納米技術簡介及其未來應用 

 By   LUZE


 
 
      本文節錄自假想武器區J-21戰機介紹文中關於納米技術之介紹。

有人說:〝如果二十世紀是積體電路的時代,那麼二十一世紀將會是納米的時代〞。什麼是納米技術呢?一納米=十的負九次方米,也就是十埃,一種跟原子大小接近的單位。納米技術簡單的說,就是以納米為最小單位的技術。這將使得所謂的微機械成為可能。以今日的電子科技來說,自從基爾比首創將大量電晶體縮小在一個小空間,也就是所謂積體電路IC,以來,人類就不斷試圖做出更小的IC,也就是必須把IC裡的元件不斷縮小,要做出那樣小的東西,就必須要有能夠在那樣小的空間中製造東西的生產方式。目前台灣電子業最先進的是0.18微米製程,大概目前的許多晶片都是用這種製程製造,前鎮子,科學園區某公司公佈,已經與微軟公司簽約,引進0.17微米製程大陸近年開始大力發展晶圓技術,就有許多外商打算用0.13微米製程打入市場。不論是0.18還是0.13

,都已經是相當小的單位,但一微米=十的負六次方米,換言之這個單位甚至超過100納米,在這樣的技術下,目前一個不到一平方公分的晶片裡面就可容納數百萬個電晶體,試想,如果技術上突破的話,用了納米技術將可使同功能的電路體積縮為一百萬分之一!或是說,相同面積的晶片可具備現有晶片的百萬倍功能!這是多麼可怕的數字。當然,這只是個理想的理論值,以目前科技來看,我們無法縮到那麼小,目前最大的瓶頸,不是納米大小材料的製造,而是納米線路的製造,因為那米導線太細,會產生很大的電阻,目前科學家正試圖解決這個問題,甚至有可能透過生物或化學方法解決。不過,就算最悲觀的情況出現,也就是科學家解決不了這瓶頸,那也不代表納米技術無法實用化,大不了不要那麼小吧!是的,無論該瓶頸是否被突破,那米技術仍能讓我們做出遠小於現在的同功能晶片或功能遠超出現在的同大小晶片。就好像用石頭在地上排圖形和用米粒在地上排圖形,那麼米粒將可在遠小於石頭圖形的面積中排出一樣的圖形。美國已故物理學家理查•費曼就說過,未來會是微機電的時代。

    目前許多國家都投入了那米技術的研究,包括中國、美國、日本等。

美國與日本在微機電領域有可觀的成就。日本的豐田汽車公司就利用微機電技術製造出一顆花生米大小的汽車;美國則做出機械螞蟻、機械昆蟲等等,在美國的機械昆蟲當中有的還裝有攝影機等監視器材。有個美國科學家幽默的說〝未來的美國人再打蟑螂時可能要多一層顧慮:他可能要賠國家不少錢〞。美國甚至還做出一種微型發動機,有多小呢,一個幾立方公分的空間可以放超過5000個這種發動機。中國則將納米技術視為國家重點科學研究項目,2000年再中國一場全國性的科學研討會中,就公佈了若干項那米技術領域的成就如那米金屬粉等等。•••由上述的事實得知,微機械的製造已經不單單是實驗室科學家的事,他已經一定程度的成為工程師該煩惱的問題,此外,中國的那米技術也有一定的成就,加上政治體制的因素,使重點科技的發展會更加有利且快速,因此,在J-21中我大膽用進了那米技術電子元件等等。

    補充一下,那米技術的用途當然不只在電子科技,因為有了那米技術,我們將可能可以製造幾個原子大的微機械,人類可能可以自造比細胞小的機器人,進入人體製造藥物、抗體、或是進行外科手術•••那米技術跟生物科技結合,將可能可以為人類帶來另一場科技革命。