纳米电子学和微电子学

20/24纳米电子学和微电子学第一部分纳米电子学的尺度和材料 2第二部分微电子学的历史和演进 4第三部分纳米电子学与微电子学的交叉学科 7第四部分纳米电子学器件的尺寸和性能 9第五部分纳米电子学与微电子学在计算领域的应用 12第六部分纳米电子学在生物医学和能源领域的潜力 15第七部分微电子学与纳米电子学在可制造性方面的比较 18第八部分纳米电子学和微电子学的未来发展方向 20

第一部分纳米电子学的尺度和材料关键词关键要点【纳米尺度电子器件】

1.纳米尺度电子器件具有超小尺寸，通常在1-100纳米范围内，远小于传统微电子器件。

2.由于量子效应在纳米尺度上的显著作用，纳米电子器件表现出独特的光电特性，如量子隧穿和量子纠缠。

3.纳米电子器件有望应用于高性能计算、低功耗电子产品和量子计算等领域。

【纳米电子材料】

纳米电子学的尺度

纳米电子学涉及纳米尺度的器件和系统，其中纳米领域通常定义为1-100纳米（1纳米=10-9米）。这个尺度比传统的微电子学（涉及微米或更大尺度的器件）要小几个数量级。

纳米电子学的尺度范围广泛，从纳米晶体管到纳米传感器再到纳米光电子器件。该领域正在快速发展，不断出现新的器件架构和材料，以实现更小、更快速、更节能的电子设备。

材料的纳米尺度效应

在纳米尺度上，材料的性质与宏观尺度上的性质有显着差异。这些差异是由以下因素造成的：

*量子效应：在如此小的尺度上，电子的波粒二象性变得显著，导致能量水平的量子化和波函数的局域化。

*表面效应：由于表面积与体积比高，表面效应在纳米尺度上变得更为重要。这可能导致材料表面性质的变化，例如催化活性或光学性质的增强。

*缺陷效应：纳米材料通常具有较高的缺陷密度，这可能会影响它们的电气、光学和机械性能。

纳米电子学中使用的材料

纳米电子学中使用的材料包括：

*半导体：纳米尺寸的半导体，例如硅、锗和砷化镓，用于制造纳米晶体管、太阳能电池和光电探测器。

*金属：纳米尺寸的金属，例如金、银和铜，用作导体、电极和催化剂。

*绝缘体：纳米尺寸的绝缘体，例如氧化硅和氮化硅，用于纳米晶体管的栅极和电介质层。

*磁性材料：纳米尺寸的磁性材料，例如钴和镍，用于制造纳米传感器和自旋电子器件。

*复合材料：纳米复合材料，例如纳米碳管、石墨烯和聚合物纳米复合材料，具有独特的电气、光学和机械性能。

材料设计和合成

纳米材料的设计和合成是纳米电子学研究的关键部分。为了实现所需的性能，需要小心地控制材料的尺寸、形态、组成和缺陷。纳米材料可以通过各种方法合成，包括：

*化学气相沉积(CVD)：通过气相反应沉积材料薄膜或纳米晶体。

*物理气相沉积(PVD)：通过溅射、蒸发或分子束外延沉积材料薄膜或纳米晶体。

*溶液处理：通过溶液相反应合成纳米晶体或纳米复合材料。

*自组装：利用分子之间的相互作用自组装纳米结构。

纳米电子学的应用

纳米电子学在电子器件、能源、医疗和环境等广泛领域具有潜在的应用。一些最突出的应用包括：

*纳米晶体管：更小、更快、更节能的晶体管，可用于下一代计算设备。

*纳米传感器：用于检测化学、生物和物理参数的高灵敏度传感器。

*纳米光电子器件：用于光通信、光计算和光存储的高效光学器件。

*太阳能电池：具有更高效率的光伏器件，可用于可再生能源发电。

*催化剂：具有增强活性和选择性的催化剂，用于化学工业和环境修复。

纳米电子学是一个不断发展的领域，有望对我们的生活产生重大影响。通过进一步的研究和创新，我们可以期待纳米电子技术在未来几年内取得更多令人兴奋的进步和突破。第二部分微电子学的历史和演进微电子学的历史和演进

前身：真空管时代

*1906年：李·德·福雷斯特发明了三极管，这是第一个放大电子信号的真空电子器件。

*1947年：威廉·肖克利、约翰·巴丁和沃尔特·布拉顿发明了晶体管，标志着微电子学时代的到来。

晶体管时代

*20世纪50年代：晶体管取代真空管，尺寸更小、功耗更低、可靠性更高。

*20世纪60年代：集成电路(IC)的出现，将多个晶体管集成在一个硅芯片上，进一步缩小尺寸和成本。

*20世纪70年代：微处理器和微控制器的发明，开启了数字电子时代的革命。

*20世纪80年代：微电子技术在个人计算机、移动设备和工业自动化等领域得到广泛应用。

微电子器件的发展

摩尔定律：

*1965年，戈登·摩尔提出，集成电路上的晶体管数量大约每两年翻一番。

*这条定律大致被遵循了50多年，推动了微电子器件的持续微型化和性能提升。

器件尺寸缩小：

*早期的晶体管工艺节点在微米级，随着技术的发展逐渐缩小至纳米级。

*当前的主流工艺节点已达到7nm，这意味着晶体管特征尺寸仅为几个纳米。

多核处理器：

*为了进一步提高计算能力，微处理器从单核发展到多核，在一个芯片上集成了多个处理核心。

先进封装：

*随着器件尺寸的缩小，传统封装技术面临挑战，先进封装技术应运而生，例如硅中介层(SiP)和2.5D/3D集成。

应用范围的扩展

微电子技术已广泛应用于各个领域，包括：

*计算和通信：计算机、智能手机、服务器、网络设备

*汽车：传感器、控制器、车载信息娱乐系统

*医疗保健：医疗设备、可穿戴设备、诊断工具

*工业自动化：机器人技术、可编程逻辑控制器(PLC)

*航空航天和国防：雷达系统、导航设备

*物联网(IoT)：传感器、连接设备、数据分析

当前趋势

人工智能(AI)：微电子技术为AI算法的高效计算提供支持，推动了AI应用的快速发展。

量子计算：微电子技术为量子比特的制造和控制提供了平台，探索量子计算的潜力。

柔性电子：可弯曲、拉伸和折叠的微电子器件，在可穿戴设备、传感和生物医学等领域具有广阔的应用前景。

可持续性：微电子技术的进步正在推动电子设备的功耗降低和环境影响减少。

结论

微电子学在过去的几十年中经历了飞速的发展，从真空管时代到纳米电子时代。推动这一演进的主要因素包括摩尔定律、器件尺寸缩小、多核处理器和先进封装技术。微电子技术已广泛应用于各个领域，并继续在计算、通信、医疗保健、工业自动化和人工智能等领域发挥着变革性的作用。随着技术的不断进步，微电子学的未来充满机遇和挑战，有望进一步推动人类社会的创新和进步。第三部分纳米电子学与微电子学的交叉学科关键词关键要点主题名称】：纳电子生物传感器

*纳米电子元件与生物材料的集成，实现高灵敏度、选择性和快速检测生物分子。

*尺寸小巧，可植入体内，用于实时疾病监测和早期诊断。

*生物相容性好，降低生物膜形成和排异反应。

主题名称】：纳电子能量储存

纳米电子学与微电子学的交叉学科

纳米电子学和微电子学之间的交叉学科蓬勃发展，融合了这两个领域的知识、技术和应用，开创了电子设备和系统的新时代。这些交叉学科包括：

1.纳米制造

纳米制造将纳米电子学和微电子学中的纳米级结构和器件制造技术相结合。它涉及使用光刻、化学气相沉积、分子束外延等技术，在原子和分子尺度上构建和操纵材料和器件。

2.纳米电子器件

纳米电子器件的大小低于100纳米，利用量子效应和非经典行为实现新的功能。这些器件包括纳米晶体管、量子点激光器和自旋电子器件，具有高性能、低功耗和新颖的功能。

3.集成光电子学

集成光电子学将微电子学和光子学相结合，在硅片上集成光学器件和电子电路。它使光子信号处理、高速数据传输和光计算成为可能。

4.生物电子学

生物电子学探索电子学与生物系统之间的界面。它涉及使用电子器件与生物分子、细胞和组织相互作用，用于医疗诊断、治疗和生物传感。

5.纳米传感器

纳米传感器利用纳米级的传感元件检测物理、化学和生物参数。这些传感器具有超高的灵敏度、选择性和极小的尺寸，使其适用于各种应用，例如医疗诊断、环境监测和食品安全。

6.能源纳米技术

能量纳米技术将纳米电子学和微电子学应用于能源领域。它涉及使用纳米材料和器件开发高效的太阳能电池、高容量的电池和节能电子设备。

7.纳米机器

纳米机器是微观机器，可以在纳米尺度上操作。它们由纳米电子器件和纳米机械元件组成，具有医疗、制造和科学研究的潜在应用。

8.微流体芯片

微流体芯片是微型流体系统，用于操纵和分析液体样品。它们由微电子技术制造，具有高通量、自动化和便携性，用于生命科学研究和诊断。

9.柔性电子学

柔性电子学结合了微电子学和纳米制造技术，制造可弯曲和可拉伸的电子设备。这些设备具有穿戴式设备、可植入物和生物传感器的应用前景。

10.新兴材料与工艺

交叉学科也推动了新兴材料和工艺的发展，例如二维材料、拓扑绝缘体和自组装技术。这些创新使电子设备和系统能够实现新的性能和功能。

总之，纳米电子学与微电子学的交叉学科正在产生变革性的技术和应用，为电子设备和系统的未来开辟了新的可能性。这些交叉学科的持续融合将进一步推动电子学领域的创新和进步。第四部分纳米电子学器件的尺寸和性能关键词关键要点【纳米电子学器件的工艺技术】

1.基于先进材料和工艺的纳米器件制造技术，包括原子层沉积、分子束外延和纳米压印光刻。

2.器件微缩和集成技术，如自组装、定向自组装和图案化技术。

3.可扩展的制造工艺，以实现大规模生产和降低成本。

【纳米电子学器件的电气特性】

纳米电子学器件的尺寸和性能

尺寸

*纳米电子学器件的尺寸远小于微电子学器件，通常在纳米量级（10亿分之一米）。

*典型尺寸范围：

*10-100纳米（晶体管栅极长度）

*10-100纳米（互连线宽度）

*1-10纳米（材料厚度）

材料

*纳米电子学器件通常使用新材料，如：

*二硫化钼（MoS2）

*石墨烯

*氮化镓（GaN）

*碳纳米管

*这些材料具有独特的光电和电子性能，使其适用于纳米级器件。

性能

晶体管

*栅极长度缩小：栅极长度缩小可提高电流驱动能力并降低功耗。

*非平面结构：鳍式场效应晶体管（FinFET）和环绕栅极晶体管（GAAFET）等非平面结构可改善栅极控制并提高性能。

*新材料：宽禁带半导体（如GaN和SiC）可承受更高的电压和温度，从而实现更高的功率和效率。

互连线

*尺寸缩小：互连线尺寸缩小可减少电阻和寄生电容，提高速度和能效。

*铜互连：铜互连具有较高的导电性，可降低寄生阻抗并提高电流容量。

*低介电常数材料：低介电常数材料可减少互连线之间的电容耦合，从而降低功耗和延迟。

存储器

*高密度存储：纳米级器件可实现更高的存储密度，从而缩小存储设备的尺寸。

*非易失性存储器：非易失性存储器（如闪存和相变存储器）可实现快速写入和读取，同时保持数据在断电后。

*先进架构：三维交叉点阵和堆叠存储架构可进一步提高存储容量和性能。

其他性能优势

*柔性和可拉伸性：纳米电子学器件可制造成柔性或可拉伸的，使其适用于可穿戴和物联网应用。

*光电性能：纳米电子学器件可集成光电器件，实现光电功能。

*低功耗：纳米级器件往往具有较低的功耗，使其适用于移动和便携式电子设备。

尺寸和性能之间的关系

纳米电子学器件的尺寸缩小与性能的提高紧密相关：

*尺寸缩小：减小器件尺寸可缩小物理尺寸，降低功耗，提高速度。

*量子效应：在纳米级尺寸下，量子效应开始发挥作用，影响器件性能并可能导致新的应用。

*材料创新：尺寸缩小需要使用新材料，这些材料具有独特的性能，可优化器件性能。

通过利用先进的材料、结构和设计技术，纳米电子学器件的尺寸和性能不断提高，推动着电子设备的进步和新兴技术的出现。第五部分纳米电子学与微电子学在计算领域的应用关键词关键要点纳米电子学和微电子学的互补效应

1.纳米电子学和微电子学具有互补优势，可以通过结合各自领域的优势来提升计算性能。

2.纳米电子学在逻辑开关、内存和互连方面具有超低功率和尺寸优势，而微电子学在系统集成和可制造性方面成熟。

3.二者的融合可以通过利用纳米电子学器件的高密集成度和微电子学器件的低成本批量生产来实现更强大的计算系统。

光子纳米电子器件

1.光子纳米电子器件将光子学和电子学相结合，实现低功耗、高带宽和高速数据传输。

2.这些器件包括光电探测器、光调制器和光波导，具有超快响应速度和低功耗特性。

3.光子纳米电子器件在光互连、光计算和光通信等领域具有广泛应用前景。纳米电子学和微电子学在计算领域的应用

纳米电子学和微电子学在计算领域发挥着至关重要的作用，为各种应用提供性能优异、尺寸紧凑和功耗低的器件。

纳米电子学

纳米电子学涉及在纳米级尺寸下操纵电子，尺寸通常在100纳米以下。这种尺寸缩小带来了独特的特性和优势。

*更高的集成度：纳米电子器件可以比微电子器件更紧密地集成，从而在芯片中容纳更多的晶体管。

*更快的处理速度：纳米级电子器件的电信号传播速度更快，从而实现更快的处理速度。

*更低的功耗：纳米电子器件在更小的体积下具有更低的电阻，从而降低了功耗。

纳米电子学在计算领域的应用包括：

*尖端计算：纳米电子器件用于构建超快速、高性能计算系统，用于科学研究、人工智能和大数据分析等领域。

*移动计算：纳米技术使智能手机、平板电脑和可穿戴设备中的处理器和存储芯片更小、更节能。

*嵌入式系统：纳米电子器件可用于开发用于汽车、医疗设备和工业控制等应用的低功耗、高性能嵌入式系统。

微电子学

微电子学涉及在微米级尺寸下操纵电子，尺寸通常在1000纳米到几个微米之间。与纳米电子学相比，微电子学提供了更成熟和成本更低的技术。

*大规模集成（LSI）：微电子学使大规模集成电路(IC)的制造成为可能，其中数百万个晶体管可以集成在单个芯片上。

*低成本制造：微电子制造工艺经过优化，具有较高的产量和低成本，使其适合大规模生产。

*广泛的应用：微电子器件用于从个人计算机到智能手机、汽车电子系统和医疗设备的广泛应用中。

微电子学在计算领域的应用包括：

*个人计算机：微电子技术为个人计算机提供了处理器、存储器和显卡等关键组件。

*服务器和数据中心：微电子器件用于构建大型服务器和数据中心，为企业和云计算平台提供计算能力。

*工业自动化：微控制芯片和传感器用于自动化工业流程，提高生产力和效率。

纳米电子学和微电子学的比较

纳米电子学和微电子学是互补技术，各有优缺点。

|特征|纳米电子学|微电子学|

||||

|尺寸|纳米级（<100纳米）|微米级（1000纳米-几微米）|

|集成度|更高|较高|

|处理速度|更快|较快|

|功耗|更低|较低|

|制造复杂性|更高|较低|

|成本|更高|较低|

|应用|尖端计算、移动计算、嵌入式系统|个人计算机、服务器、工业自动化|

未来展望

纳米电子学和微电子学领域正在不断发展，有望在计算领域提供进一步的创新和进步。

*异构集成：将纳米电子器件与微电子器件集成在一起，以充分利用两者的优势。

*量子计算：探索利用量子物理原理进行计算，为复杂问题提供前所未有的解决方案。

*低功耗计算：开发新的纳米电子和微电子技术，以最大限度地降低计算设备的功耗。

纳米电子学和微电子学在计算领域的持续进步将为科学研究、工业发展和日常生活带来变革性的影响。第六部分纳米电子学在生物医学和能源领域的潜力关键词关键要点纳米电子学在生物医学和能源领域的潜力

主题名称：纳电子学在医疗诊断领域的应用

1.纳米电子传感器的高度灵敏性和特异性，使其可以精确检测体液、组织和细胞中的生物标志物，从而实现早期疾病诊断。

2.纳米电子平台的微创性和集成化，可用于体内实时监测和原位诊断，提高了医疗干预的及时性和有效性。

3.纳米电子设备与生物系统的界面技术不断进步，能够增强生物信号采集和处理的能力，为个性化医疗和精准治疗提供支持。

主题名称：纳电子学在生物医学成像中的作用

纳米电子学在生物医学和能源领域的潜力

纳米电子学，又称分子电子学，涉及操作和利用纳米级材料（尺寸在1-100纳米之间）的电子特性的科学领域。纳米电子器件比传统微电子器件具有独特且优越的性质，在生物医学和能源领域具有巨大的应用潜力。

生物医学应用

*诊断和传感：纳米电子传感器可以检测痕量的生物标志物和病原体，用于早期疾病诊断和监测。它们的高灵敏度和特异性使它们成为个性化医疗和精准医学的重要工具。

*药物输送和成像：纳米电子器件可用于精准靶向药物输送和实时成像。纳米粒子可以携带治疗剂到特定组织或细胞，增强药物疗效并减少副作用。

*神经接口：纳米电子电极和传感器可以与神经系统相互作用，用于治疗神经疾病、恢复神经功能并增强人机交互。

*组织工程和再生：纳米电子器件可用于刺激细胞生长和分化，促进受伤或退化组织的再生。它们可以提供电刺激、化学信号和机械支撑，促进组织修复。

*基因组学和蛋白质组学：纳米电子技术在基因测序、蛋白质分析和生物分子相互作用研究中发挥着至关重要的作用。纳米电子设备可以快速、准确地检测和分析生物分子，有助于疾病的早期检测和个性化治疗。

能源领域

*太阳能电池：纳米电子材料，如纳米晶硅和量子点，可以提高太阳能电池的转换效率。它们能捕捉更广泛的光谱并有效地将光能转化为电能。

*燃料电池：纳米电子催化剂可以加速燃料电池的电化学反应，提高效率和降低成本。它们可以促进氢气氧化和氧气还原，从而产生电力。

*超级电容器：纳米电子电极材料可以增加超级电容器的能量存储容量和功率密度。它们具有高比表面积和电化学活性，可以储存大量的电荷并快速放电。

*热电转换：纳米电子材料，如碲化铋纳米线和碳纳米管，具有高热电性能。它们可以将热能高效地转化为电能，为便携式设备和能量收集应用提供动力。

*能源存储：纳米电子技术可用于开发新型、高性能的电池和能量存储系统。纳米结构材料可以提高能量密度、循环寿命和安全性，从而满足可再生能源和电动汽车日益增长的需求。

数据和统计

*全球纳米电子市场预计在2023年至2032年期间以19.2%的复合年增长率增长，到2032年达到1.8万亿美元。

*纳米电子在生物医学领域的应用预计将从2023年的330亿美元增长到2032年的1.3万亿美元，复合年增长率为18.9%。

*纳米电子在能源领域的应用预计将从2023年的250亿美元增长到2032年的9000亿美元，复合年增长率为19.5%。

*纳米电子传感器市场预计在2023年至2032年期间以15.8%的复合年增长率增长，到2032年达到1400亿美元。

*纳米电子医疗设备市场预计在2023年至2032年期间以18.2%的复合年增长率增长，到2032年达到8000亿美元。

结论

纳米电子学是一项变革性的技术，在生物医学和能源领域具有巨大的潜力。其独特且优越的性质使纳米电子器件成为早期诊断、精准治疗、能源效率提高和可持续性方面的强大工具。随着纳米电子技术不断发展和成熟，它必将在这些领域发挥越来越重要的作用，为患者改善健康，为社会提供可持续的能源解决方案。第七部分微电子学与纳米电子学在可制造性方面的比较关键词关键要点主题名称：制造工艺

1.光刻分辨率：纳米电子学采用先进的光刻技术，如极紫外光刻（EUV）和电子束光刻（EBL），实现比微电子学更精细的特征尺寸。

2.真空沉积：纳米电子学广泛使用原子层沉积（ALD）和分子束外延（MBE）等真空沉积技术，实现纳米级薄膜和异质结的精确控制。

3.图案化精度：纳米电子学设备的制造需要极高的图案化精度，依赖于先进的光刻胶和蚀刻工艺，以确保纳米级特征尺寸的准确性。

主题名称：材料整合

微电子学与纳米电子学在可制造性方面的比较

引言

微电子学和纳米电子学是电子学领域中两个快速发展的分支，它们在可制造性方面有着显著的差异。微电子学专注于在微观尺度上制造电子元件和系统，而纳米电子学则在更小的纳米尺度上操作。本文将比较微电子学和纳米电子学在可制造性方面的关键方面，包括设备尺寸、工艺技术和良率。

设备尺寸

微电子学设备的尺寸通常在微米（μm）范围内，而纳米电子学设备的尺寸在纳米（nm）范围内。这种尺寸上的显着差异对可制造性有重大影响。微电子学设备制造可以使用成熟的光刻技术，该技术对于纳米级设备来说太不精确。

工艺技术

微电子学和纳米电子学的工艺技术有很大不同。微电子学主要利用光刻和刻蚀技术在硅衬底上制造设备。相比之下，纳米电子学需要更先进的技术，例如极紫外（EUV）光刻、电子束光刻和原子层沉积（ALD）。这些技术更复杂，成本更高，从而对可制造性构成挑战。

良率

良率是指生产可用的器件的比例。微电子学通常具有较高的良率，因为在较大的尺寸上制造器件更容易受到控制。随着设备尺寸减小，纳米电子学的良率会显著下降。这是因为纳米级设备对工艺误差和缺陷更敏感。

具体比较

|特征|微电子学|纳米电子学|

||||

|设备尺寸|微米|纳米|

|工艺技术|光刻、刻蚀|EUV光刻、电子束光刻、ALD|

|良率|高|低|

成本和可扩展性

微电子学制造通常比纳米电子学制造成本更低，因为工艺技术更成熟。此外，微电子学设备可以大规模生产，而纳米电子学设备的生产更具挑战性，产量更低。

应用

微电子学和纳米电子学在各种应用中发挥着至关重要的作用。微电子学用于计算机、智能手机和其他消费电子产品。相比之下，纳米电子学用于量子计算、生物传感器和纳米医疗等新兴领域。

未来趋势

微电子学和纳米电子学都在不断发展，可制造性是这两个领域的关键挑战。随着纳米技术的发展，预计可用于纳米电子学制造的新技术和工艺将不断涌现。这将提高良率并降低成本，从而使纳米电子学在更多应用中变得可行。

总结

微电子学和纳米电子学在可制造性方面有显着差异。微电子学受益于成熟的工艺技术和较高的良率，而纳米电子学面临着设备尺寸小、工艺复杂等挑战。随着纳米技术的发展，预计可制造性将得到改善，从而为纳米电子学在新的和令人兴奋的应用中开辟更多可能性。第八部分纳米电子学和微电子学的未来发展方向关键词关键要点【纳米电子学与微电子学的未来发展方向】

【多功能纳米器件】

1.集成多功能于单一芯片，实现超低功耗、高性能计算和存储。

2.探索新型材料，如过渡金属二硫化物和二维材料，以增强器件性能。

3.开发先进的制造技术，实现纳米器件的高精度和可重复性生产。

【柔性与可穿戴电子设备】

纳米电子学和微电子学的未来发展方向

纳米电子学和微电子学的未来发展方向由不断演进的技术和新兴应用推动。这些方向包括：

原子级器件：

*单原子晶体管：由单个原子或分子组成的晶体管，具有极高的可控性和低功耗。

*量子点存储器：利用量子点作为存储元件，实现超高密度和速度。

*二维材料电子学：利用石墨烯等二维材料的独特电气和光学特性开发新型器件。

仿生电子学：

*神经形态计算：受人脑启发的计算系统，通过模拟神经元和突触实现高效、功耗低的机器学习和模式识别。

*软电子学：将可拉伸和变形材料用于电子设备，提高可穿戴和植入式设备的灵活性。

先进互连和封装：

*晶圆级封装：在晶圆上直接封装器件，缩小封装尺寸并提高集成度。

*三维互连：堆叠多个芯片，通过垂直互连实现更高的带宽和密度。

*纳米线和碳纳米管互连：使用纳米尺寸导体作为互连，降低电阻和寄生电容。

光子集成：

*硅光子学：在硅衬底上集成光子器件，实现低损耗、高速光通信。

*光子芯片：将多个光子器件集成在单个芯片上，用于光信号处理、计算和成像。

先进工艺技术：

*纳米压印光刻：使用纳米级模具直接压印器件图案，实现更高的精度和分辨率。

*原子层