电子科学与技术专业实验教学体系包括基础课程实验平台和专业课程实验平台。基础课程实验平台主要包括大学物理实验、电子实验和计算机类实验；专业课程实验平台即微电子实验中心，是本文要重点介绍的部分。在实验教学体系探索过程中重点考虑到以下几个方面的问题：

第一，突出“厚基础、宽口径、重应用、强创新”的微电子人才培养理念。微电子人才既要求具备扎实的理论基础（包括基础物理、固体物理、器件物理、集成电路设计、微电子工艺原理等），又要求具有较宽广的系统知识（包括计算机、通信、信息处理等基础知识），同时还要具备较强的实践创新能力。因此微电子实验教学环节强调基础理论与实践能力的紧密结合，同时兼顾本学科实践能力与创新能力的协同训练，将培养具有创新能力和竞争力的高素质人才作为实验教学改革的目标。

第二，构建科学合理的微电子实验教学体系，将“物理实验”、“计算机类实验”、“专业基础实验”、“微电子工艺”、“光电子器件”、“半导体器件课程设计”、“集成电路课程设计”、“微电子专业实验”、“集成电路专业实验”、“生产实习”和“毕业设计”等实验实践环节紧密结合，相互贯通，有机衔接，搭建以提高实践应用能力和创新能力为主体的“基本实验技能训练实践应用能力训练创新能力训练”实践教学体系。

第三，兼顾半导体工艺与集成电路设计对人才的不同要求。半导体的产业链涉及到设计、材料、工艺、封装、测试等不同领域，各个领域对人才的要求既有共性，也有个性。为了扩展大学生知识和技能的适应范围，实验教学必须涵盖微电子技术的主要方面，特别是目前人才需求最为迫切的集成电路设计和半导体工艺两个领域。

第四，实验教学与科学研究紧密结合，推动实验教学的内容和形式与国内外科技同步发展。倡导教学与科研协调发展，教研相长，鼓励教师将科研成果及时融化到教学内容之中，以此提升实验教学质量。

三、建设内容

微电子是现代电子信息产业的基石，是我国高新技术发展的重中之重，但我国微电子技术人才紧缺，尤其是集成电路相关人才严重不足，培养高质量的微电子技术人才是我国现代化建设的迫切需要。微电子学科实践性强，培养的人才需要具备相关的测试分析技能和半导体器件、集成电路的设计、制造等综合性的实践能力及创新意识。

电子科学与技术专业将利用经费支持建设一个微电子实验教学中心，具体包括四个教学实验室：半导体材料特性与微电子技术工艺参数测试分析实验室、微电子器件和集成电路性能参数测试与应用实验室、集成电路设计实验室、科技创新实践实验室。使学生具备半导体材料特性与微电子技术工艺参数测试分析、微电子器件、光电器件参数测试与应用、集成电路设计、LED封装测试等方面的实践动手和设计能力，巩固和强化现代微电子技术和集成电路设计相关知识，提升学生在微电子技术领域的竞争力，培养学生具备半导体材料、器件、集成电路等基本物理与电学属性的测试分析能力。同时，本实验平台主要服务的本科专业为“电子科学与技术”，同时可以承担“通信工程”、“电子信息工程”、“计算机科学与技术”、“电子信息科学与技术”、“材料科学与工程”、“光信息科学与技术”等10余个本科专业的部分实践教学任务。

（1）半导体材料特性与微电子技术工艺参数测试分析实验室侧重于半导体材料基本属性的测试与分析方法，目的是加深学生对半导体基本理论的理解，掌握相关的测试方法与技能，包括半导体材料层错位错观测、半导体材料电阻率的四探针法测量及其EXCEL数据处理、半导体材料的霍尔效应测试、半导体少数载流子寿命测量、高频MOS C-V特性测试、PN结显示与结深测量、椭偏法测量薄膜厚度、PN结正向压降温度特性实验等实验项目。完成形式包括半导体专业实验课、理论课程的实验课时等。

（2）微电子器件和集成电路性能参数测试与应用实验室侧重于半导体器件与集成电路基本特性、微电子工艺参数等的测试与分析方法，目的是加深学生对半导体基本理论、器件参数与性能、工艺等的理解，掌握相关的技能，包括器件解剖分析、用图示仪测量晶体管的交（直）流参数、MOS场效应管参数的测量、晶体管参数的测量、集成运算放大器参数的测试、晶体管特征频率的测量、半导体器件实验、光伏效应实验、光电导实验、光电探测原理综合实验、光电倍增管综合实验、LD/LED光源特性实验、半导体激光器实验、电光调制实验、声光调制实验等实验项目。完成形式包括半导体专业实验课、理论课程的实验课时、课程设计、创新实践、毕业设计等。

（3）集成电路设计实验室侧重于培养学生初步掌握集成电路设计的硬件描述语言、Cadence等典型的器件与电路及工艺设计软件的使用方法、设计流程等，并通过半导体器件、模拟集成电路、数字集成电路的仿真、验证和版图设计等实践过程具备集成电路设计的能力，目的是培养学生半导体器件、集成电路的设计能力。以美国Cadence公司专业集成电路设计软件为载体，完成集成电路的电路设计、版图设计、工艺设计等训练课程。完成形式包括理论课程的实验课时、集成电路设计类课程和理论课程的上机实践等。

（4）科技创新实践实验室则向学生提供发挥他们才智的空间，为他们提供验证和实现自由命题或进行科研的软硬件条件，充分发挥他们的想象力，目的是培养学生的创新意识与能力，包括LED封装、测试与设计应用实训和光电技术创新实训。要求学生自己动手完成所设计器件或电路的研制并通过测试分析，制造出满足指标要求的器件或电路。目的是对学生进行理论联系实际的系统训练，加深对所需知识的接收与理解，初步掌握半导体器件与集成电路的设计方法和对工艺技术及流程的认知与感知。完成形式包括理论课程的实验课时、创新实践环节、生产实践、毕业设计、参与教师科研课题和部级、省级和校级的各类科技竞赛及课外科技学术活动等。

四、总结

本实验室以我国微电子科学与技术的人才需求为指引，遵循微电子科学的发展规律，通过实验教学来促进理论联系实际，培养学生的科学思维和创新意识，系统了解与掌握半导体材料、器件、集成电路的测试分析和半导体器件、集成电路的设计、工艺技术等技能，最终实现培养基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高、适应范围广的具有较强竞争力的微电子专门人才的目标，以满足我国国民经济发展和国防建设对微电子人才的迫切需求。

参考文献：

[1]刘瑞，伍登学.创建培养微电子人才教学实验基地的探索与实践[J].实验室研究与探索，2004，（5）：6-9.

微电子技术论文篇(3)

1微电子学教学存在的问题

1.1教训内容陈旧，课程设置失当

微电子学课程知识有着前沿性的特点，当前微电子学课程教学主要依赖教材，但微电子技术发展迅速，而教材内容更新不及时，存在滞后性问题，使得在教学过程中理论与实践脱节，限制了学生知识应用能力的培养和提升。

1.2教学模式和方式落后

许多学校的微电子学教学仍然沿用以教师为中心的教学模式，以文本教学为主，教学模式落后，方式单一，学生只能被动受教。微电子学课程内容的理论性和实践性较强，这种落后的教学模式和方式制约了学生学习的积极性，不利于学生对知识的内化和吸收[1]。

1.3教学评价不科学

教学评价是教学的重要组成部分，其能够为教学提供重要的指导作用，能够促进教师不断完善教学方法和内容[2]。但就目前来看，当前微电子学课程教学评价还存在问题，过于注重对学生知识掌握程度的评价，注重结果而忽视过程，难以客观、准确地评价学生微电子技术应用能力和相关设备的掌握情况，导致许多学生考前突击课本，并没有对微电子学知识真正地内化吸收。

2微电子学课程教学改革措施探讨

2.1完善教学内容，创新课程设置

在微电子技术领域，新技术和新产品层出不穷，教师可以通过各种渠道来搜集微电子领域的前沿性知识，并结合理论知识，不断拓展和完善教学内容，拓宽学生的知识面，具体分以下几个方面。

2.1.1课题研究拓展完善知识

课题研究过程中涉及到众多综合性的知识，单纯凭借课本上的理论知识很难做好课题研究，教师可以引导学生搜集课题相关知识，广泛阅读资料，促进课题研究，以此来拓展学生的知识面。例如在“模拟集成电路设计”这一课题研究的过程中，涉及到MOS晶体管模型、电路设计、数字单元设计以及版图设计等计算机领域和电学领域的知识。在研究过程中，学生不仅学习了微电子领域的知识，还掌握了计算机设计和电学领域的知识，从而拓展学生的知识面，深化课题研究。

2.1.2在小组合作中拓展知识

目前学科知识之间的交叉性不断凸显出来，学生单靠自己的力量往往难以完成一个课题研究，教师可以采取小组合作的教学方式，让学生在合作的过程中实现知识拓展。

2.2教学模式、方式的更新和拓展

传统的微电子学课程教学模式以教师为中心，采用单一的文本教学方式，学生成为了知识的被动接受者，难以将理论与实践结合，不利于应用型人才的培养。因此，在电子科学与技术专业微电子课程教学中应当积极进行教学模式的创新和教学方式的拓展[4]。

2.2.1兴趣教学法

兴趣是学习的基础，兴趣教学法的应用能够提升学生学习微电子学课程知识的兴趣，为课堂增添活力，从而深化教学效果。

第一，在微电子学课程教学中，教师可以通过实际问题的引入来调动学生的学习兴趣，微电子学领域的研究成果在生活和工作中的各个领域都有重要应用，将实际问题引入教学中，能够促进学生对相关微电子学知识的内化和吸收。

第二，翻转课堂教学模式的应用，能够让学生在课下完成知识掌握，在课堂上进行交流和讨论，教师在课堂为学生答疑解惑，这就提升了学生学习的主动性，真正做到以学生为中心进行教学。教师可以通过微课视频这种学生喜闻乐见的形式展现知识，激发了学生的学习兴趣和学习自主性。

2.2.2實验教学改革

微电子学课程是一门实践性较强的课程，其以实验为基础，在教学的过程中应当积极对实验教学进行改革。

第一，应当创建虚拟实验仿真设计工作站，半导体器件以及集成电路等都可以在工作站中完成，例如可以采用Cadence来进行集成电路模拟房展实验，利用Silcaco进行仿真参数提取等，让学生在虚拟的实验仿真中实现微电子学理论知识的掌握和应用技能的培养。

第二，应当增强课程实验内容的内在逻辑性。微电子学课程有着专业跨度大的特点，其涉及科学众多，教学过程十分复杂，这就要求合理地规划实验内容，以人才核心能力培养为中心，以此来提升实验内容的内在逻辑性，提升微电子学课程实验教学的系统性，从而深化实验教学效果。

第三，加强校企合作。校企合作能够为学生提供真实的实践平台，促进学生理论知识与实践技能的结合，为学生的知识应用提供平台，例如三江学院微电子学课程教学就与江苏东光微电子公司、无锡友达电子公司等十六家单位展开了合作，为学生的实习和实践提供了平台，拓展了实验教学的渠道。

2.3对教学评价的改革

传统的微电子学课程教学评价方式过于注重结果的评价，不利于学生反思能力、思维能力以及创新能力的培养，因此，需要对微电子学课程教学评价进行改革，注重对学生学习过程的评价。

第一，应当注重评价内容的全面性和系统性，综合评价学生课前预习、课堂学习、实验课等的情况，并与实验报告相结合。

第二，应当对考核方式进行改革，采用实验研究和闭卷考试相结合的方式，这样更加全面也更加客观，不仅注重学生学习的结果，同时注重学生学习的过程，从而为教师对教学内容和教学方式的完善提供指导，促进了微电子学课程教学的动态发展，对于提升微电子学课程的教学质量有着重要的意义。

3结语

综上所述，电子科学与技术专业微电子学课程教学改革是一个长期的过程，在改革实践的过程中需要教师不断总结和创新，适应微电子学技术的发展，适应学情。当前微电子学课程教学中还存在着一定的问题，该文结合实例，从教学内容、教学模式和方式以及教学评价等3个方面探讨了微电子学课程教学改革的措施，旨在为相关微电子学课程教学实践提供参考。

参考文献

[1] 刘培生，王金兰，蒋娟娟.“微电子学概论”课程的教学改革探析[J].南通航运职业技术学院学报，2014（1）：109-112.

[2] 肖功利，杨宏艳，钟艳如.微电子学专业课程双语教学改革与实践[J].中国电力教育，2012（22）：64-65.

[3] 孙肖林.微电子学课程教学改革与大学生能力培养[J].中国科教创新导刊，2010（23）：157.

[4] 张效华，辛凤.电子科学与技术专业光电子技术课程的教学改革探讨[J].成功（教育），2013（4）：205-206.

微电子技术论文篇(4)

Abstract: Combining with the practical situation and characteristics of the university, based on training target of micro-electronics specialty and from the concept of undergraduate talents cultivation, this paper discussed the cultivating pattern of applied talents from course offering, teaching contents, teachers team construction, experimental teaching practice, and put forward a series of feasible and effective measures, so as to promote rapid development of our new professionals of microelectronics and cultivate application-oriented talents of microelectronics.

关键词: 应用型人才;微电子专业;素质教育

Key words: applied talents;microelectronics major;quality education

中图分类号:G64 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)29-0234-02

0引言

微电子学是在物理学、电子学、材料科学、计算机科学、集成电路设计制造学等多种学科基础上发展起来的一门新兴学科,是发展现代高新技术和国民经济现代化的重要基础。作为电子通信类高校,南京邮电大学建校近50年来,正朝着信息科技类大学进军。随着电子、通信和信息等产业的飞速发展,国内外微电子学人才都十分紧缺,建立微电子学专业,也可为我国的 ASIC设计方面,培养急需的人才[1-6]。在现代科学和技术迅速发展的今天,社会要求大学的培养目标同经济发展的需要相结合,如果培养出来的学生能够适应社会的需求,不仅学生能有用武之地,找到自己的价值和自信,而且学校的知名度也得以提升。因此现今的学校越来越注重某一专门职业的培养,注重培养有能力,有效率的人。因此当今的高校教育不仅需要培养大量理论基础较扎实、具有开拓创新精神的专业型人才,也更需要培养大量工程应用型人才。应用型人才培养模式的具体内涵是随着高等教育的发展而不断发展的,“应用型人才培养模式是以能力为中心,以培养技术应用型专门人才为目标的”。本科应用型是本科层次教育,既有着普通本科教育的共性,又有别于普通本科的自身特点,它更加注重的是实践性、应用性和技术性。即基础知识比高职高专学生深厚、实践能力比传统本科生强,是本科应用型人才最本质的特征。本科应用型人才培养模式是根据社会、经济和科技发展的需要,在一定的教育思想指导下,人才培养目标、制度、过程等要素特定的多样化组合方式[7]。

1培养应用型人才的措施探讨

培养应用型人才不是单方面的强化和提升,而是涉及到方方面面。比如,学校自身的特点,目标的定位,课程的设置等等,因此,培养应用型的人才可以采取以下措施:

1.1 明确学校和学科的特点和优势每一所高校都有自身的办学特色,每一个学科都有自身的历史传统。只有实事求是地综合分析学校已有的学科基础、特色、优势和不足,才能明确学科发展的科学定位,才能培养出有自身特色的专业人才[6]。微电子专业在我校还是一个新专业,如何把这个新专业做大做强,真正体现出南京邮电大学的微电子专业的专业特色,是一个值得探讨的问题。根据我校长期为IT行业培养人才和相关院系的基础和优势,设置了以通信集成电路设计为主要方向,并对专业方向的发展作了规划,同时兼顾工艺设计与器件设计。与此同时,确立我校微电子专业人才的培养目标为:根据学校的办学指导思想,树立“理科本科教育以培养应用基础和理工融合型人才为主,在坚持人才培养质量统一要求的基础上,鼓励学生个性化、多样化发展,强化学生的创新精神和实践能力培养”的教学工作指导思想。从教育理念上讲,应用型人才培养应强调以知识为基础,以能力为重点,知识能力素质协调发展。强调学生综合素质和专业核心能力的培养。侧重学科、专业知识的学习和专业能力的培养;培养适应社会主义现代化建设和信息产业发展需要,在德智体诸方面全面发展,具有较高思想道德、良好的科学文化素质、敬业精神和社会责任感,在拥有微电子学领域内扎实的理论基础上、还具备实验能力和专业知识,具有较强的创新精神和工程实践能力,能在应用微电子学、半导体技术及相关的电子信息科学领域从事产品设计、科技开发、工程技术、生产管理与行政管理等工作。

1.2 课程设置课程的设置是否合理对应用型人才的培养起到了至关重要的作用,其结构是否连贯、课程安排是否合理直接影响后续的教学培养工作。

1.2.1 课程的设置考虑到应用型人才的特点,必须根据行业的需求来安排和设置课程,在进行课程设置的时候,必须先进行广泛的调研,考虑到社会的实际需求,社会需要什么样的人才,对今后毕业生的去向有充分的了解,了解用人单位的性质,了解用人单位要求毕业生具备什么知识和能力,更重要的是,培养学生自学的能力、解决问题的能力、判断能力和创新能力。在微电子专业正式招生之前,我们组织教师到国内不少高校进行调研,并与多所学校的教师进行了交流。在广泛调研的基础上,我们了解了国内外、省内外的同类专业的发展状况和我校微电子专业的实力、优势及所处的地位,了解到国内外微电子学及集成电路设计人才都十分紧缺,为此,我们提出通讯集成电路和新型微电子器件作为我们的专业方向和特色,并在教学和科研中体现出来。为此,在课程设置上,我们必须在对已经投入适应的培养方案进行分析和总结、不断地进行修订和完善,将整个学科的课程结构体系,到具体到每一门课程的知识体系,都应该进行优化设计,以期在最短的学时内使学生掌握牢固的知识。最终使学生获得以下几方面的知识和能力:①掌握数学、物理等方面的基本理论和基本知识,具有较好的人文社会科学基础,并熟练掌握一门外语;掌握微电子学、半导体科学与技术的基本知识、基本理论和基本实验技能;②熟悉国家信息产业政策及国内外有关知识产权的法律法规;了解微电子学的理论前沿、应用前景和最新发展动态,以及信息产业发展状况。③具备较好的运用专业知识进行器件设计、集成电路设计的能力,成为工程应用型人才。

1.2.2 理论课程的内容针对江苏省和南京市的集成电路发展特色,以及南京邮电大学的学科特点和电子科学与工程学院的实际情况,适当加强通讯集成电路、新型微电子器件和光电集成的课程,体现专业特色。以能力培养为基础来设计的。在进行社会行业的调查中,首先考虑学生毕业后从事何种职业,然后对这种工作需要哪些能力和知识,根据工作的要求对教学终的课程进行专项的能力和综合能力。在通识基础课中设置了高等数学、大学物理、物理实验、程序设计等。学科基础课中设置了数理方程、概率论、信号与系统、数字电路与逻辑设计、模拟电子技术及电工电子实验等。这些是所有涉及到电类专业的学生都必须学习的课程。在微电子专业的专业基础课中安排了固体物理、半导体物理、半导体集成电路工艺、半导体器件物理、通信原理,这些课程都是基础理论课程,是为微电子专业的学生打下基本的专业基础。考虑到应用型人才的培养,在集成电路与CAD的课程设置上,不同于专业型人才的培养模式,专门设置了16小时的实验,加强学生的实验和操作技能。在集成电路分析与设计的课程设置中,专门将模拟和数字分开,设置了各48小时的模拟集成电路分析与设计、数字集成电路分析与设计,这不同于其他院校的课程设置,应该也算是我专业的一个特色和优势。使学生掌握初步的集成电路设计知识,加强了学生的集成电路分析和设计的能力。另外还设置了32小时的VLSI设计实验课和32小时的微电子专业实验,这也大大加强了实验和上机比例。具体来讲,已经在建设的ASIC设计实验室的基础上开展了ASIC设计实验课程的教学,并筹备建立了微电子专业实验室,拥有了一批工作站、计算机等硬件资源和ISE、MAXPlus II、Synopsys Cadence等软件资源、学会一到两种EDA工具的使用方法。建设微电子器件和半导体物理专业实验课程,在广泛调研的基础上购置了必要的仪器设备、编写了实验教程、开展了半导体材料实验和晶体管测试实验;基于以上措施,建立一整套完备的、覆盖微电子产业前端和后端工序的微电子实验课程体系。开展了器件和工艺设计实验。掌握一定微电子实验能力是微电子专业本科生应当具备的基本素质。在微电子专业的专业选修课中设置了VLSI版图设计基础、片上系统设计、微电子器件设计、MEMS与微系统设计、新型微电子器件、通信集成电路等多门课程,涵盖了微电子方向的器件设计、电路设计、工艺设计等各个方面。更好地体现了应用型人才的培养方向和目标。

1.2.3 实践课程的内容课程突出职业能力。对于应用型人才来讲,在学习过程中训练学生的职业技能是学生是否成功的关键之一;学习过程重点基于问题的学习,这是培养学生解决问题能力、判断能力和创新能力的又一关键;学习过程还要培养学生的沟通能力。此外,还拟通过建立微电子专业实验室,开设微电子和半导体测试实验课,在培养学生理论知识的同时,加强实践能力的培养,培养既有较深理论基础,又有一定动手能力的全面发展的学生。微电子专业是一个实践性较强、实践内容多的专业,从集成电路的生成流程来看,其实践内容包括系统和电路设计、器件设计、工艺设计、版图设计、实际流片和测试。作为高等学校,而非生产厂家,不可能具备从前端到后端整个流程的实践条件,为此,我们拟对其中的主要环节开展实践教学。在实践型环节的课程设置中,通识基础课和学科基础课中安排了电类学科所必须的程序设计、电装实习、电子电路课程设计等。在专业基础课和专业课中,设置了软件设计、微电子课程设计等,设计内容都是与本专业紧密相关,全面运用到所学的专业知识。同时建立校外实习基地,使学生能够初步了解芯片生产过程。通过参加国外IC CAD公司的大学计划、购置器件和工艺设计CAD工具,并通过和IC生产企业建立良好合作关系,建立生产实习基地。注重学生与工业界的直接联系。争取在毕业设计阶段,大部分学生的毕业设计都能在企业完成的,而且不少学生的第一个工作就是在所实习和进行毕业设计的单位里找到的。

1.3 师资队伍的建设没有高水平的师资队伍,培养高素质的人才也只能是纸上谈兵。而且本学院的主要任务就是能培养具有良好的学习、工作和创新的高级应用型人才,因此从这个方面来讲,没有年龄结构、学历结构、职称结构合理的高水平师资队伍,也是不能完成高校所承担的任务的。而且针对应用型人才的培养目标,师资队伍本身也要具备能培养应用型人才的能力和水平。

1.3.1 积极培养学科带头人培育创新型人才就要统筹考虑学科直接承担的教学、科研、服务三大职能的关系,加速建设学科带头人、重点骨干教师和优秀青年教师4个层次的学术梯队。以中青年学科(术)带头人的培养为重点,并加大向青年骨干教师和一线教师倾斜的力度,创造一个公开、平等、竞争、择优的用人环境,营造一个和谐、宽松、温馨的工作氛围。学校要为人才成长创造一流的工作和实验条件,打造一个凝聚人心的事业平台,通过培养和引进,形成一批整体素质高、学术实力强、结构合理、具有团结协作精神的学术梯队,使其在学科建设中发挥突出作用。

1.3.2 在教师中增加培养应用型人才的意识目前,我校的微电子技术系拥有教师7名,平均年龄35岁以下,年轻教师占了90%以上。我们学院的老师都是从大学毕业直接来教大学,导致对学生的培养从源头上还是在按照“理论型”或“学术型”的培养模式在进行。因此,建立既具有深厚扎实的理论知识功底,又具有精通实践,有很强的动手操作能力和解决生产实际问题能力的“双师型”教师队伍,培养高层次高质量的实用型、应用型教学人才迫在眉睫。今后学院应把如何培养“应用型教师”作为一个重要目标,来加强师资队伍的建设。在教师中增加培养应用型人才的意识。

积极筹措资金,进一步完善微电子设计、测试实验室,开出更多的实验项目,增加实验组数,鼓励教师在课程教学中增加设计、实验类的课时比例,让学生多动手动脑。鼓励教师积极申报应用型或工程类的项目,这样既可以满足一定的科研工作量,也可以让学生参与到项目中来锻炼学生的从事科研和工程技术类的工作,积累一定的设计、实验和操作经验。鼓励教师与公司、研究所合作,给学生提供实习、工作的机会和场所,也可以提高就业率。鼓励教师到国内外高校去做访问学者,积极参加国内外举办的国际会议,从而了解专业的最新发展、前沿问题,并开阔了眼界。设立专款建立青年教师培养基金,资助青年教师开展注重应用类的教学科研工作。在进行教学工作的同时,也与企业界密切合作进行科研工作和技术开发工作,保证自己在理论和技术方面的领先性,在授课时结合自己的研究成果、把新的观念、新的方法、新的理论传授给学生,当自己的研究成果转化为产品后,可以将最新产品和最新技术溶入工业中。

只要通过以上措施,从学科目标、理论课程、实践环节及师资队伍建设等工作常抓不懈,经过一定的阶段,一定会培养出高水平的拥有微电子学领域内扎实的理论基础、较强的创新精神和工程实践能力,从事产品设计、科技开发、工程技术、生产管理与行政管理等工作的应用型人才。

2小结

总的来说,微电子学是发展现代高新技术和国民经济现代化的重要基础。而国内外微电子学人才都十分紧缺,尤其注重某一专门职业的培养。因此我校也更需要培养大量的微电子方面的工程应用型人才。而培养应用型的人才必须采取的措施是:明确我校的特点和优势,以通信集成电路设计为主要方向,同时兼顾工艺设计与器件设计;在课程的设置上,必须根据行业的需求来安排和设置课程,除了基础理论课,也要大大加强实验和上机比例。在培养学生理论知识的同时,加强实践能力的培养,培养既有较深理论基础,又有一定动手能力的全面发展的学生;同时在教师中增加培养应用型人才的意识,鼓励教师与公司、研究所合作,积极申报应用型或工程类的项目,让学生参与到项目中积累一定的设计、实验和操作经验。鼓励教师给学生提供实习、工作的机会和场所。相信通过各方面的工作的配合,一定会培养出高质量的微电子学领域内的应用型人才,为我国的微电子工业做出贡献。

参考文献:

[1]杨宏,王鹤.微电子机械技术的发展与现状.微电子学,2001,31(6):392-394.

[2]严兆辉.微电子的过去,现在和未来.武汉工程职业技术学院学报,2003,15(2):30-34.

[3]李斌,黄明文.微电子技术专业创新教育探索.中山大学学报论丛,2002,22(1):108-109.

[4]刘瑞,伍登学,邬齐荣等.创建培养微电子人才教学实验基地的探索与实践.实验室研究与探索,2004,23(5):6-8,23.

[5]李文石,钱敏,黄秋萍.施敏院士论微电子学教育.教育家,2003,(3):11-16.

微电子技术论文篇(5)

(一)微型企业的特质

2011年6月我国首次制定了微型企业标准。微型企业通常是由企业主主导运营，其发展受资金、技术、人力资源等内、外部因素的制约。Sto-rey总结了小微企业和大企业之间的主要区别:小微企业由于客户资源及产品线的限制常以企业主的意愿为企业的发展导向，企业主自我激励是影响微型企业绩效的最重要因素;倾向于生产和提供创新的产品和服务;通常具有更灵活的企业文化，比大企业更有可能快速发展和变革。Devins等研究发现，企业主是微型企业的日常运营和管理者，是影响企业成长和绩效的主要因素，微型企业不能简单地被看成大企业在规模上的缩小，其采用信息技术受外部支持资源的影响。Fillis等的研究强调了微型企业企业家能力和发展导向的重要性，企业家感知的机会和价值，对风险的态度对企业采用电子商务有重要影响。

(二)信息技术接受模型

用户接受和采用是实现信息技术价值的前提条件，也是信息技术研究重要的研究领域。近年来，用户接受和采用研究涌现了一批有影响力的理论。例如:理理论(TRA)，技术接受模型(TAM)，扩展的技术接受模型(TAM2)，理论计划行为(TBP)，以及最新的整合技术接受和采用模型UTAUT。TPB、TAM、UTAUT理论都起源于TRA。Fishbein和Ajzen在社会心理学基础上于1975年提出了TRA。TRA认为个人的行为可以在一定程度上通过行为意向，即个人对做某事的愿望进行预测。行为意向是由个人的态度和主观规范决定，TRA的缺陷是假设用户能完全控制是否采用某种技术，没有考虑用户的能力和外部条件的影响。2003年，Venkatesh等在回顾了先前的8种信息技术接受理论后提出了整合的技术采用理论(UTA-UT)，模型构建了影响行为意向的4个核心变量:绩效期望、努力期望、社会影响力和便利条件。绩效期望和努力期望来源于多个理论，其中最重要的是行为决策理论的“成本—收益”范式，认为个体的行为决策主要是对行为可能带来的收益和可能付出的努力进行权衡的结果。绩效期望是指“用户感知采用该技术将帮助提高工作绩效的程度”;努力期望是指“感知采用该技术的容易程度”;社会影响是指“对其重要的人认为是否应该采取某项行动的认知程度”;便利条件是指“感知组织和现有设施能够支持采用技术的程度”。UTAUT被广泛地认为是预测和解释个人或组织接受信息技术的强有力的理论工具，然而，关于该模型和应用的争论一直不曾停息。Venkatesh建议，在针对特殊群体和特定信息技术研究时，模型需要进行修正和测试。Boumediene等认为，小企业接受信息技术的研究还有很大的发展空间，需要进一步的理论和实证研究从而得出更确定的研究成果。Kristian等学者认为微型企业采用电子商务的决策通常由企业主做出，微型企业主接受电子商务的意向与其实际的采用有很强的相关性，传统的技术接受模型不能充分地解释微型企业接受信息技术。国内的学者从社会认知理论、结构化理论、企业资源观理论等视角，对企业电子商务的采纳从决策行为、组织行为进行了研究，但针对微型企业的研究无论从理论上还是实证上都比较缺乏。

(三)假设模型框架

由于原UTAUT模型是在大企业环境下以个体用户为对象进行的研究，主要考察的是采用者的个体行为，而忽略了对企业因素的考察，本研究的假设模型保留了原模型中的努力期望和绩效期望，针对微型企业主既是个体采用者，同时也是企业主的特点进行变量的修正，在绩效期望和努力期望中加入了考察影响企业绩效价值的因素。此外，在针对微型企业进行考察时，原模型的一个较大缺陷是忽略了对企业家特质的考察，本研究在假设模型中构建了对微型企业行为有重大影响的企业家特质核心变量。

(四)研究假设

1.绩效期望。

绩效期望考察用户对工作绩效改善的期望。电子商务给企业带来的收益包括:改善沟通，加快物流，提高竞争优势，节约成本，促进合作，提高信息收集效率，扩大市场和销售。Sterne等的研究认为绩效期望还应包括改善企业形象和客户关系，获取新客户，改善内外部沟通以及长期收益和短期收益。针对微型企业主既是采用者，同时也是企业的主要运营和管理者，更加关注电子商务可能给企业带来的价值的状况，本文在构建绩效期望时采用Sweeney和Soutar提出的四维价值理论框架，从电子商务可能带来的功能价值、感知费用(价格)、情感价值和社会价值4个核心价值设计变量，在结合其他研究结论的基础上，将电子商务可能带来的功能价值归纳为扩大销售，感知费用归纳为降低成本，情感价值归纳为提高沟通效率，社会价值归纳为改善企业形象，并提出假设如下:H1:企业家对提高沟通效率的感知正向影响采用意愿。H2:企业家对扩大销售的感知正向影响采用意愿。H3:企业家对降低成本的感知正向影响采用意愿。H4:企业家对改善企业形象的感知正向影响采用意愿。

2.努力期望。

原模型中努力期望考察用户感知易用性、技术的复杂程度和易用性3个具有一定相似度的变量，本研究将该3个变量归纳为感知易用性一个变量;借鉴Fillis等认为微型企业企业家风险的感知对企业采用电子商务有重要影响的研究结论，本研究在努力期望中构建了风险感知变量;鉴于外部支持资源对微型企业采用信息技术有重要作用，本研究在努力期望中构建了感知支持资源变量，并提出以下假设:H5:企业家对易操作性的感知正向影响采用意愿。H6:企业家对风险的感知负向影响采用意愿。H7:企业家对外部支持资源的感知正向影响采用意愿。

3.企业家特质。

企业家是微型企业日常运营和管理者，企业家个性特质对微型企业采用电子商务行为有重要影响。在个性研究领域，Eysenck维度是最悠久和广泛采用的研究方法之一，Amiel和Sargent应用Eysenck研究维度发现情绪化特质对社交网的采用呈正相关，外向型与之呈负相关。Amichai-Hamburger等学者认为由于互联网从本质上采用的是人机交互，因此在了解和考察互联网相关的用户行为时不能不了解其用户的个性，他们的研究结论认为个性是解释人们在互联网上行为的主导因素。本研究提出如下假设:H8:企业家外向性特质负向影响采用意愿。H9:企业家情绪化特质正向影响采用意愿。H10:企业家神经质特质正向影响采用意愿。此外，许多研究者发现社交影响对采用意愿有显著影响。本研究亦将微型企业家的社交影响作为组成企业家特质的因素，考察微型企业主内部和外部社交对微型企业采用电子商务的影响，提出如下假设:H11:企业家社交影响正向影响采用意愿。

4.采用意愿与采用行为。基于原模型研究结论，采用信息技术的行为由是否接受和采用信息技术的意愿决定，本文提出假设:H12:企业家采用电子商务的意愿正向影响微型企业采用电子商务。

二、研究设计

(一)量表设计

本研究以问卷为主要测量方式，问卷题项是在借鉴国外相关文献基础上结合我国微型企业特质采用Likert五分量表设计，1表示完全同意，5表示完全不同意。

(二)调查方法

由于缺乏微型企业的统计数据，难以获得样本总体数量，调查采用非概率抽样，在成都市中小企业服务中心的帮助下，先对20户微型企业进行预调查，根据企业反馈对部分题项和语言表达进行了修正，然后以邮件和培训现场填写的方式向成都市采用电子商务的600家微型企业发放问卷，并要求问卷由企业负责人填写。

三、实证研究

(一)样本统计描述

调查回收问卷506份，其中有效问卷467份，有效率为92.29%，数据统计显示被调查者以男性为主，占76%;年龄主要集中在30～50岁之间，占57%;被调查者受教育程度不高，主要为高中和专科，占比65%。

(二)实证结果

研究假设检验之前，采用Cronbach''''sα作为检验信度指标，使用SPSS15.0进行信度检验，结果显示各潜变量Cronbach''''sα值都大于0.75，显示出各变量的测量指标具有较可靠的内部一致性。对潜变量的效度分析包括内容效度和建构效度分析:内容效度主要根据相关文献支持;建构效度包含收敛效度和区别效度，收敛效度从潜在变量的组成信度CR(CompositeReliability)和平均变异萃取量AVE(AverageVariancesExtracted)方面进行检验。本研究各潜变量的CR值均大于0.7，表示各变量均具有良好的内部一致;潜在变量的AVE值均大于可接受值0.5，说明测量模型有较好的信度和收敛效度，各变量内部与各变量之间均有充分的区别度。研究进而采用结构方程模型(SEM)对提出的假设进行检验，运用LISREL8.80软件对数据进行处理得出结构模型整体拟合优度指数。结果表明，除Chi-S/df和GFI指数比建议值小之外，其他指标均在可接受范围之内。由于没有任何指标可以单独评估模型的优劣，而且Chi-S/df和GFI指数接近可接受建议值，因此该结构模型是可接受的。结果显示，绩效期望和努力期望以及企业家特质对微型企业采用电子商务都产生影响，采用意愿对采用行为有重大影响。模型对采用行为的解释度为63%(R2=0.63)，表明模型对微型企业的电子商务采用行为有较好的解释能力。

(三)分析讨论

在对绩效期望的影响的考察中，实证结果与Sweeney提出的四维价值理论框架以及Ellsworth等的研究结论一致，电子商务可能带来的绩效期望包括扩大销售、提高沟通效率、降低成本和改善企业形象，其对微型企业采用电子商务的意愿都产生正向影响。其中，影响最大的因素是扩大销售，这可能由于微型企业生存压力大，扩大销售、拓展市场是其生存第一要务的特点造成的。同时，提高内外部沟通效率，降低成本对微型企业采用电子商务也产生较大影响，这可能是由于微型企业内外部资源有限，在选择是否采用电子商务时将关注成本和效率改善的原因。此外，改善企业形象对微型企业采用电子商务有一定影响但不是十分显著，这可能是由于微型企业迫于生存的压力，更加关注扩大销售与降低成本，对企业形象及影响的关注有限。进一步的研究可以深入考察微型企业绩效期望的各子维度对微型企业主决策的影响。在对感知易用性的分析中，首先，感知易操作性和支持资源对采用意愿有正向影响，感知风险对采用意愿产生负面影响。其中，影响最大的是支持资源，这符合关于微型企业特质的研究结论:在信息技术和信息系统的操作方面，微型企业主要依赖于外部专家和服务。其次，感知易操作性对微型企业采用电子商务的意愿有较大影响，这反映了微型企业采用电子商务尚处于初级阶段，企业家往往缺乏采用经历，易操作性有助于微型企业采用电子商务。最后，与以往的研究结论一致，风险不确定性对微型企业采用电子商务产生负面影响，这证实了企业家对风险的态度影响电子商务的采用。在对企业家特质的观察中，社交影响和企业家性格特质对微型企业采用电子商务产业影响。其中，与原UTAUT模型研究一致，社交影响是对采用电子商务影响较大的因素，这反映出微型企业主的朋友、员工等对微型企业主较重要人物的意见对微型企业是否采用电子商务的决策产生影响。在微型企业主个性方面，情绪化和神经质对采用电子商务有正面影响，外向型对采用电子商务有负面影响但影响并不显著，这与Amiel和Amichai-Hamburger等的研究结论基本一致。由于Amiel等是以个体使用社交网络为主要研究对象，而本文是以特殊的个体———企业家采用电子商务为研究对象，其行为既是个人行为也是企业行为，在决策时既基于个性特点同时也考虑企业目标，这可能是造成个性对行为的影响并不特别显著的原因，进一步的研究可以深入考察各性格特质对企业家决策的影响机制。

四、结论与政策建议

笔者基于研究结论提出促进微型企业采用电子商务的政策建议:

第一，微型企业采用电子商务在我国尚处于发展初期，社交影响对微型企业有积极促进作用，应加强电子商务的宣传和推广，从而促进微型企业使用电子商务。

第二，微型企业采用电子商务的主要目的是扩大销售和降低成本，因此，应鼓励电子商务服务机构积极开发针对微型企业的并有助于其拓展市场、扩大销售的电子商务产品。

第三，应加大对微型企业的电子商务培训，推广电子商务产品时应辅以演示、广告、技术培训等措施以增强微型企业对电子商务的了解，降低风险不确定性对微型企业采用电子商务的阻碍。

微电子技术论文篇(6)

英文名称：Microelectronics

主管单位：工业和信息化部

主办单位：中国电子科技集团公司第二十四研究所

出版周期：双月刊

出版地址：重庆市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1004-3365

国内刊号：50-1090/TN

邮发代号：

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1971

期刊收录：

CA 化学文摘(美)(2009)

SA 科学文摘(英)(2009)

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

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微电子技术论文篇(7)

关键词：微波技术；微波加热；微波灭菌；原理；应用；前景

1 引言

微波是一种波长很短的电磁波，其波长范围在0.1mm～1m之间，由于其最长波长值比超短波最小波长值还要短，故称其为微波。微波具有极高的频率，其范围在300MHz～3000GHz之间，故微波亦称作“超高频电磁波”。微波整体范围介于红外线与超短波之间，根据微波波长范围的不同，又可将微波分为分米波、厘米波、毫米波以及亚毫米波。微波在整个电磁波频谱中所处的位置简图如图1所示[1]。

随着科学的发展，微波技术得到了广泛的应用，尤其是在通信行业，如微波卫星通信、微波散射通信、模拟微波通信和数字微波通信等。为避免微波通信频率与工业、医学、科学等的频率相互干扰，故将微波通信频率与其他用途的微波频率分开使用。目前，工业、医学、科学常用的微波频率有433MHz、915MHz、2450MHz、5800MHz、22125MHz，其中915MHz和2450MHz在我国常用于工业加热。

2 微波技术的发展历程

微波技术的发展主要取决于微波器件的应用和发展。早在20世纪初，就有研究人员开始了对微波理论的探索，并进行了相关的实验研究。但由于当时信号发生器功率较小，加之信号接收器灵敏度较差，使得实验未能取得实质性的进展[2]。1936年，波导技术的进一步发展为微波技术的研究提供了可靠的理论及实验条件。美国电话电报公司的George C. Southworth.将波导用作宽带传输线并申请了专利，同时，美国麻省理工学院的M.L.Barrow完成了空管传输电磁波的实验，这些工作为规则波导奠定了理论基础，推动了微波技术进一步向前发展[3]。20世纪40年代，第二次世界大战期间，雷达的出现和使用引起了人们对微波理论和技术的高度重视，并研制了很多微波器件，在此期间，微波技术迅速发展并在实际应用中得到认可。但在当时战争条件下，各国都忙于实际应用，对微波理论的研究尚为欠缺，所以使得微波理论滞后于实际应用。1945～1965年，微波技术的发展速度有了明显提高，同时，其应用范围也更加广泛。在这20年间，逐步开辟了微波新波段并形成了射电气象学、射电天文学、微波波谱学等一系列新的科学领域。比较系统和完整地建立了一整套微波电子学理论，为微波技术的进一步发展打下了理论基础。1965年以后，微波集成电路与微波固体器件的发展和应用时微波设备朝着定型化与小型化的方向发展。目前，微波设备正向着更高频段、宽频带、高功率、数字化、高可靠性、小型化等方面发展，单片集成化和毫米、亚毫米波段微波的发展已成为现阶段微波技术研究的重点方向[4]。

3 两种常用的微波技术

3.1 微波加热

3.1.1 微波加热的原理

微波加热是通过极性介质材料对微波的吸收作用从而将微波的电磁能转化为介质的热能来实现的。该转化过程与介质材料内部分子的极化有密切关系。具体原理如下：当把含有极性分子的物料置于微波电磁场中时，介质材料中的极性分子在高频交变的电磁场中产生每秒高达数亿次的剧烈转动，并随着高频交变电磁场的方向重新排列，极性分子这种有规律的周期性运动必须克服相邻分子间的干扰和阻碍，从而产生一种类似于摩擦的效应。该效应微观结果表现为微波的电磁能量转化为介质材料内的能量，而宏观即表现为被加热的物体温度升高[5-6]。

3.1.2 实现微波加热的条件

由于微波加热是一种物料在电磁场中靠自身损耗电磁能而进行的体加热，是基于极性分子介质材料对微波的吸收作用而产生的热效应，所以，欲实现微波加热，就要求物料本身必须能够吸收微波[5]。

（1）极性分子组成的介质材料，吸收微波的能力比较好。例如，水分子的极性非常强，能够很好地吸收微波，所以但凡含水的物质必定能够吸收微波，即含水的物质一定能实现微波加热。

（2）非极性分子组成的介质材料，很少吸收甚至不吸收微波，但却能透过微波，所以这类物质可用作微波加热的容器，也可用作密封材料。例如，塑料制品、玻璃、陶瓷、竹器皿、聚乙烯、聚四氟乙烯等。用这类物质作加热容器，微波射入后只能使食品加热，而容器本身不会发热。

（3）还有一种特殊的物质不吸收微波，即金属[4]。与光波照射到镜面会被全部反射的特性相似，当微波照射到金属表面时，也会被全部反射，即微波对金属不起作用，从而可知，金属制品不可以用作微波加热容器。

3.1.3 微波加热的注意点

（1）由于金属不吸收微波，并且会将照射到金属表面的微波全部反射，所以要避免用微波对金属膜包装的物品或在包装袋上印有金属粉制图像的物品进行加热，否则金属下面的部分将不会有任何加热效果[4]。

（2）避免在被加热物体中混入金属片或金属针。不仅被加热物体表面要求不能有金属，而且被加热物体内部同样不可混入金属。这是因为金属尖端是微波电场最集中的地方，不仅不能实现正常加热，而且还会形成尖端放电，从而在尖薄部位产生高热[4]。

（3）对使用的加热容器有选择性。由于塑料、陶瓷、玻璃、竹器皿等非极性分子组成的材料能透过微波却不吸收微波，所以非常适合用作加热容器。一般情况下，用塑料或陶瓷做微波加热容器最佳。

3.1.4 微波加热的特点

（1）微波加热的即时性[7]。由于微波加热是将电磁能转化为热能，故为内部加热，不需要热传递过程，且内外同时加热，效果均匀，瞬时即可达到高温，方便省时。

（2）微波加热的高效性[7]。在微波加热过程中，只有被加热物体自身吸收微波并转化为热能，而微波设备的加热室壁是不吸收微波的金属材料，加热容器为几乎不吸收微波的非极性物质，所以，加热设备本身和相应的加热容器几乎没有热损失，故其热效率非常高。

（3）微波加热的选择性。介质材料由极性分子和非极性分子组成，根据微波加热的条件及原理，只有极性分子组成的物质才可以吸收微波实现微波加热。因此，可以利用微波加热的这一特性来实现对混合物料中不同组分或不同部位的选择性加热[7]。

（4）微波加热安全无害，没有废弃物产生。与采用矿物燃料燃烧进行加热的常规方法相比，微波加热不产生二氧化碳，对环境没有污染[7]。

（5）微波加热时由于内部缺乏散热条件，所以使得内部温度高于外部温度，使温度呈现梯度分布，形成驱动内部水分向表面渗透的蒸汽压差，从而使水分蒸发的速度加快。微波的这一特性有时会使微波加热的食品口感发生变化。例如，经微波加热过的馒头口感欠佳且有一种发焦的感觉，远不如常规加热的馒头松软可口。这是因为微波加热是靠电磁能转化为热能来实现的，加热时并没有水分，而加热后的馒头中的水分会随温度升高而蒸发，使馒头中水分越来越少，故会导致口感较差且有种发焦的感觉。而常规加热的馒头一般是水蒸气透过馒头表面进入芯部，使馒头的水分越来越多，所以吃起来松软可口，口感会比微波加热过的馒头好很多。利用微波加热能使物料内部水分迁移蒸发的这一特性，还可利用微波实现微波干燥。

3.2 微波灭菌

微波灭菌是利用微波对食品中微生物的热效应和非热效应的共同作用来实现杀虫灭菌目的的。微波的热效应是利用微波瞬时可达高温的特性，是细菌细胞的空间结构发生破坏，从而使其蛋白质发生变异而达到杀菌的目的。微波的非热效应又叫做生物效应，它同样是利用微波瞬时升温的特性，使细菌等微生物的生理活动物质发生变异而导致其生长发育异常直至死亡，从而达到杀菌保鲜的目的[4]。

微波灭菌与传统灭菌相比，具有很多不可比及的优势。一般来说，传统灭菌方法至少要达100℃以上，用时也较长，十至几十分钟不等。而微波灭菌温度70～90℃即可，用时短，一般3～5分钟即可[8]。且微波灭菌比较彻底，安全可靠，能使保质期延长，但有些物质经微波灭菌后口感会欠佳。冯薇丽等比较了鱼丸的微波灭菌和加热灭菌：实验一：在850W功率微波的作用下持续灭菌135s；实验二：在98℃的水浴中加热60min灭菌；结果发现：两实验杀灭大肠杆菌的有效率均为100%；在鱼丸蛋白质含量上，两实验结果相近，但在鱼丸含水量上，微波灭菌比水浴灭菌要差很多[9]，故导致微波灭菌后的鱼丸口感较差。

4 微波技术的应用

4.1 微波技术在农业领域的应用

利用微波技术可进行玉米芯水解，玉米芯是一种可再生资源，用途非常广泛。以前，人们经常将其作为燃料烧掉或作为废物丢弃，造成资源的极大浪费，同时污染环境。利用微波技术可将玉米芯水解，从而利用其制备食品添加剂和化工原料，使玉米芯得到了充分利用[10]。采用微波技术可以对番薯片[11]、花椒[12]、胡萝卜[13]、金银花[14]等进行干燥，还可进行油茶籽制油[15]。利用微波技术还可以软化木材，改善木材的浸透性能，从而简化木材染色、浸渍处理等工艺。微波技术还可用于产品质量检测，如材料缺陷检测、竹木产品含水率检测、人造板甲醛释放量检测等[16]。

4.2 微波技术在医学领域的应用

利用微波技术可以检测中药、提取中草药[17]的有效成分，还可利用其进行药丸干燥[18]等。另外，微波技术也可以用于临床治疗，现其已被广泛应用于妇科、五官科、理疗科、肿瘤手术等[19]。

4.3 微波技术在环境保护方面的应用

利用微波技术处理废水[20]、气体污染物[21]、固体废弃物[22]等既可以简化操作程序，变废为宝，又无二次污染。利用微波辐射可以对动物粪便进行干燥，既可提高粪肥利用率，增加农业收入，又能杀灭病原体，减小农业污染。另外，利用微波萃取和微波消解技术可以进行环境监测等[22]。总之，微波技术在环境保护方面具有节能省时、污染小、效率高等优点，可显著降低废弃物对环境造成的危害，其在环境保护方面的应用也逐步受到了人们的高度重视。

4.4 微波技术在其他领域的应用

微波技术除在以上多个领域有重要应用以外，其在食品行业、化学及材料行业中的应用同样越来越受人们重视。微波技术可用于碎矿、磨矿、矿石预处理、矿物焙烧[7]等方面。利用微波技术可以进行水产品的膨化加工及消解[9]，还可用于活性炭的准备与再生[23]。

随着微波技术和微波器件的进一步发展，微波在各个领域的应用将会变得更加广泛，而其实际应用也会相应推动微波理论不断成熟。

5 微波技术存在的问题及展望

5.1 存在问题

虽然微波技术具有传统方法不能比及的诸多优点，应用广泛，但作为一门新技术，其发展还处在初级阶段，依然有许多问题亟待解决。

（1）尽管微波技术已广泛应用于各大领域，但还缺少比较系统的理论做基础，尤其是对微波作用机理的认识还比较肤浅，对其解释也仅停留在实验基础上，有待使用更为精确的方法进行检测验证。所以，应加强对微波技术作用机理的研究，使其成为一套比较系统和完整的理论体系[24]。

（2）与国外相比，我国微波设备的稳定性尚为欠缺[25]。因此，应加强微波元器件及设备的研制，提高微波器件的适应性和兼容性，以便研制出稳定、经济、高效的微波设备。

（3）目前，微波设备是在家用设备基础上改造完成的，使其应用和推广受到限制，不能形成规模经济。故应重视微波过程与各大学科题系的交叉衔接，加强工程化研究，逐步实现微波理论成果产业化，形成规模经济，促进其在工业方面的应用。

5.2 前景展望

微波技术作为一种将电磁能转化为热能的特殊导热方式，不仅在食品加热、杀虫灭菌、干燥保鲜等方面用途广泛，同时，更向催化化学反应、新材料微波处理等应用发展[26]。随着微波技术的不断深入发展和微波理论的不断完善，微波技术必将逐步实现工业化，其安全、节能、高效、环保的优势也必将推动其广泛应用于各行各业，促进环境友好型社会的快速发展。

参考文献

[1]徐锐敏，唐璞，等.微波技术基础[M].北京：科学出版社，2009.

[2]赵宝亮，赵峰.微波技术发展及应用综述[J].中国科技信息，2007（20）：272-275.

[3]杨雪霞.微波技术基础[M].北京：清华大学出版社，2009.

[4]冯垛生，等.微波技术在工业生产和医疗中的应用[M].北京：中国电力出版社，2009.

[5]史苏佳，曹栋.微波原理及其在食品上的应用[J].山西食品工业，2002（3）：8-12.

[6]杨子宁.微波技术的发展与应用[J].中国科技信息，2006（18）：142-143.

[7]崔礼生，韩跃新.微波技术在选矿中的应用[J].金属矿山，2006（4）：29-32.

[8]杨晓清，田俊.微波技术在我国食品工业中的应用与发展[C].中国农业机械学会2008年学术年会论文集，2008.

[9]段振华.微波技术在我国水产品加工中应用研究的现状[J].水产科技情报，2008，35（1）：5-7.

[10]王成福，赵光辉，修秀红.微波技术在玉米芯水解中的应用[J].中国食品添加剂，2010（3）：203-206.

[11]蒋玉萍，王俊.番薯片微波干燥特性及干燥模型[J].浙江农业学报，2009，21（4）：407-410.

[12]赵超，等.花椒微波干燥特性试验[J].农业机械学报，2007，38（3）：99-101.

[13]Gulum，S.，& Elif，T.（2005）.Drying of carrots in microwave and halogen lamp-microwave combination ovens.LWT，38，549-553.

[14]肖宏儒，王立富，吴家兵，等.微波干燥技术在金银花烘干中的应用研究[J].食品科学，2001，1（5）：41-43.

[15]尹先益，胡晓中，尹志明.微波技术在油茶籽制油工艺中的应用[J].中国油脂，2011，36（2）：34-35.

[16]沈斌华，等.微波技术在我国木材加工与产品检测中的应用[J].浙江林业科技，2012，32（5）：75-78.

[17]刘兴国，王信.微波技术在中草药有效成分提取中的应用与发展[J].光明中医，2010，25（8）：1544-1545.

[18]王怀奇，孙家海.微波技术及设备在制药行业的应用[J].中国科技纵横，2011（20）：340.

[19]钱少魁.微波治疗工作原理及在临床中的应用[J].中国社区医师（医学专业），2011，13（3）：120.

[20]吴南屏，张文超.微波技术在氧化反应中的应用研究进展[J].辽宁化工，2012，41（6）：607-609.

[21]王丽丽，等.微波技术在节能减排方面的应用[J].广州化工，2010，38（8）：17-18.

[22]孙萍，等.微波技术在环境保护领域的应用[J].化工环保，2002，22（2）：71-74.

[23]Foo Keng Yuen， B.H. Hameed.（2009）.Revent developments in the preparation and regeneration of activated carbons by microwaves. Advances in Colloid and Interface Science，149，19-27.

[24]杨中正，丁保华.微波技术的研究进展[J].中国陶瓷，2008，（10）：3-5.