國際納米材料學(xué)術(shù)會議(第一屆國際納米科學(xué)技術(shù)會議)
1. 第一屆國際納米科學(xué)技術(shù)會議
納米技術(shù)再經(jīng)過了啟蒙和探索階段,真正成為一門技術(shù)體系還是在 1980 年之后。在1997 年 7 月,美國巴爾的摩召開了第一次關(guān)于納米技術(shù)的會議——第一屆過節(jié)納米科技研究會。在會上正式發(fā)布了關(guān)于納米生物學(xué)、納米材料學(xué)、納米機(jī)械學(xué)和納米電子學(xué)的概念,而且確定出版關(guān)于納米技術(shù)的三類國際性的專業(yè)技術(shù)期刊《納米技術(shù)》、《納米生物學(xué)》和《納米結(jié)構(gòu)材料》,加速了納米技術(shù)領(lǐng)域在國際上的認(rèn)可程度。
2. 第一屆國際納米科學(xué)技術(shù)會議于那年召開
隨著加工儀器,制造技術(shù)的精密化,人們在追求更小更精細(xì)的物理器件方面得到了長足的發(fā)展,納米技術(shù)由此產(chǎn)生。
納米技術(shù)(nanotechnology)是用單個原子、分子制造物質(zhì)的科學(xué)技術(shù),研究結(jié)構(gòu)尺寸在0.1至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。納米科學(xué)技術(shù)是以許多現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的科學(xué)技術(shù),它是現(xiàn)代科學(xué)(混沌物理、量子力學(xué)、介觀物理、分子生物學(xué))和現(xiàn)代技術(shù)(計算機(jī)技術(shù)、微電子和掃描隧道顯微鏡技術(shù)、核分析技術(shù))結(jié)合的產(chǎn)物,納米科學(xué)技術(shù)又將引發(fā)一系列新的科學(xué)技術(shù),例如:納米物理學(xué)、納米生物學(xué)、納米化學(xué)、納米電子學(xué)、納米加工技術(shù)和納米計量學(xué)等。
3. 第一屆國際納米科學(xué)技術(shù)會議于那年召開并正式誕生
納米以納米科學(xué)為基礎(chǔ),研究結(jié)構(gòu)尺度在0.1~100nm范圍內(nèi)材料的性質(zhì)及其應(yīng)用,制造新材料、新器件、研究新工藝的方法和手段。納米技術(shù)以物理、化學(xué)的微觀研究理論為基礎(chǔ),以當(dāng)代精密儀器和先進(jìn)的分析技術(shù)為手段,是現(xiàn)代科學(xué)(混沌物理、量子力學(xué)、介觀物理、分子生物學(xué))和現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。
納米科學(xué)技術(shù)是以許多現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的科學(xué)技術(shù),它是動態(tài)科學(xué)(動態(tài)力學(xué))和現(xiàn)代科學(xué)(混沌物理、智能量子、量子力學(xué)、介觀物理、分子生物學(xué))和現(xiàn)代技術(shù)(計算機(jī)技術(shù)、微電子和掃描隧道顯微鏡技術(shù)、核分析技術(shù))結(jié)合的產(chǎn)物,納米科學(xué)技術(shù)又將引發(fā)一系列新的科學(xué)技術(shù),例如:納米物理學(xué)、納米生物學(xué)、納米化學(xué)、納米電子學(xué)、納米加工技術(shù)和納米計量學(xué)等
4. 首屆國際納米科技會議
國內(nèi)
1、2021年9月30日,國務(wù)院舉行國慶招待會,慶祝中華人民共和國成立72周年。李克強(qiáng)在致辭時指出,前進(jìn)道路上還有很多困難挑戰(zhàn),向著實現(xiàn)第二個百年奮斗目標(biāo)邁進(jìn)任重道遠(yuǎn),發(fā)展是解決中國一切問題的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。改革開放是中國的基本國策,也是今后推動中國發(fā)展的根本動力。
2、2021年10月1日,習(xí)近平為阿聯(lián)酋迪拜世博會中國館作視頻致辭。習(xí)近平指出,阿聯(lián)酋迪拜世博會是在中東地區(qū)舉辦的首屆世博會,各國圍繞“溝通思想,創(chuàng)造未來”這一主題,展現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展理念和成就,加強(qiáng)對話合作,具有重要意義。
3、2021年10月1日,新修訂的《中華人民共和國兵役法》正式施行。《兵役法》調(diào)整了兵役基本制度,由“實行義務(wù)兵與志愿兵相結(jié)合、民兵與預(yù)備役相結(jié)合的兵役制度”,調(diào)整為“實行以志愿兵役為主體的志愿兵役與義務(wù)兵役相結(jié)合的兵役制度”。
4、2021年10月2日,國內(nèi)首條單晶納米銅智能加工生產(chǎn)線在溫州平陽投產(chǎn)。這標(biāo)志著芯片制造關(guān)鍵材料一一單晶納米銅——實現(xiàn)國產(chǎn)化量產(chǎn)。
5、2021年10月2日,中國西南野生生物種質(zhì)資源庫采集隊順利完成“珠峰種子采集2021”任務(wù),在珠峰6200米地帶成功采集到須彌扇葉芥、鼠麴雪兔子等植物的種子,刷新了我國采集植物種子的最高海拔紀(jì)錄。
6、2021年10月3日,在2021蘇迪曼杯羽毛球賽決賽中,中國隊以總比分3:1戰(zhàn)勝日本隊,成功衛(wèi)冕,歷史上第12次奪冠。
7、2021年10月4日電,黨的十八大以來,我國建成了環(huán)渤海、長江三角洲、東南沿海、珠江三角洲、西南沿海地區(qū)五大沿海港口群;全球貨物吞吐量排名前10名的港口中,我國占8席;全球貨物集裝箱吞吐量排名前10名的港口中,我國占7席;2020年,我國港口貨物吞吐量完成145.5億噸,穩(wěn)居世界第一。
8、2021年10月5日,《關(guān)于服務(wù)煤電行業(yè)正常生產(chǎn)和商品市場有序流通保障經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)運行有關(guān)事項的通知》明確要求,嚴(yán)禁對符合支持條件的煤電、煤炭等企業(yè)和項目違規(guī)抽貸、斷貸,防止運動式減碳和信貸“一刀切”。
9、2021年10月6日,石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程1號反應(yīng)堆首次達(dá)到臨界狀態(tài),機(jī)組正式進(jìn)入“持續(xù)核反應(yīng)”狀態(tài)。這意味著世界首座球床模塊式高溫氣冷堆示范電站向正式啟動運行、實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電邁出關(guān)鍵性一步。
10、2021年10月6日電,我國自主研發(fā)的全海深載人潛水器“奮斗者”號,近日已在馬里亞納海溝正式投入常規(guī)科考應(yīng)用。“奮斗者”號由“探索一1號”科考船搭載,今年8月11日從海南三亞出發(fā),參與執(zhí)行TS21航次深??瓶既蝿?wù)。
11、2021年10月7日電,近日,由中國科學(xué)院沈陽自動化研究所主持研制的“探索4500”自主水下機(jī)器人在我國第十二次北極科考中,成功完成北極高緯度海冰覆蓋區(qū)科學(xué)考察任務(wù)?!疤剿?500”是中科院“熱帶西太平洋海洋系統(tǒng)物質(zhì)能量交換及其影響”戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項支持研發(fā)的深海裝備。
12、2021年10月8日,我國首個商業(yè)開發(fā)大型頁巖氣田——中國石化江漢油田涪陵頁巖氣田累計生產(chǎn)頁巖氣400億立方米,創(chuàng)造中國頁巖氣田累產(chǎn)新紀(jì)錄
13、2021年10月9日,紀(jì)念辛亥革命110周年大會在北京人民大會堂隆重舉行。習(xí)近平在大會上發(fā)表重要講話時強(qiáng)調(diào),孫中山先生和辛亥革命先驅(qū)為中華民族建立的歷史功績彪炳千秋!實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興,道路是最根本的問題。
14、2021年10月9日,杭州亞殘運會火炬形象“桂冠”正式發(fā)布?!肮鸸凇钡脑O(shè)計思想源自實證五千年中華文明史的良渚玉琮和杭州市花——桂花。
15、2021年10月11日至15日,《生物多樣性公約》締約方大會第十五次會議(COP15)第一階段會議將在云南昆明舉行。本屆大會主題為“生態(tài)文明:共建地球生命共同體”,這是聯(lián)合國環(huán)境公約締約方大會首次將“生態(tài)文明”作為大會主題。
16、2021年10月12日,習(xí)近平主席在《生物多樣性公約》第十五次締約方大會領(lǐng)導(dǎo)人峰會上宣布,中國正式設(shè)立三江源、大熊貓、東北虎豹、海南熱帶雨林、武夷山等第一批國家公園。第一批國家公園均處于我國生態(tài)安全戰(zhàn)略格局的關(guān)鍵區(qū)域,保護(hù)面積達(dá)23萬平方公里,涵蓋近30%的陸域國家重點保護(hù)野生動植物種類。
17、2021年10月13日,聯(lián)合國《生物多樣性公約》第十五次締約方大會第一階段會議通過《昆明宣言》。《宣言》承諾,確保制定、通過和實施一個有效的“2020年后全球生物多樣性框架”,并確保最遲在2030年使生物多樣性走上恢復(fù)之路,進(jìn)而全面實現(xiàn)“人與自然和諧共生”的2050年愿景。
18、2021年10月14日下午,神舟十三號載人飛船飛行乘組確定!飛行乘組由航天員翟志剛、王亞平和葉光富組成。翟志剛擔(dān)任指令長,是中國首位出艙航天員;王亞平執(zhí)行過神舟十號載人飛行任務(wù),將首次進(jìn)駐中國空間站,也將成為中國首位實施出艙活動的女航天員;葉光富是首次飛行。
19、2021年10月14日,我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心采用長征二號丁運載火箭,成功發(fā)射首顆太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗衛(wèi)星“羲和號”。該星將實現(xiàn)國際首次太陽Hα波殷光譜成像的空間探測,填補(bǔ)太陽爆發(fā)源區(qū)高質(zhì)量觀測數(shù)據(jù)的空白,提高我國在太陽物理領(lǐng)域研究能力。
20、2021年10月14日晚,國家主席習(xí)近平以視頻方式出席第二屆聯(lián)合國全球可持續(xù)交通大會開幕式并發(fā)表題為《與世界相交 與時代相通 在可持續(xù)發(fā)展道路上闊步前行》的主旨講話。
5. 第一屆國際納米科學(xué)技術(shù)會議時間
1990年,美國貝爾實驗室推出驚世之作——一個跳蚤般大小,但“五臟俱全”的納米機(jī)器人誕生了。
19如年7月,在美國巴爾的摩同時舉辦了第一屆國際納米科學(xué)技術(shù)會議和第五屆國際掃描隧道顯微學(xué)術(shù)會議,標(biāo)志著納米科技的正式誕生,科學(xué)家們正式提出了納米材料學(xué)、納,米生物學(xué)、納米電子學(xué)和納米機(jī)械學(xué)的概念,并決定出版《納米技術(shù)》、《納米結(jié)構(gòu)材料》和《納米生物學(xué)》三種國際性專業(yè)期刊。從此,一門嶄新的具有潛在應(yīng)用前景的科學(xué)技術(shù)——納米科技得到了全世界科技界的密切關(guān)注。
6. 納米技術(shù)與材料科學(xué)國際會議
目前其主要運用在:陶瓷領(lǐng)域、微電子學(xué)上、生物工程上、在光電領(lǐng)域、在化工領(lǐng)域、在醫(yī)學(xué)上。
拓展
納米技術(shù)是用單個原 子、分子制造物質(zhì)的科學(xué)技術(shù),納米材料從根本上改變了材料的結(jié)構(gòu),納米材料研究是目前材料科學(xué)研究的一個熱點,其相應(yīng)發(fā)展起來的納米技術(shù)被會認(rèn)為是世紀(jì)最具有前途的科研領(lǐng)域。
在紡織和化纖制品中添加納米微粒,可以除味殺菌?;w布雖然結(jié)實,但有煩人的靜電現(xiàn)象,加入少量金屬納米微粒就可消除靜電現(xiàn)象。利用納米材料,冰箱可以抗菌。納米材料做的無菌餐具、無菌食品包裝用品已經(jīng)面世。利用納米粉末,可以使廢水徹底變清水,完全達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn)。納米技術(shù)的運用,使墻面涂料的耐洗刷性可提高10倍。玻璃和瓷磚表面涂上納米薄層,可以制成自潔玻璃和自潔瓷磚,根本不用擦洗。含有納米微粒的建筑材料,還可以吸收對人體有害的紫外線。納米材料可以提高和改進(jìn)交通工具的性能指標(biāo)。納米陶瓷有望成為汽車、輪船、飛機(jī)等發(fā)動機(jī)部件的理想材料,能大大提高發(fā)動機(jī)效率、工作壽命和可靠性。納米衛(wèi)星可以隨時向駕駛?cè)藛T提供交通信息,幫助其安全駕駛。利用納米技術(shù)制成的微型藥物輸送器,可攜帶一定劑量的藥物,在體外電磁信號的引導(dǎo)下準(zhǔn)確到達(dá)病灶部位,有效地起到治療作用,并減輕藥物的不良的反映。用納米制造成的微型機(jī)器人,其體積小于紅細(xì)胞,通過向病人血管中注射,能疏通腦血管的血栓。清除心臟動脈的脂肪和沉淀物,還可“嚼碎”泌尿系統(tǒng)的結(jié)石等。
7. 第一屆國際納米科學(xué)技術(shù)會議主題
1984年,德國著名學(xué)者格萊特利用現(xiàn)代技術(shù)把一塊6納米的鐵晶體壓制成納米塊,并詳細(xì)研究了它的內(nèi)部結(jié)構(gòu),結(jié)果發(fā)現(xiàn)它比普通鋼鐵的強(qiáng)度要高12倍,硬度要高2~3個數(shù)量級。而且這種納米金屬在低溫下甚至?xí)鲗?dǎo)能力,并且隨著尺寸的縮小,納米材料的熔點也會隨之降低。
格萊特的研究實際上只是開了一個頭,從而卻導(dǎo)致了科學(xué)家們對物質(zhì)在納米量級內(nèi)物理性能變化和應(yīng)用的廣泛研究。一般來講,納米顆粒的尺寸通常不超過10個納米。在這個量級內(nèi),物質(zhì)顆粒的大小意味著它已經(jīng)很接近一個原子的大小了。在這種狀態(tài)下,物質(zhì)的性能和結(jié)構(gòu)的變化已經(jīng)是非連續(xù)性的了。就是說,量子效應(yīng)開始發(fā)生作用。因此,用納米顆粒最后制成的材料與普通材料相比,在機(jī)械強(qiáng)度、磁、光、聲、熱等方面都有很大不同,由此會產(chǎn)生許多完全不同的功用。
8. 第一屆國際納米科學(xué)技術(shù)會議在美國
28nm、14nm、7nm、5nm意味著什么?縱觀芯片制程史可以發(fā)現(xiàn)縮小晶體管的第一個好處是:晶體管越小,速度就越快,這個“快”是指為基于晶體管的集成電路芯片的性能越高。微處理器CPU直到2004年,其時鐘頻率基本是指數(shù)上升的,背后的主要原因就是晶體管的尺寸縮小。
第二個好處是功能增加,成本降低。尺寸縮小之后,集成度(單位面積的晶體管數(shù)量)提升,一來可以增加芯片的功能,二來,根據(jù)摩爾定律,集成度提升的直接結(jié)果是成本的下降。
這也是為什么半導(dǎo)體行業(yè)50年來如一日地追求摩爾定律的原因,因為如果達(dá)不到這個標(biāo)準(zhǔn),你家的產(chǎn)品成本就會高于能達(dá)到這個標(biāo)準(zhǔn)的對手,你家就倒閉了。
第三個好處是晶體管縮小可以降低單個晶體管的功耗,因為縮小的規(guī)則要求,同時會降低整體芯片的供電電壓,進(jìn)而降低功耗。
以上就是縮小晶體管的主要誘因,至今業(yè)界還在不斷探索與發(fā)展,以求獲得更佳性能、更低成本、更好功能的晶體管。
下面具體看一下芯片制造企業(yè)發(fā)展簡史:
1)2001年,當(dāng)時的芯片制程工藝是130納米,我們那時候用的奔騰3處理器,就是130納米工藝。
2)2004年,是90納米元年,那一年奔騰4采用了90納米制程工藝,性能進(jìn)一步提升。
而當(dāng)時能達(dá)到90納米制成工藝的廠家有很多,比如英特爾,英飛凌,德州儀器,IBM,以及聯(lián)電和臺積電。
3)2012年制程工藝發(fā)展到22納米,此時英特爾,聯(lián)電,聯(lián)發(fā)科,格芯,臺積電,三星等,世界上依舊有很多廠家可以達(dá)到22納米的半導(dǎo)體制程工藝。
4)2015年成了芯片制成發(fā)展的一個分水嶺,當(dāng)制程工藝進(jìn)入14納米時,聯(lián)電(臺灣聯(lián)華電子)止步于此。
5)2017年,工藝步入10納米,英特爾倒在了10納米,曾經(jīng)的英特爾芯片制程獨步天下,臺積電三星等都是跟在屁股后面追趕的。
但是當(dāng)工藝進(jìn)入10納米后,英特爾的10納米芯片只能在低端型號機(jī)器上使用,英特爾主力的I5和I7處理器,由于良率問題而遲遲無法交貨。
而在7納米領(lǐng)域,英特爾更是至今無法突破,而美國另一家芯片代工巨頭“格芯”,也是在7納米處倒下的。
6)2018年,工藝步入7納米
格芯宣布放棄7納米,在前文“敵人不會仁慈”中,提到,格芯是美國軍方2016-2023年的合作伙伴,美國軍方和航太工業(yè)所需要的芯片等都是包給格芯代工的。
但是因為7納米研發(fā)成本和難度太大,格芯最終決定放棄7納米。
于是這才出現(xiàn)了美國政府將“臺積電”納入美軍合作伙伴中,并且準(zhǔn)備和臺積電簽署2024年后與美國政府的芯片代工伙伴協(xié)議。
因為7納米技術(shù),臺積電被美國政府視為“自己人”,而為了長期供貨美國,臺積電也宣布了120億美元的赴美建廠計劃。
美國自己的代工老大英特爾倒在10納米,格芯倒在7納米,而進(jìn)入更難的5納米,只剩下三星和臺積電。
7)2019年發(fā)布6納米量產(chǎn)導(dǎo)入,2020工藝進(jìn)入5納米量產(chǎn)
但三星5納米年初才首發(fā),離量產(chǎn)和高良率還有一大段路要走,之前提過芯片代工,首發(fā),試產(chǎn),正式量產(chǎn),這三階段一個比一個重要。
三星在14納米的良率比不上臺積電,在10納米的效能比不上臺積電,在7納米的研發(fā)制程比不上臺積電。
你只有達(dá)到正式量產(chǎn)且高良率的時候,才能談成功,目前臺積電是全世界唯一一個有能力量產(chǎn)5納米的代工廠。
縱觀整個芯片工藝制程的發(fā)展之路,真的是斑斑血淚,即便強(qiáng)大如IBM,英特爾,格芯等國外大廠也是說倒下就倒下,說放棄就放棄。
這是一項非常艱難的工程,不成功是大概率的,而成功則需要真正意義上的用命殺出一條血路。
8)臺積電規(guī)劃2022年3納米導(dǎo)入量產(chǎn),絕對的獨步天下