1 研究性教学题目:从1990年到2050年电子技术的发展 一、 研究目的: 掌握从1900 年至今的电子技术发展脉络,了解当下最新的电子技术的发展情况,并从中分析电子技术的发展趋势,推测未来四十年电子技术的发展方向。 二、 研究主线: 从因特网、数据库、以及图书馆,查找电子技术的发展史和现代电子技术最新成果,并加以理解、归纳,总结出电子技术的发展趋势,并从已有的电子技术中找出当下发展过程中遇到的难题。最后以电子技术的发展趋势和所遇难题为出发点,大胆推测未来四十年电子技术的发展方向. 三、正文: 可以毫不夸张的说,人们现在生活在电子世界中。电子技术无处不在:近至计算机、手机、数码相机、音乐播放器、彩电、音响等生活常用品,远至工业、航天、军事等领域都可看到电子技术的身影。电子技术是十九世纪末,二十世纪初开始发展起来的新兴技术,它在二十世纪的迅速发展大大推动了航空技术、遥测传感技术、通讯技术、计算机技术以及网络技术的迅速发展,因此它成为近代科学技术发展的一个重要标志。 1、电子技术的发展简史(20世纪) 电子技术是研究电子器件与电子电路应用的一门学科。电子技术发展至今,大致可以分为四个阶段。 1.1 第一代电子技术(电子管时代): 起源于20 世纪初,20 世纪三十年代达到了鼎盛时期。第一代电子技术的核心是电子管。1904 年,弗莱明制成了第一只电子二极管用于检测电波, 标志着电子时代的到来。过了不久,美国的德福雷斯特(Lee de Forest)在灯丝和极板之间加人了栅极,从而发明了三极管(如图1.1.1),并于1906 年申请了专利。比起二极管,三极管有更高的敏感度,而且集检波、放大和振荡三种功能于一体。1925 年,苏格兰的贝尔德公开展示了他制造的电视,成功地传送了人的面部活动,分辨率为30 线,重复频率为每秒5 帧。从此,电视开始了它神奇的发展历程。电子管不仅广泛应用于家庭娱乐领域,如广播、收音机、电视机,也广泛应用于电话等通讯领域,甚至在飞机、雷达、火箭等高新领域都广泛的使用了。 1.2 第二代电子技术(晶体管时代): 然而,电子管体积大、笨重、能耗大、寿命短的缺点,使得人们迫切需要一种新的电子元件来替代电子管。飞速发展的半导体物理为新时代的到来铺平了道路。二十世纪二十年代,理论物理学家们建立了量子物理,1928 年普朗克应用量子力学,提出了能带理论的基本思想,1931 年英国物理学家威尔逊在能带理论的基础上,提出半导体的物理模...