時間:2023-03-23 15:03:31
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇微電子論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
2微電子技術在煤礦化工產業(yè)上的應用準備
2.1規(guī)范制度,端正思想
人們知道,一個良好的組織機構,除具備較好的運行機制和管理制度之外,還應該具有健全的崗位制度而且能夠將之貫徹執(zhí)行。因此,微電子技術在煤礦機械的應用過程中,很需要一個合適的技術管理結構,以便于明確各個技術人員的職權問題,保證個人任務到位,避免權力交叉和責任推諉的現象發(fā)生,這些問題都可以通過建立健全的崗位責任制度得以解決。此外,工作人員不但要對微電子技術知識有一定的了解,盡可能全面地掌握綜合煤礦機械管理的內容與方法,還要對煤礦生產安全制度和相關法規(guī)有著全面的認識,思想上時刻保持著“安全第一”的意識,保證將微電子技術安全意識滲透到工作的每一個層面,最終提升機械作業(yè)人員的工作責任心與使命感。
2.2加強微電子技術產品的設備管理
加強設備巡視管理是建筑工程監(jiān)控的重點,預防設備異常的發(fā)生是機械運行管理的主要內容。為了保障煤礦機械施工的安全性與使用性,應該建立完善的設備定檢制度,機電一體化產品設備需要進行定期的檢測,對于一些使用頻率高的機械設備,更是要依據規(guī)定檢測并建立相應的維護記錄以隨時了解其運轉狀態(tài),保證其正常的運行和及時的維護。
2.3提高微電子技術機械監(jiān)控的技術管理
由于煤礦化工產業(yè)存在很大程度上的特殊性,而作為貫徹于機械監(jiān)控整個流程的重要要素,技術管理在其中的作用不容小覷。因此,加強機械設備的絕緣監(jiān)督工作,利用聲波檢測、光譜分析等監(jiān)督手段,及時地發(fā)現并排除故障無疑勢在必行。微電子技術工作一旦脫離了技術的支持,就難以稱作是有效的監(jiān)控工作。當煤礦化工產業(yè)發(fā)生異常情況時,及時采取跟蹤測溫,利用圖譜庫進行分析對比,并提出檢測修改的建議,以此來加強設備的有效運行。
3基于微電子技術的煤礦化工產業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)
3.1智能監(jiān)控模式的自動化控制和管理
由上述內容可知,在統(tǒng)一模式下的信息系統(tǒng)中,微電子技術對煤礦井下監(jiān)控子系統(tǒng)的控制管理內容,可以通過4個步驟來得以實現,即自動檢查、自動尋的、自動求解和自動執(zhí)行。其具體自動控制管理框架,可用圖1所示來進行加以描述。這當中的“被控制管理的電網子系統(tǒng)”既能夠是一個系統(tǒng)層子系統(tǒng),也可以是電網元件或廠/站層子系統(tǒng)。對于一個系統(tǒng)層子系統(tǒng)而言,其功能就是通過利用各級調度控制中心的管理權限,對智能網絡在煤礦井下電網監(jiān)控系統(tǒng)的安全性、合理性、經濟性進行盡可能全面的分析,并對系統(tǒng)的所有目的狀態(tài)實施檢查和監(jiān)視,實現對智能監(jiān)控子系統(tǒng)所有狀態(tài)的智能化監(jiān)控。圖1中的監(jiān)控子系統(tǒng)表明,如果被監(jiān)測的煤礦井下狀態(tài)與目標限定數值不一致,那么智能監(jiān)控系統(tǒng)就會自動啟動相關的任務處理,對限定以外的突發(fā)時間進行控制并做狀態(tài)輸出,同時作用在該子系統(tǒng)所包含的元件上,進而對該子系統(tǒng)的輸出狀態(tài)實施調控,最終將它調回正常運行狀態(tài)。
3.2監(jiān)測技術的應用
作為煤礦安全生產監(jiān)控工作的關鍵性內容,信息的獲得無疑至關重要,而獲得信息的主要手段就是監(jiān)測技術。一般而言,通過煤礦安全生產現有的客觀資料,人們可以初步確定遠程監(jiān)控的初始方案,進而在煤礦工程運營過程中根據監(jiān)測數值、經驗方法等內容,開展反饋分析等工作,修正初步方案與施工網絡計劃,以保證工程按照最優(yōu)的設計與施工方案進行。因此,監(jiān)控工作的重要性也就顯而易見了。針對我國煤礦工程質量中的一些不安全因素,監(jiān)測技術在遠程監(jiān)控中的應用能夠很好地解決此類問題,它不但可以很好地掌握工程的工作運營狀態(tài),利用監(jiān)控數據對流量方案進行整改,并指導開采質量作業(yè);還可以預見事故風險,采取一系列的事前措施,給建筑的安全管理提供信息,將事故突發(fā)率降至最低,保證了煤礦安全生產的穩(wěn)定性。此外,太陽能是一種取之不盡、用之不竭的環(huán)保能源。通過太陽能光伏技術,可以很好地將太陽能轉換為電能,并廣泛應用在遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)當中,太陽能供電部分監(jiān)控結合了煤礦開采的相關特點,對煤礦地點的自然環(huán)境等因素進行分析,確定了系統(tǒng)設計相關參數,優(yōu)化了供電系統(tǒng)的相關參數,對煤礦領域的網絡視頻監(jiān)控起到了一定的作用。
3.3視頻流管理服務端口設計
視頻流管理服務器是IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)的精神內容,具體視頻采集預覽實現過程如圖2所示。服務器端擁有通過查詢數據庫,進而實現對煤炭安全生產信息化的作用,可以為遠程計算機提供很多實用服務。視頻流管理服務器與空間數據庫建立連接,可提供大量查詢服務,例如屬性查詢服務、矢量和柵格地圖服務等。在網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成部分中視頻流管理緩存服務器模塊是相當重要的,服務器端緩存模塊主要分為緩存管理組件和索引管理組件。2部分組件分工合作,緩存管理組件是根據索引分析所得出的結果,在緩存中處理請求數據然后向客戶端發(fā)送,或者利用數據庫中已存數據,而索引管理組件先索引分析客戶端請求,制作出瓦片空間待處理數據列表。若能發(fā)展好緩存數據的利用,數據庫交互即可免去,同時數據的響應速度也會大大提高。總的來說,視頻流管理服務端為煤礦的安全生產提供了有效的圖像監(jiān)視選擇和視頻存儲的功能,可以徹底實現用戶權限管理、自動報警與生產安全建議。應該說明的是,視頻流管理服務端口設計的研制尚在初步階段,要想為煤礦系統(tǒng)數據提供一個良好的信息傳輸平臺,尚還任重道遠。
微電子技術的發(fā)展水平已經成為衡量一個國家科技進步和綜合國力的重要標志之一。因此,學習微電子,認識微電子,使用微電子,發(fā)展微電子,是信息社會發(fā)展過程中,當代大學生所渴求的一個重要課程。生活在當代的人們,沒有不使用微電子技術產品的,如人們每天隨身攜帶的手機;工作中使用的筆記本電腦,乘坐公交、地鐵的IC卡,孩子玩的智能電子玩具,在電視上欣賞從衛(wèi)星上發(fā)來的電視節(jié)目等等,這些產品與設備中都有基本的微電子電路。微電子的本領很大,但你要看到它如何工作卻相當難,例如有一個像我們頭腦中起記憶作用的小硅片—它的名字叫存儲器,是電腦的記憶部分,上面有許許多多小單元,它與神經細胞類似,這種小單元工作一次所消耗的能源只有神經元的六十分之一,再例如你手中的電話,將你的話音從空中發(fā)射出去并將對方說的話送回來告訴你,就是靠一種叫“射頻微電子電路”或叫“微波單片集成電路”進行工作的。它們會將你要表達的信息發(fā)送給對方,甚至是通過通信衛(wèi)星發(fā)送到地球上的任何地方。其傳遞的速度達到300000KM/S,即以光速進行傳送,可實現雙方及時通信?!拔㈦娮印辈皇恰拔⑿偷碾娮印保渫暾拿謶撌恰拔⑿碗娮与娐贰?,微電子技術則是微型電子電路技術。微電子技術對我們社會發(fā)展起著重要作用,是使我們的社會高速信息化,并將迅速地把人類帶入高度社會化的社會?!靶畔⒔洕焙汀靶畔⑸鐣笔前殡S著微電子技術發(fā)展所必然產生的。
1.2微電子技術的基礎材料——取之不盡的硅
位于元素周期表第14位的硅是微電子技術的基礎材料,硅的優(yōu)點是工作溫度高,可達200攝氏度;二是能在高溫下氧化生成二氧化硅薄膜,這種氧化硅薄膜可以用作為雜質擴散的掩護膜,從而能使擴散、光刻等工藝結合起來制成各種結構的電路,而氧化硅層又是一種很好的絕緣體,在集成電路制造中它可以作為電路互聯(lián)的載體。此外,氧化硅膜還是一種很好的保護膜,它能防止器件工作時受周圍環(huán)境影響而導致性能退化。第三個優(yōu)點是受主和施主雜質有幾乎相同的擴散系數。這就為硅器件和電路工藝的制作提供了更大的自由度。硅材料的這些優(yōu)越性能促成了平面工藝的發(fā)展,簡化了工藝程序,降低了制造成本,改善了可靠性,并大大提高了集成度,使超大規(guī)模集成電路得到了迅猛的發(fā)展。
1.3集成電路的發(fā)展過程
20世紀晶體管的發(fā)明是整個微電子發(fā)展史上一個劃時代的突破。從而使得電子學家們開始考慮晶體管的組合與集成問題,制成了固體電路塊—集成電路。從此,集成電路迅速從小規(guī)模發(fā)展到大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路,集成電路的分類方法很多,按領域可分為:通用集成電路和專用集成電路;按電路功能可分為:數字集成電路、模擬集成電路和數?;旌霞呻娐罚话雌骷Y構可分為:MOS集成電路、雙極型集成電路和BiIMOS集成電路;按集成電路集成度可分為:小規(guī)模集成電路SSI、中規(guī)模集成電路MSI、大規(guī)模集成電路LSI、超導規(guī)模集成電路VLSI、特大規(guī)模集成電路ULSI和巨大規(guī)模集成電路CSI。隨著微電子技術的發(fā)展,出現了集成電路(IC),集成電路是微電子學的研究對象,其正在向著高集成度、低功耗、高性能、高可靠性的方向發(fā)展。
1.4走進人們生活的微電子
IC卡,是現代微電子技術的結晶,是硬件與軟件技術的高度結合。存儲IC卡也稱記憶IC卡,它包括有存儲器等微電路芯片而具有數據記憶存儲功能。在智能IC卡中必須包括微處理器,它實際上具有微電腦功能,不但具有暫時或永久存儲、讀取、處理數據的能力,而且還具備其他邏輯處理能力,還具有一定的對外界環(huán)境響應、識別和判斷處理能力。IC卡在人們工作生活中無處不在,廣泛應用于金融、商貿、保健、安全、通信及管理等多種方面,例如:移動電話卡,付費電視卡,公交卡,地鐵卡,電子錢包,識別卡,健康卡,門禁控制卡以及購物卡等等。IC卡幾乎可以替代所有類型的支付工具。隨著IC技術的成熟,IC卡的芯片已由最初的存儲卡發(fā)展到邏輯加密卡裝有微控制器的各種智能卡。它們的存儲量也愈來愈大,運算功能越來越強,保密性也愈來愈高。在一張卡上賦予身份識別,資料(如電話號碼、主要數據、密碼等)存儲,現金支付等功能已非難事,“手持一卡走遍天下”將會成為現實。
2.微電子技術發(fā)展的新領域
微電子技術是電子科學與技術的二級學科。電子信息科學與技術是當代最活躍,滲透力最強的高新技術。由于集成電路對各個產業(yè)的強烈滲透,使得微電子出現了一些新領域。
2.1微機電系統(tǒng)
MEMS(Micro-Electro-Mechanicalsystems)微機電系統(tǒng)主要由微傳感器、微執(zhí)行器、信號處理電路和控制電路、通信接口和電源等部件組成,主要包括微型傳感器、執(zhí)行器和相應的處理電路三部分,它融合多種微細加工技術,并將微電子技術和精密機械加工技術、微電子與機械融為一體的系統(tǒng)。是在現代信息技術的最新成果的基礎上發(fā)展起來的高科技前沿學科。當前,常用的制作MEMS器件的技術主要由三種:一種是以日本為代表的利用傳統(tǒng)機械加工手段,即利用大機械制造小機械,再利用小機械制造微機械的方法,可以用于加工一些在特殊場合應用的微機械裝置,如微型機器人,微型手術臺等。第二種是以美國為代表的利用化學腐蝕或集成電路工藝技術對硅材料進行加工,形成硅基MEMS器件,它與傳統(tǒng)IC工藝兼容,可以實現微機械和微電子的系統(tǒng)集成,而且適合于批量生產,已成為目前MEMS的主流技術,第三種是以德國為代表的LIGA(即光刻,電鑄如塑造)技術,它是利用X射線光刻技術,通過電鑄成型和塑造形成深層微結構的方法,人們已利用該技術開發(fā)和制造出了微齒輪、微馬達、微加速度計、微射流計等。MEMS的應用領域十分廣泛,在信息技術,航空航天,科學儀器和醫(yī)療方面將起到分別采用機械和電子技術所不能實現的作用。
2.2生物芯片
生物芯片(Biochip)將微電子技術與生物科學相結合的產物,它以生物科學基礎,利用生物體、生物組織或細胞功能,在固體芯片表面構建微分析單元,以實現對化合物、蛋白質、核酸、細胞及其他生物組分的正確、快速的檢測。目前已有DNA基因檢測芯片問世。如Santford和Affymetrize公司制作的DNA芯片包含有600余種DNA基本片段。其制作方法是在玻璃片上刻蝕出非常小的溝槽,然后在溝槽中覆蓋一層DNA纖維,不同的DNA纖維圖案分別表示不同的DNA基本片段。采用施加電場等措施可使一些特殊物質反映出某些基因的特性從而達到檢測基因的目的。以DNA芯片為代表的生物工程芯片將微電子與生物技術緊密結合,采用微電子加工技術,在指甲大小的硅片上制作包含多達20萬種DNA基本片段的芯片。DNA芯片可在極短的時間內檢測或發(fā)現遺傳基因的變化,對遺傳學研究、疾病診斷、疾病治療和預防、轉基因工程等具有極其重要的作用。生物工程芯片是21世紀微電子領域的一個熱點并且具有廣闊的應用前景。
2.3納米電子技術
在半導體領域中,利用超晶格量子阱材料的特性研制出了新一代電子器件,如:高電子遷移晶體管(HEMT),異質結雙極晶體管(HBT),低閾值電流量子激光器等。在半導體超薄層中,主要的量子效應有尺寸效應、隧道效應和干涉效應。這三種效應,已在研制新器件時得到不同程度的應用。(1)在FET中,采用異質結構,利用電子的量子限定效應,可使施主雜質與電子空間分離,從而消除了雜質散射,獲得高電子遷移率,這種晶體管,在低場下有高跨度,工作頻率,進入毫米波,有極好的噪聲特性。(2)利用諧振隧道效應制成諧振隧道二極管和晶體管。用于邏輯集成電路,不僅可以減小所需晶體管數目,還有利于實現低功耗和高速化。(3)制成新型光探測器。在量子阱內,電子可形成多個能級,利用能級間躍遷,可制成紅外線探測器。利用量子線、量子點結構作激光器的有源區(qū),比量子阱激光器更加優(yōu)越。在量子遂道中,當電子通過隧道結時,隧道勢壘兩側的電位差發(fā)生變化,如果勢壘的靜電能量的變化比熱能還大,那么就能對下一個電子隧道結起阻礙作用。基于這一原理,可制作放大器件,振蕩器件或存儲器件。量子微結構大體分為微細加工和晶體生長兩大類。
2術前護理
2.1詳細了解病史。術前詢問病史是醫(yī)護人員的職責,同時也是胃鏡室護士的重要工作內容,了解病史可以使操作者做到心中有數,給患者進行恰當的護理。
2.2大部分患者對自己的病情表現出過分的擔憂,心理負擔較大,對治療過程和儀器不熟悉,因此普遍存在著緊張、恐懼情緒,甚至拒絕接受檢查,因此術前的心理護理對檢查的成敗起著至關重要的作用。向患者解釋檢查的必要性、重要性以及整個檢查操作的程序,說明檢查過程無疼痛及對組織有輕微創(chuàng)傷,注意檢查過程的配合等,讓患者情緒穩(wěn)定,對醫(yī)護人員有信任感。
2.3胃鏡檢查是一項侵入性操作,許多患者認為此項檢查痛苦大,產生恐懼心理,不配合檢查。因此在檢查前必須做好解釋工作,向患者介紹電子纖維胃鏡檢查的重要性及優(yōu)點。如胃鏡檢查可以直接觀察胃腸內的異常變化,精確測定病灶的大小、出血部位、潰瘍大小、深度并可以用活檢鉗取活組織做病理學檢查,能夠早期發(fā)現癌變,電子纖維胃鏡使用安全、方便、圖像清晰、確診率高,具有其他檢查無法替代的直接效果,同時還應講清檢查的目的,術中配合方法和可能出現的并發(fā)癥,耐心解答疑問,消除顧慮,以確保檢查成功,對于受檢者根據不同年齡、不同職業(yè)、不同文化,采取針對性的心理護理。
2.4對于擔心受檢后被感染的患者,讓患者參觀胃鏡洗消室,并向患者解釋:我們內窺鏡室是按照衛(wèi)生部關于印發(fā)《內鏡清洗消毒技術操作規(guī)范(2004年版)》的通知要求改裝的洗消室,消毒液選擇快速、高效、可靠、安全又不損壞內鏡的2%戊二醛消毒液浸泡消毒,通過驗證2%戊二醛對細菌、病毒在1~2分鐘內滅菌率達93~99.9%,2分鐘后無細菌生長,而我們浸泡時間是10分鐘,使患者放心的接受檢查。
2.5檢查前一天晚20時開始禁食,至少空腹6小時,為了使插鏡順利進行,減少咽喉反應達到理想的麻醉效果及胃內消泡作用,操作10分鐘前,利多卡因膠漿10毫升,用20毫升注射器抽出,在針頭處套上吸引管,分兩次注入到患者咽喉部及舌根部含1~2分鐘后咽下,如患者惡心,叫患者張嘴做深呼氣動作,在麻醉過程中嚴格觀察有無過敏反應,如出現頭暈、呼吸困難、面色蒼白、脈搏細弱等不適時應立即停用,并進行適應處理。(未出現上述反應)
3術中護理
檢查時囑患者左側臥位,揭開褲腰帶及衣領口,兩腿卷起,兩腿盡量貼于腹部,全身肌肉放松,輕輕咬住牙墊,如有假牙應檢查前取下,以防假牙脫落發(fā)生窒息,護士站在患者頭上部,右手托住牙墊及下頜部,左手托住頭頂部,使患者頭部固定,當胃鏡插入咽部時,囑患者用嘴深呼氣,然后鼻子吸氣,不要緊張,不要憋氣,如有阻力,可讓患者稍休息,切忌硬插,胃鏡緩慢輕柔地送入,操作中叫患者不要閉眼,因閉眼更感覺恐怖,不要咽口水,當胃鏡插入后,患者的精神狀態(tài)往往仍很緊張,這時拍一下緊張的肩膀讓患者四肢放松,護士應守護在患者旁邊,密切觀察患者的表情,注意脈搏呼吸的變化,操作中除了動作輕巧,還說一些鼓勵和安慰性的語言,以增加患者的勇氣和信心,分散其注意力,使患者會順應性的自然放松,減輕反應,不宜說生硬的語言,否則會加重反應,使之堅持到檢查結束為止。
4術后護理
4.1術后囑患者30分鐘后可以進流食,因為咽部麻醉30分鐘可以緩解,取活檢或電切者,2小時后進流食,不能飲熱飲食,以防出血,如果術后第2天有黑便,或有其他不適及時到醫(yī)院來就診。
4.2有的患者急于知道檢查結果,護理人員要不厭其煩地做好解釋工作,如果發(fā)現有惡性疾病,必要時,執(zhí)行保護性醫(yī)療原則。
二、第三方電子商務運營模式
然而,自行建站對大部分小微企業(yè)而言,營銷成本高、營銷效果低,這些弱點促使了小微企業(yè)對知名的第三方電子商務平臺的需求。所謂第三方電子商務平臺,是指獨立于買賣雙方,為買賣雙方提供在線交易、支付、配送等買賣服務的網絡商務平臺。入駐資費是小微企業(yè)首先關注的問題,表1列出了國內知名電子商務平臺的入駐資費情況,盡管像天貓、當當、一號店等入駐資費相對較高,但像淘寶、亞馬遜等門檻低,且這些電子商務平臺基本上涉及到各個行業(yè)領域,小微企業(yè)可根據自己的實力選擇相應的電子商務平臺。另一方面,第三方電子商務平臺也有種類之分,大概可分為B2B(企業(yè)對企業(yè))、B2C(企業(yè)對客戶)、C2C(客戶對客戶)、O2O(線上對線下),小微企業(yè)若要有效營銷,應根據自身營銷對象和行業(yè)類別選擇相應的種類。首先,B2B商務方式,一般生產型的、提供原材料的小微企業(yè)以及行業(yè)特色鮮明的垂直類企業(yè)可以入駐此類B2B商務平臺,如阿里巴巴、慧聰網、商機網、萬國商業(yè)網等等,這些網絡平臺不僅可以為企業(yè)提供基本的商業(yè)信息和外貿交易等支持,還能為小微企業(yè)提供小額貸款和融資服務。其次,B2C商務方式,這是企業(yè)直接面向普通客戶,偏向零售業(yè),代表平臺有綜合性商城天貓、百貨類商城京東、當當、亞馬遜等等,規(guī)模較小的經營直銷產品的小微企業(yè)可選擇這類平臺,不僅可快速擴大業(yè)務交易范圍、降低交易信息成本、縮減流通環(huán)節(jié)。第三,C2C商務方式,這種方式是客戶關系營銷,商品信息直接推送至消費者,包括淘寶網、拍拍網等,通常是經營底端產品的微型企業(yè)選擇這一方式。最后,O2O商務方式,即線上對線下的營銷關系,通過打折促銷、服務預訂,將線下商品信息推送至消費者,主要有拉手網、聚劃算、美團網等,對于擬進行促銷活動的小微商戶可通過該平臺消息,從而將拉手網等線上的用戶轉化為線下用戶。
2 微服務和區(qū)域電子商務相關理論概述
2. 1 微服務的概念
微服務,對于一定范圍、一定區(qū)域內所需求的供給以及后期的對于此類供給維護和保持。其主要針對的范圍小,所供給的用戶比較集中,周期較短,是一種新型的區(qū)域性的服務模式。
2. 2 微服務的特點
微服務的主要特性在于,客戶穩(wěn)定,對于區(qū)域內有限的用戶和商業(yè)資源,集中圍繞消費者而展開特性的服務,比如,區(qū)域內的客戶是穩(wěn)定的而且有限的,對于快速消費者來說,由于區(qū)域以及距離的影響,消費者生活必需品的購買必須來源于區(qū)域內供給。服務速度快。微服務體現在它的區(qū)域性上,有限的距離,有限的資源和客戶。對于商品的供給速度會由于消費者的快速反應而產生,所以微服務是圍繞當地的消費者產生的一系列消費與供給的形式。
2. 3 微服務的發(fā)展趨勢
對于這種特定的區(qū)域內,有著學校以及周邊所服務的商業(yè)圈,形成的產業(yè)鏈和服務鏈,對于區(qū)域內的經濟起著極大的刺激作用。而作用和支配在區(qū)域的服務形式在這里起著關鍵的作用。以陜西省西安市長安區(qū)太乙宮西安翻譯學院的周邊商業(yè)圈和學生調查 (抽取 100 名學生) 為例,84. 3% 的學生在享受這種微服務; 對于微服務的發(fā)展趨勢而言: 市場需求大,可優(yōu)化強。對于市場需求大指的就是在區(qū)域范圍內開發(fā)新的用戶以及對于外來客戶的到來的短暫服務的供給??蓛?yōu)化性強就是所謂的微服務的模式和技術方面的提升,比如: 將微服務與電子商務相結合,這就是一個很好的契機。
2. 4 區(qū)域電子商務的概念
所謂的區(qū)域電子商務,就是以區(qū)域地理環(huán)境為基礎,建立在本地區(qū)內的一個服務于當地所發(fā)生的一些電子貿易交易經濟以網絡為平臺的處理活動。同時,區(qū)域電子商務也是指所有商業(yè)活動在網絡上發(fā)生的產物。
2. 5 區(qū)域電子商務的發(fā)展趨勢
區(qū)域性電子商務在區(qū)域經濟的帶動下,使得區(qū)域的交易以及商業(yè)活動更加頻繁,再加上當地政策的支持下,有成本小、服務范圍廣及效果好的優(yōu)點。區(qū)域電子商務立足本地集中區(qū)域特色行業(yè)與產品,是區(qū)域經濟、文化、地域品牌最好的宣傳平臺。企業(yè)可以利用區(qū)域電子商務平臺了解政策信息,掌握經濟數據,提升企業(yè)的國際市場競爭力,有效避免企業(yè)低價競銷對整體行業(yè)的沖擊,提升區(qū)域商業(yè)圈的升級。
2. 6 微服務與區(qū)域電子商務的關系
微服務與電子商務的關系在區(qū)域經濟發(fā)展中服務產業(yè)作為基礎性產業(yè)已經成為區(qū)域經濟發(fā)展產業(yè)結構體系的重要組成部分,其發(fā)展水平極大地影響著區(qū)域經濟的運行成本和發(fā)展水平,區(qū)域物流的定義是指貨物在兩個或兩個以上的國家或地區(qū)的區(qū)域范圍內從供應地向接收地的實體流動過程。根據實際需要將區(qū)域內產品供給以微物流的模式體現,簡化了其包裝運輸、儲存、裝卸、包裝、流通加工、配送、信息處理等基本物流功能,使得服務的整個過程更加簡單快速。電子商務作為一種新的經濟模式,其發(fā)展與電子商務的關系十分密切,微服務有助于電子商務的實現,電子商務對微服務的影響也極為巨大,這種關系可以理解為微服務自身的矛盾促使其發(fā)展,而電子商務為它提供了解決這種矛盾的手段,反之電子商務在其自身發(fā)展中也存在矛盾,這就需要區(qū)域微服務提供相應的解決手段。①②
3 以西安翻譯學院為例,分析區(qū)域內經濟發(fā)展
的現狀和問題西安翻譯學院地處陜西省西安市長安區(qū)太乙宮鎮(zhèn),是一個處于三環(huán)開外的民辦院校,到市區(qū)大約 24 公里,只有一趟公交 905 到市區(qū),要經過 40 多站的路程,其附近有著豐厚的旅游資源如豐???、翠華山國際森林地質公園、南五臺山等風景區(qū),對于西安翻譯學院外的商業(yè)圈也是相當的豐富和繁榮,大小商家有 200 多家,其中包括餐飲、娛樂、購物、教學等一系列的商業(yè)類型。西安翻譯學院的管理模式是周一到周五為封閉管理。周六、周日為周末休息,因此,封閉期間對于商品的購買往往都是通過電話聯(lián)系附近的商家,這是對于做的比較好的商家其推廣力度比較大,使其知名度也比較大,所以同學對于其需求也比較頻繁點,周末學校開放,學生可以外出實際購物。目前對于電子商務的快速發(fā)展,以及手機革命的跟進,每年開學的智能手機的推廣和銷售,基本上 98% 的學生在使用智能手機,為手機網購提供了很大機會,而對于電子商務消費的調查,西安翻譯學院的學生在進行購買的時候由于學校位置的原因,有 78% 的人選擇網購,22% 的人選擇周末去市區(qū)賣場消費購物,所以對于微服務電子商務平臺在西安翻譯學院區(qū)域內的經濟發(fā)展很有前景和市場。據了解,周內的話只有幾家商家在正常的運轉,其他的商家由于推廣力度比較弱,生意一般。西安翻譯學院附近整體的商圈周內是停滯的,正常運轉就要等到周末,如何在周內促進消費和周末大力消費就成為了一個很嚴峻的問題。西安翻譯學院區(qū)域內經濟的發(fā)展問題主要存在于: 消費周期性的不協(xié)調: 周內生意上基本停滯,周末生意比較活躍; 發(fā)展模式的單一: 主要是附近的商家對于其他渠道的營銷有所封閉,就拿電子商務來說,對于商家往往缺乏營銷和管理上的經驗,對于網店只是開了之后而對于網店運作出現了問題,總結下來電子商務的意識和知識不是很了解。
4 微服務電子商務平臺對于商業(yè)圈的作用
微服務電子商務平臺主要是邀請西安翻譯學院區(qū)域內的商家入戶,對商家的電子商務渠道銷售的開發(fā)和運作,為商家提供技術和渠道營銷上的支持,針對其商鋪對于產品進行推廣和營銷,擴寬其銷售模式的渠道,增大銷售力度,對于在微服務電子商務平臺入戶,有效的和校內消費市場的對接,使得通過微服務電子商務平臺的商家和消費者可以近距離、快速、有效的發(fā)生商品的流轉,促進了校內校外的資源流通的同時,大大降低了周內生意停滯的現象,有效地協(xié)調了消費周期。微服務電子商務平臺對于區(qū)域內商品快速的流通,以及通過學校和當地政府的大力監(jiān)管,對于商品的安全質量,通過校內學校相關監(jiān)管部門和校外政府監(jiān)管部門相互協(xié)調,對于消費的安全性有了絕對的保證,杜絕了消費欺詐的問題。微服務電子商務平臺也是大學生創(chuàng)業(yè)和學習的一個電子商務,有效地吸收了學校內相關電子商務人才,豐富了電子商務課程,最終促進了區(qū)域內的和諧發(fā)展。微服務電子商務平臺利用電子化手段,利用互聯(lián)網技術完成物流全過程的協(xié)調、控制和管理,實現從網絡前端到最終客戶端的所有中間過程服務,最顯著的特點是利用各種軟件技術與物流服務的融合應用,是信息流、資金流和物流服務三者的統(tǒng)一,微服務電子商務所實現的是物流服務組織方式、交易方式、管理方式、服務方式的電子化。微服務電子商務平臺將是由學校、當地社區(qū)政府、商家組成的一種集約化、信息化的服務平臺,類似淘寶一樣,但又精于淘寶,集合了當地所有賣家,出售各類產品,有著穩(wěn)定的消費者和商品供給。而微服務電子商務平臺所做的就是將區(qū)域內所有的商家集合起來,對于區(qū)域內消費者提供集中化和快速的服務。微服務電子商務平臺的組成分為三個部分:
(1) 服務商家。服務商家所指的是一定范圍內的商品供應商,比如餐館、超市等。
(2) 電子商務運營。對于物流服務信息的采集,,以及對于需求商需求的引導與咨詢,最終售后的服務等一些從商家到消費者的服務。
(3) 監(jiān)管。這方面主要靠當地政府和學校的一系列的部門介入和管理,例如: 司法、工商等。
5 微服務電子商務平臺的功能
微服務電子商務平臺的功能主要分為:5. 1 服務活動的快速反應消費者通過微服務電子商務平臺下單購買,商家進行所購買商品的包裝和配送,這個過程在有限的距離上很快的響應完成,充分體現服務活動的快速反應。5. 2 商品信息功能所有被授權的當地商家都可根據預先協(xié)商的規(guī)則登錄到微服務電子商務平臺查詢自己所提供的商品和需求購買的商品。
5. 3 商家信息整合功能
在信息交換的基礎上,微服務電子商務平臺可根據預先定義的商業(yè)規(guī)則,例如結合交換來的商品信息進行整理和,并可進行商品信息的包裝。
5. 4 應用托管功能
微服務電子商務物流平臺,統(tǒng)一建置一些符合當地商家運作需求的管理信息系統(tǒng),如商品管理系統(tǒng)、服務信息管理系統(tǒng)、服務效果管理系統(tǒng)、資產管理系統(tǒng)等,以應用系統(tǒng)托管的模式向商家提供信息服務,可減免入網商家的建置成本。通過對微服務電子商務平臺主要功能進行分析,在該體系結構下,用戶可通過 Internet、局域網或電話等方式訪問信息平臺,進行相關需求信息的查詢與購買,通過EDI 數據交換系統(tǒng)和門戶系統(tǒng)反饋給入戶商家,從而進行商品的配送。商品信息系統(tǒng)為用戶提供了一個、查詢相關商品信息的窗口,用戶還可通過該系統(tǒng)定制信息,由于區(qū)域內學校以及政府的監(jiān)管使得消費和服務透明化,由于距離和區(qū)域消費者的穩(wěn)定和政府學校的統(tǒng)一管理,對于服務效果可以很好地進行反饋,使得平臺服務質量有效提高,杜絕欺詐購物和商品質量的問題。
6 微服務電子商務平臺建設的優(yōu)勢
6. 1 市場方面
微服務電子商務平臺市場就是 “本土化”的商業(yè)環(huán)境。區(qū)域內的市場經濟和多元化的合作模式,使得現在電子商務和服務發(fā)展模式正日益密切地相互結合起來,對于區(qū)域的市場,其經營范圍以及商家服務輻射廣度都有一定的標準,使得市場與區(qū)域服務相互緊密的聯(lián)系,而在電子商務的支持下,使得區(qū)域的市場能夠更加的活躍起來,流通更加迅速。
6. 2 供應鏈方面
微服務電子商務物流平臺的供應鏈在于: 商流、信息流、資金流、技術流。在區(qū)域內,短時間的采集或者是采集方式的多樣化源于區(qū)域性質,整個區(qū)域網的快捷性,減少了服務器等由于承載過量所導致的崩潰和癱瘓。對于區(qū)域物流電子商務平臺的建設以及商家的支持,當地的政府和銀行這方面要做出相應的支持和鼓勵,刺激區(qū)域內經濟的活躍發(fā)展; 對于區(qū)域的科技以及教育資源可以做到最大限度的利用,同時有助于區(qū)域內對這方面人才的培養(yǎng)。
6. 3 區(qū)域方面
微服務電子商務平臺的建設是由當地政府學校組織、協(xié)同開發(fā)、實施共建平臺機制。政府作為學校和政府平臺的規(guī)劃者和領導者,微服務電子商務平臺的客戶和消費者都主要來源于區(qū)域的固定人群; 區(qū)域的資源共享化和集約化; 區(qū)域基礎設施以及政策的大力支持都是微服務電子商務平臺區(qū)域優(yōu)勢所在。
1建設電子政府的目標定位
現在,我國電子政府總體上處在一個比較有利的發(fā)展環(huán)境,因為國家確立了全面建設小康社會和加快推進現代化的戰(zhàn)略任務,發(fā)展電子政務的宏觀政策導向已經明確,信息網絡技術支持條件日趨成熟,還有發(fā)達國家和地區(qū)的成功經驗可資借鑒等。同時,政府職能轉變、機構改革以及“政府上網工程”等也在不斷向前推進,電子政府建設已具備一定基礎,各級政府尤其是城市政府應準確把握全球政府改革和信息革命的大趨勢,充分利用外部機遇,發(fā)揮自身優(yōu)勢,不失時機地確立電子政府發(fā)展戰(zhàn)略。因此,建設電子政府的戰(zhàn)略目標可以確定為:在全面建設小康社會和加快推進現代化進程中,以深化行政體制改革為基礎,以現代公共服務型政府為導向,構建一個結構合理、經濟、有效的電子政府服務系統(tǒng),使其達到發(fā)達國家和地區(qū)電子政府服務系統(tǒng)的平均水平,使民眾在對政府公共服務品質獲得全新體驗的同時,大幅提高對政府績效的滿意度。
通常電子政府發(fā)展可劃分為3個階段,其具體的目標定位分別是:
(1)建設電子政府信息基礎設施。電子政府信息基礎設施主要由政府內部網(辦公業(yè)務網)、專用網(辦公業(yè)務資源網)、外部網(政府公眾信息網)和辦公資源數據庫等四個要素構成。其中,內部網、專用網和辦公資源數據庫構建的是信息交換、資源共享和協(xié)同辦公的平臺,而外部網則是一個為民眾提供公共服務的平臺,它包括一個具有政府信息服務和辦事服務等功能的門戶網站。為此,應盡可能在省及省轄市兩級建立一體化的電子政府基礎網絡平臺,防止低水平重復建設帶來的低效和浪費;盡可能采取社會化、市場化的方式來建設和維護電子政府信息基礎設施,防止因建設電子政府而造成政府規(guī)模的擴大和人力資源的不合理配置。
(2)形成以客戶需求為中心的電子政府服務系統(tǒng)。
電子政府服務系統(tǒng)主要由信息服務、辦事服務和電子商務等三個子系統(tǒng)構成。網上信息服務是電子政府的一項基本職能,它旨在為民眾提供覆蓋面最廣、實用性最強的公共服務,其中包括政策法規(guī)數據庫、統(tǒng)計信息數據庫和地理信息數據庫等公益性數據庫查詢服務。網上辦事服務是電子政府的一項核心職能,它旨在超越政府組織內部機構和職能的界限,以一個開放的、統(tǒng)一的服務平臺,為民眾提供“一站式”、“一網式”和“一表式”等模式的服務。在這一階段,應以初步實現政府內部電子化協(xié)同辦公為基礎,初步實現面向客戶需求的網上信息服務、網上辦事服務以及政府對企業(yè)的電子商務。
(3)優(yōu)化和完善電子政府的服務功能。隨著政府改革和信息革命的不斷推進,民眾對電子政府的服務功能在數量和質量上都會有越來越多、越來越高的需求,因而建設電子政府的目標定位只能是動態(tài)的、持續(xù)升級的。
2建設電子政府的戰(zhàn)略對策
建設電子政府是一項十分復雜的系統(tǒng)工程,從非技術的角度看,現階段建設電子政府的戰(zhàn)略對策主要包括以下幾個方面:
(1)推進行政體制改革,增加電子政府建設的制度供給。
建設電子政府是一種深刻的制度變遷,實現這一制度變遷的關鍵是增加制度供給,推動制度創(chuàng)新,擺脫相對落后的制度安排??梢哉f,建設電子政府,制度高于技術。在這里,一方面需要深化行政體制改革,重新設計和確定政府的職能定位、組織結構和行政流程,將政府配置資源的重點轉向為民眾提供充足優(yōu)質的公共產品和服務,進一步縮小政府規(guī)模,放寬政府規(guī)制,切實解決電子政府要求的協(xié)調一致的服務流程與政府內部條塊分割的組織結構之間的矛盾,建立和完善與市場經濟體制相契合的現代政府行政體制,為電子政府建設奠定堅實的制度基礎。另一方面,需要適時構建電子政府相關法律法規(guī)體系,消除法律法規(guī)上的盲區(qū)和誤區(qū),以及保障電子政府安全運行、保護個人隱私的《計算機犯罪法》、《個人信息保護法》等,并對現有的法律法規(guī)進行相應的調整和修改,以便為電子政府信息服務和辦事服務等確立完備的“游戲規(guī)則”。
(2)借鑒企業(yè)化管理模式,完善電子政府的運行機制。
在建設電子政府的過程中,僅僅將以客戶需求為中心作為一種原則和宗旨是遠遠不夠的,還必須根據客戶需求確立高度規(guī)范化的質量管理標準和信息管理體系,以增強電子政府服務的有效性。其中,可以借鑒國際通行的IS09000標準,將在企業(yè)中得到廣泛應用的ISO質量體系導入電子政府服務系統(tǒng),建立科學化、程序化的電子政府服務質量管理方式,切實做到過程控制、預防為主和持續(xù)改進,實現行政化服務流程的標準化和規(guī)范化,使電子政府在一個新的更高的質量平臺上更有效率地運行,提高民眾對電子政府服務的滿意度,以更為經濟的方式實現民眾所需要的電子政府服務質量。
(3)普及互聯(lián)網使用,擴大電子政府服務對象的覆蓋面。
1引言
綜觀人類社會發(fā)展的文明史,一切生產方式和生活方式的重大變革都是由于新的科學發(fā)現和新技術的產生而引發(fā)的,科學技術作為革命的力量,推動著人類社會向前發(fā)展。從50多年前晶體管的發(fā)明到目前微電子技術成為整個信息社會的基礎和核心的發(fā)展歷史充分證明了“科學技術是第一生產力”。信息是客觀事物狀態(tài)和運動特征的一種普遍形式,與材料和能源一起是人類社會的重要資源,但對它的利用卻僅僅是開始。當前面臨的信息革命以數字化和網絡化作為特征。數字化大大改善了人們對信息的利用,更好地滿足了人們對信息的需求;而網絡化則使人們更為方便地交換信息,使整個地球成為一個“地球村”。以數字化和網絡化為特征的信息技術同一般技術不同,它具有極強的滲透性和基礎性,它可以滲透和改造各種產業(yè)和行業(yè),改變著人類的生產和生活方式,改變著經濟形態(tài)和社會、政治、文化等各個領域。而它的基礎之一就是微電子技術??梢院敛豢鋸埖卣f,沒有微電子技術的進步,就不可能有今天信息技術的蓬勃發(fā)展,微電子已經成為整個信息社會發(fā)展的基石。
50多年來微電子技術的發(fā)展歷史,實際上就是不斷創(chuàng)新的過程,這里指的創(chuàng)新包括原始創(chuàng)新、技術創(chuàng)新和應用創(chuàng)新等。晶體管的發(fā)明并不是一個孤立的精心設計的實驗,而是一系列固體物理、半導體物理、材料科學等取得重大突破后的必然結果。1947年發(fā)明點接觸型晶體管、1948年發(fā)明結型場效應晶體管以及以后的硅平面工藝、集成電路、CMOS技術、半導體隨機存儲器、CPU、非揮發(fā)存儲器等微電子領域的重大發(fā)明也都是一系列創(chuàng)新成果的體現。同時,每一項重大發(fā)明又都開拓出一個新的領域,帶來了新的巨大市場,對我們的生產、生活方式產生了重大的影響。也正是由于微電子技術領域的不斷創(chuàng)新,才能使微電子能夠以每三年集成度翻兩番、特征尺寸縮小倍的速度持續(xù)發(fā)展幾十年。自1968年開始,與硅技術有關的學術論文數量已經超過了與鋼鐵有關的學術論文,所以有人認為,1968年以后人類進入了繼石器、青銅器、鐵器時代之后硅石時代(siliconage)〖1〗。因此可以說社會發(fā)展的本質是創(chuàng)新,沒有創(chuàng)新,社會就只能被囚禁在“超穩(wěn)態(tài)”陷阱之中。雖然創(chuàng)新作為經濟發(fā)展的改革動力往往會給社會帶來“創(chuàng)造性的破壞”,但經過這種破壞后,又將開始一個新的處于更高層次的創(chuàng)新循環(huán),社會就是以這樣螺旋形上升的方式向前發(fā)展。
在微電子技術發(fā)展的前50年,創(chuàng)新起到了決定性的作用,而今后微電子技術的發(fā)展仍將依賴于一系列創(chuàng)新性成果的出現。我們認為:目前微電子技術已經發(fā)展到了一個很關鍵的時期,21世紀上半葉,也就是今后50年微電子技術的發(fā)展趨勢和主要的創(chuàng)新領域主要有以下四個方面:以硅基CMOS電路為主流工藝;系統(tǒng)芯片(SystemOnAChip,SOC)為發(fā)展重點;量子電子器件和以分子(原子)自組裝技術為基礎的納米電子學;與其他學科的結合誕生新的技術增長點,如MEMS,DNAChip等。
221世紀上半葉仍將以硅基CMOS電路為主流工藝
微電子技術發(fā)展的目標是不斷提高集成系統(tǒng)的性能及性能價格比,因此便要求提高芯片的集成度,這是不斷縮小半導體器件特征尺寸的動力源泉。以MOS技術為例,溝道長度縮小可以提高集成電路的速度;同時縮小溝道長度和寬度還可減小器件尺寸,提高集成度,從而在芯片上集成更多數目的晶體管,將結構更加復雜、性能更加完善的電子系統(tǒng)集成在一個芯片上;此外,隨著集成度的提高,系統(tǒng)的速度和可靠性也大大提高,價格大幅度下降。由于片內信號的延遲總小于芯片間的信號延遲,這樣在器件尺寸縮小后,即使器件本身的性能沒有提高,整個集成系統(tǒng)的性能也可以得到很大的提高。
自1958年集成電路發(fā)明以來,為了提高電子系統(tǒng)的性能,降低成本,微電子器件的特征尺寸不斷縮小,加工精度不斷提高,同時硅片的面積不斷增大。集成電路芯片的發(fā)展基本上遵循了Intel公司創(chuàng)始人之一的GordonE.Moore1965年預言的摩爾定律,即每隔三年集成度增加4倍,特征尺寸縮小倍。在這期間,雖然有很多人預測這種發(fā)展趨勢將減緩,但是微電子產業(yè)三十多年來發(fā)展的狀況證實了Moore的預言[2]。而且根據我們的預測,微電子技術的這種發(fā)展趨勢還將在21世紀繼續(xù)一段時期,這是其它任何產業(yè)都無法與之比擬的。
現在,0.18微米CMOS工藝技術已成為微電子產業(yè)的主流技術,0.035微米乃至0.020微米的器件已在實驗室中制備成功,研究工作已進入亞0.1微米技術階段,相應的柵氧化層厚度只有2.0~1.0nm。預計到2010年,特征尺寸為0.05~0.07微米的64GDRAM產品將投入批量生產。
21世紀,起碼是21世紀上半葉,微電子生產技術仍將以尺寸不斷縮小的硅基CMOS工藝技術為主流。盡管微電子學在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大進展;但還不具備替代硅基工藝的條件。根據科學技術的發(fā)展規(guī)律,一種新技術從誕生到成為主流技術一般需要20到30年的時間,硅集成電路技術自1947年發(fā)明晶體管1958年發(fā)明集成電路,到60年代末發(fā)展成為大產業(yè)也經歷了20多年的時間。另外,全世界數以萬億美元計的設備和技術投入,已使硅基工藝形成非常強大的產業(yè)能力;同時,長期的科研投入已使人們對硅及其衍生物各種屬性的了解達到十分深入、十分透徹的地步,成為自然界100多種元素之最,這是非常寶貴的知識積累。產業(yè)能力和知識積累決定了硅基工藝起碼將在50年內仍起重要作用,人們不會輕易放棄。
目前很多人認為當微電子技術的特征尺寸在2015年達到0.030~0.015微米的“極限”之后,將是硅技術時代的結束,這實際上是一種誤解。且不說微電子技術除了以特征尺寸為代表的加工工藝技術之外,還有設計技術、系統(tǒng)結構等方面需要進一步的大力發(fā)展,這些技術的發(fā)展必將使微電子產業(yè)繼續(xù)高速增長。即使是加工工藝技術,很多著名的微電子學家也預測,微電子產業(yè)將于2030年左右步入像汽車工業(yè)、航空工業(yè)這樣的比較成熟的朝陽工業(yè)領域。即使微電子產業(yè)步入汽車、航空等成熟工業(yè)領域,它仍將保持快速發(fā)展趨勢,就像汽車、航空工業(yè)已經發(fā)展了50多年仍極具發(fā)展?jié)摿σ粯印?/p>
隨著器件的特征尺寸越來越小,不可避免地會遇到器件結構、關鍵工藝、集成技術以及材料等方面的一系列問題,究其原因,主要是:對其中的物理規(guī)律等科學問題的認識還停留在集成電路誕生和發(fā)展初期所形成的經典或半經典理論基礎上,這些理論適合于描述微米量級的微電子器件,但對空間尺度為納米量級、空間尺度為飛秒量級的系統(tǒng)芯片中的新器件則難以適用;在材料體系上,SiO2柵介質材料、多晶硅/硅化物柵電極等傳統(tǒng)材料由于受到材料特性的制約,已無法滿足亞50納米器件及電路的需求;同時傳統(tǒng)器件結構也已無法滿足亞50納米器件的要求,必須發(fā)展新型的器件結構和微細加工、互連、集成等關鍵工藝技術。具體的需要創(chuàng)新和重點發(fā)展的領域包括:基于介觀和量子物理基礎的半導體器件的輸運理論、器件模型、模擬和仿真軟件,新型器件結構,高k柵介質材料和新型柵結構,電子束步進光刻、13nmEUV光刻、超細線條刻蝕,SOI、GeSi/Si等與硅基工藝兼容的新型電路,低K介質和Cu互連以及量子器件和納米電子器件的制備和集成技術等。
3量子電子器件(QED)和以分子原子自組裝技術為基礎的納米電子學將帶來嶄新的領域
在上節(jié)我們談到的以尺寸不斷縮小的硅基CMOS工藝技術,可稱之為“scalingdown”,與此同時我們必須注意“bottomup”?!癰ottomup”最重要的領域有二個方面:
(1)量子電子器件(QED—QuantumElectronDevice)這里包括單電子器件和單電子存儲器等。它的基本原理是基于庫侖阻塞機理控制一個或幾個電子運動,由于系統(tǒng)能量的改變和庫侖作用,一個電子進入到一個勢阱,則將阻止其它電子的進入。在單電子存儲器中量子阱替代了通常存儲器中的浮柵。它的主要優(yōu)點是集成度高;由于只有一個或幾個電子活動所以功耗極低;由于相對小的電容和電阻以及短的隧道穿透時間,所以速度很快;且可用于多值邏輯和超高頻振蕩。但它的問題是制造比較困難,特別是制造大量的一致性器件很困難;對環(huán)境高度敏感,可靠性難以保證;在室溫工作時要求電容極小(αF),要求量子點大小在幾個納米。這些都為集成成電路帶來了很大困難。
因此,目前可以認為它們的理論是清楚的,工藝有待于探索和突破。
(2)以原子分子自組裝技術為基礎的納米電子學。這里包括量子點陣列(QCA—Quantum-dotCellularAutomata)和以碳納米管為基礎的原子分子器件等。
量子點陣列由量子點組成,至少由四個量子點,它們之間以靜電力作用。根據電子占據量子點的狀態(tài)形成“0”和“1”狀態(tài)。它在本質上是一種非晶體管和無線的方式達到陣列的高密度、低功耗和實現互連。其基本優(yōu)勢是開關速度快,功耗低,集成密度高。但難以制造,且對值置變化和大小改變都極為靈敏,0.05nm的變化可以造成單元工作失效。
以碳納米管為基礎的原子分子器件是近年來快速發(fā)展的一個有前景的領域。碳原子之間的鍵合力很強,可支持高密度電流,而熱導性能類似于金剛石,能在高集成度時大大減小熱耗散,性質類金屬和半導體,特別是它有三種可能的雜交態(tài),而Ge、Si只有一個。這些都使碳納米管(CNT)成為當前科研熱點,從1991年發(fā)現以來,現在已有大量成果涌現,北京大學納米中心彭練矛教授也已制備出0.33納米的CNT并提出“T形結”作為晶體管的可能性。但是問題是如何去生長有序的符合設計性能的CNT器件,更難以集成。
目前“bottomup”的量子器件和以自組裝技術為基礎的納米器件在制造工藝上往往與“Scalingdown”的加工方法相結合以制造器件。這對于解決高集成度CMOS電路的功耗制約將會帶來突破性的進展。
QCA和CNT器件不論在理論上還是加工技術上都有大量工作要做,有待突破,離開實際應用還需較長時日!但這終究是一個誘人探索的領域,我們期待它們將創(chuàng)出一個新的天地。
4系統(tǒng)芯片(SystemOnAChip)是21世紀微電子技術發(fā)展的重點
在集成電路(IC)發(fā)展初期,電路設計都從器件的物理版圖設計入手,后來出現了集成電路單元庫(Cell-Lib),使得集成電路設計從器件級進入邏輯級,這樣的設計思路使大批電路和邏輯設計師可以直接參與集成電路設計,極大地推動了IC產業(yè)的發(fā)展。但集成電路僅僅是一種半成品,它只有裝入整機系統(tǒng)才能發(fā)揮它的作用。IC芯片是通過印刷電路板(PCB)等技術實現整機系統(tǒng)的。盡管IC的速度可以很高、功耗可以很小,但由于PCB板中IC芯片之間的連線延時、PCB板可靠性以及重量等因素的限制,整機系統(tǒng)的性能受到了很大的限制。隨著系統(tǒng)向高速度、低功耗、低電壓和多媒體、網絡化、移動化的發(fā)展,系統(tǒng)對電路的要求越來越高,傳統(tǒng)集成電路設計技術已無法滿足性能日益提高的整機系統(tǒng)的要求。同時,由于IC設計與工藝技術水平提高,集成電路規(guī)模越來越大,復雜程度越來越高,已經可以將整個系統(tǒng)集成為一個芯片。目前已經可以在一個芯片上集成108-109個晶體管,而且隨著微電子制造技術的發(fā)展,21世紀的微電子技術將從目前的3G時代逐步發(fā)展到3T時代(即存儲容量由G位發(fā)展到T位、集成電路器件的速度由GHz發(fā)展到燈THz、數據傳輸速率由Gbps發(fā)展到Tbps,注:1G=109、1T=1012、bps:每秒傳輸數據位數)。
正是在需求牽引和技術推動的雙重作用下,出現了將整個系統(tǒng)集成在一個微電子芯片上的系統(tǒng)芯片(SystemOnAChip,簡稱SOC)概念。
系統(tǒng)芯片(SOC)與集成電路(IC)的設計思想是不同的,它是微電子設計領域的一場革命,它和集成電路的關系與當時集成電路與分立元器件的關系類似,它對微電子技術的推動作用不亞于自50年代末快速發(fā)展起來的集成電路技術。
SOC是從整個系統(tǒng)的角度出發(fā),把處理機制、模型算法、芯片結構、各層次電路直至器件的設計緊密結合起來,在單個(或少數幾個)芯片上完成整個系統(tǒng)的功能,它的設計必須是從系統(tǒng)行為級開始的自頂向下(Top-Down)的。很多研究表明,與IC組成的系統(tǒng)相比,由于SOC設計能夠綜合并全盤考慮整個系統(tǒng)的各種情況,可以在同樣的工藝技術條件下實現更高性能的系統(tǒng)指標。例如若采用SOC方法和0.35μm工藝設計系統(tǒng)芯片,在相同的系統(tǒng)復雜度和處理速率下,能夠相當于采用0.18~0.25μm工藝制作的IC所實現的同樣系統(tǒng)的性能;還有,與采用常規(guī)IC方法設計的芯片相比,采用SOC設計方法完成同樣功能所需要的晶體管數目約可以降低l~2個數量級。
對于系統(tǒng)芯片(SOC)的發(fā)展,主要有三個關鍵的支持技術。
(1)軟、硬件的協(xié)同設計技術。面向不同系統(tǒng)的軟件和硬件的功能劃分理論(FunctionalPartitionTheory),這里不同的系統(tǒng)涉及諸多計算機系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、數據壓縮解壓縮和加密解密系統(tǒng)等等。
(2)IP模塊庫問題。IP模塊有三種,即軟核,主要是功能描述;固核,主要為結構設計;和硬核,基于工藝的物理設計、與工藝相關,并經過工藝驗證過的。其中以硬核使用價值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A/D、D/A等都可以成為硬核。其中尤以基于深亞微米的新器件模型和電路模擬為基礎,在速度與功耗上經過優(yōu)化并有最大工藝容差的模塊最有價值?,F在,美國硅谷在80年代出現無生產線(Fabless)公司的基礎上,90年代后期又出現了一些無芯片(Chipless)的公司,專門銷售IP模塊。
(3)模塊界面間的綜合分析技術,這主要包括IP模塊間的膠聯(lián)邏輯技術(gluelogictechnologies)和IP模塊綜合分析及其實現技術等。
微電子技術從IC向SOC轉變不僅是一種概念上的突破,同時也是信息技術新發(fā)展的里程碑。通過以上三個支持技術的創(chuàng)新,它必將導致又一次以系統(tǒng)芯片為主的信息技術上的革命。目前,SOC技術已經嶄露頭角,21世紀將是SOC技術真正快速發(fā)展的時期。
在新一代系統(tǒng)芯片領域,需要重點突破的創(chuàng)新點主要包括實現系統(tǒng)功能的算法和電路結構兩個方面。在微電子技術的發(fā)展歷史上,每一種算法的提出都會引起一場變革,例如維特比算法、小波變換等均對集成電路設計技術的發(fā)展起到了非常重要的作用,目前神經網絡、模糊算法等也很有可能取得較大的突破。提出一種新的電路結構可以帶動一系列的應用,但提出一種新的算法則可以帶動一個新的領域,因此算法應是今后系統(tǒng)芯片領域研究的重點學科之一。在電路結構方面,在系統(tǒng)芯片中,由于射頻、存儲器件的加入,其中的電路結構已經不是傳統(tǒng)意義上的CMOS結構,因此需要發(fā)展更靈巧的新型電路結構。另外,為了實現膠聯(lián)邏輯(GlueLogic)新的邏輯陣列技術有望得到快速的發(fā)展,在這一方面也需要做系統(tǒng)深入的研究。
5微電子與其他學科的結合誕生新的技術增長點
微電子技術的強大生命力在于它可以低成本、大批量地生產出具有高可靠性和高精度的微電子結構模塊。這種技術一旦與其它學科相結合,便會誕生出一系列嶄新的學科和重大的經濟增長點,這方面的典型例子便是MEMS(微機電系統(tǒng))技術和DNA生物芯片。前者是微電子技術與機械、光學等領域結合而誕生的,后者則是與生物工程技術結合的產物。
微電子機械系統(tǒng)不僅是微電子技術的拓寬和延伸,它將微電子技術和精密機械加工技術相互融合,實現了微電子與機械融為一體的系統(tǒng)。MEMS將電子系統(tǒng)和外部世界聯(lián)系起來,它不僅可以感受運動、光、聲、熱、磁等自然界的外部信號,把這些信號轉換成電子系統(tǒng)可以認識的電信號,而且還可以通過電子系統(tǒng)控制這些信號,發(fā)出指令并完成該指令。從廣義上講,MEMS是指集微型傳感器、微型執(zhí)行器、信號處理和控制電路、接口電路、通信系統(tǒng)以及電源于一體的微型機電系統(tǒng)。MEMS技術是一種典型的多學科交叉的前沿性研究領域,它幾乎涉及到自然及工程科學的所有領域,如電子技術、機械技術、光學、物理學、化學、生物醫(yī)學、材料科學、能源科學等〖3〗。
MEMS的發(fā)展開辟了一個全新的技術領域和產業(yè)。它們不僅可以降低機電系統(tǒng)的成本,而且還可以完成許多大尺寸機電系統(tǒng)所不能完成的任務。正是由于MEMS器件和系統(tǒng)具有體積小、重量輕、功耗低、成本低、可靠性高、性能優(yōu)異及功能強大等傳統(tǒng)傳感器無法比擬的優(yōu)點,因而MEMS在航空、航天、汽車、生物醫(yī)學、環(huán)境監(jiān)控、軍事以及幾乎人們接觸到的所有領域中都有著十分廣闊的應用前景。例如微慣性傳感器及其組成的微型慣性測量組合能應用于制導、衛(wèi)星控制、汽車自動駕駛、汽車防撞氣囊、汽車防抱死系統(tǒng)(ABS)、穩(wěn)定控制和玩具;微流量系統(tǒng)和微分析儀可用于微推進、傷員救護;信息MEMS系統(tǒng)將在射頻系統(tǒng)、全光通訊系統(tǒng)和高密度存儲器和顯示等方面發(fā)揮重大作用;同時MEMS系統(tǒng)還可以用于醫(yī)療、光譜分析、信息采集等等?,F在已經成功地制造出了尖端直徑為5μm的可以夾起一個紅細胞的微型鑷子,可以在磁場中飛行的象蝴蝶大小的飛機等。
MEMS技術及其產品的增長速度非常之高,目前正處在技術發(fā)展時期,再過若干年將會迎來MEMS產業(yè)化高速發(fā)展的時期。2000年,全世界MEMS的市場達到120到140億美元,而帶來的與之相關的市場達到1000億美元。
目前,MEMS系統(tǒng)與集成電路發(fā)展的初期情況極為相似。集成電路發(fā)展初期,其電路在今天看來是很簡單的,應用也非常有限,以軍事需求為主,但它的誘人前景吸引了人們進行大量投資,促進了集成電路飛速發(fā)展。集成電路技術的進步,加快了計算機更新?lián)Q代的速度,對CPU和RAM的需求越來越大,反過來又促進了集成電路的發(fā)展。集成電路和計算機在發(fā)展中相互推動,形成了今天的雙贏局面,帶來了一場信息革命。現階段的微機電系統(tǒng)專用性很強,單個系統(tǒng)的應用范圍非常有限,還沒有出現類似于CPU和RAM這樣量大面廣的產品。隨著微機電系統(tǒng)的進步,最后將有可能形成像微電子技術一樣有廣泛應用前景的新產業(yè),從而對人們的社會生產和生活方式產生重大影響。
當前MEMS系統(tǒng)能否取得更更大突破,取決于兩方面的因素:第一是在微系統(tǒng)理論與基礎技術方面取得突破性進展,使人們依靠掌握的理論和基礎技術可以高效地設計制造出所需的微系統(tǒng);第二是找準應用突破口,揚長避短,以特別適合微系統(tǒng)應用的重大領域為目標進行研究,取得突破,從而帶動微系統(tǒng)產業(yè)的發(fā)展。在MEMS發(fā)展中需要繼續(xù)解決的問題主要有:MEMS建模與設計方法學研究;三維微結構構造原理、方法、仿真及制造;微小尺度力學和熱學研究;MEMS的表征與計量方法學;納結構與集成技術等。
微電子與生物技術緊密結合誕生的以DNA芯片等為代表的生物芯片將是21世紀微電子領域的另一個熱點和新的經濟增長點。它是以生物科學為基礎,利用生物體、生物組織或細胞等的特點和功能,設計構建具有預期性狀的新物種或新品系,并與工程技術相結合進行加工生產,它是生命科學與技術科學相結合的產物。具有附加值高、資源占用少等一系列特點,正日益受到廣泛關注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。
采用微電子加工技術,可以在指甲蓋大小的硅片上制作出包含有多達萬種DNA基因片段的芯片。利用這種芯片可以在極快的時間內檢測或發(fā)現遺傳基因的變化等情況,這無疑對遺傳學研究、疾病診斷、疾病治療和預防、轉基因工程等具有極其重要的作用。
DNA芯片的基本思想是通過生物反應或施加電場等措施使一些特殊的物質能夠反映出某種基因的特性從而起到檢測基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人員已經利用微電子技術在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他們制作的DNA芯片是通過在玻璃片上刻蝕出非常小的溝槽,然后在溝槽中覆蓋一層DNA纖維。不同的DNA纖維圖案分別表示不同的DNA基因片段,該芯片共包括6000余種DNA基因片段。DNA(脫氧核糖核酸)是生物學中最重要的一種物質,它包含有大量的生物遺傳信息,DNA芯片的作用非常巨大,其應用領域也非常廣泛:它不僅可以用于基因學研究、生物醫(yī)學等,而且隨著DNA芯片的發(fā)展還將形成微電子生物信息系統(tǒng),這樣該技術將廣泛應用到農業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學和環(huán)境保護等人類生活的各個方面,那時,生物芯片有可能象今天的IC芯片一樣無處不在。
目前的生物芯片主要是指通過平面微細加工技術及超分子自組裝技術,在固體芯片表面構建的微分析單元和系統(tǒng),以實現對化合物、蛋白質、核酸、細胞以及其它生物組分的準確、快速、大信息量的篩選或檢測。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具體實現技術、基于生物芯片的生物信息學以及高密度生物芯片的設計、檢測方法學等等。
6結語
在微電子學發(fā)展歷程的前50年中,創(chuàng)新和基礎研究曾起到非常關鍵的決定性作用。而隨著器件特征尺寸的縮小、納米電子學的出現、新一代SOC的發(fā)展、MEMS和DNA芯片的崛起,又提出了一系列新的課題,客觀需求正在“召喚”創(chuàng)新成果的誕生。
回顧20世紀后50年,展望21世紀前50年,即百年的微電子科學技術發(fā)展歷程,使我們深切地感受到,世紀之交的微電子技術對我們既是一個重大的機遇,也是一個嚴峻的挑戰(zhàn),如果我們能夠抓住這個機遇,立足創(chuàng)新,去勇敢地迎接這個挑戰(zhàn),則有可能使我國微電子技術實現騰飛,在新一代微電子技術中擁有自己的知識產權,促進我國微電子產業(yè)的發(fā)展,為迎接21世紀中葉將要到來的偉大的民族復興奠定技術基礎,以重鑄中華民族的輝煌!
參考文獻
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1.2理論與實踐脫節(jié)很多維修電子課程的專業(yè)教師不注重培養(yǎng)學生的實踐操作能力,進而造成了理論知識與實踐能力嚴重脫節(jié)的局面。對中職學生來說,僅注重理論知識的學習已經不能滿足社會的發(fā)展需求;再加上很多中職院校的師資力量出現斷層,不利于中職院校培養(yǎng)社會所需要的高素質應用型人才。
1.3無法及時反饋相關信息并做專業(yè)測評無法實時測評和反饋學生學習維修電子課程的進度。在實踐操作的過程中,學生是否真正掌握了維修電子的專業(yè)知識,并具有獨立操作能力,這些都是無法專業(yè)測評的。而學生對維修電子的反饋信息也無法及時傳遞給教師,這種單項溝通也在一定程度上制約了維修電子教學的發(fā)展。
1.4維修電子教學實驗設備不足維修電子的教學實踐活動往往會受實驗設備不足的影響。選擇以班級為單位的整體演示性操作模式,學生只是單純地看老師做實驗,自己很難進行專業(yè)操作,而教師也很難在維修電子教學過程中預測學生在操作時可能遇到的情況,無法有針對性的講解,無法讓學生深入了解維修電子的相關專業(yè)知識。
2理論與實踐相結合
中職教育與普通教學工作不同,它具有較強的職業(yè)性和針對性。它要求學生在學習課程期間,要具備相應的實踐能力,這樣進入社會后才能勝任崗位要求,進行專業(yè)操作。
2.1采用一體化的教學模式一體化教學模式是以電子維修課堂教學為主軸,輔助教學設施設備為載體,把電子維修的理論知識與實踐能力充分結合在一起,集視覺、聽覺、行動能力、較強的心理素質于一體,讓中職學生及時發(fā)現問題,及時提問、溝通,實現良好的雙向溝通,將實踐教學活動貫穿于整個電子維修過程中,形成全方位的教學模式。這種教學模式的出發(fā)點是讓中職學生的實踐能力得到提升,以實踐能力為主線,遵循客觀的教學規(guī)律,采取一體化的教學模式,充分利用各項教學資源,深入學習,提高中職學生維修電子的專業(yè)能力。
2.2實行“理論+實踐”的考核模式中職院校的傳統(tǒng)考核模式側重于維修電子理論知識的培養(yǎng),常常忽略了學生的實踐能力,這樣不利于提高學生的綜合素質,更不利于提高維修電子的教學質量,所以,這種新型的“理論+實踐”對等的培養(yǎng),激發(fā)了中職學生學習維修電子的興趣,也為學生樹立了學習的信心。在維修電子課程的考核過程中,“理論+實踐”的考核模式——用專業(yè)知識引導實踐,用實踐操作能力鞏固理論知識,不僅可以激發(fā)學生的學習熱情,還提高了學生的維修電子實踐操作能力,更提高了學生的綜合素質。
2.3注重協(xié)作學習的培養(yǎng)協(xié)作學習是以學生之間的團隊協(xié)作能力為宗旨,根據學生的日常表現、學習成績、興趣愛好和技能水平,隨機將其分成專業(yè)的維修電子小組。教師可以以小組的實踐情況作為綜合測評,及時發(fā)現學生在操作過程中存在的不足,積極引導,正面回應。這樣不僅可以提高維修電子的教學質量,還提高了學生學習的積極性。
在維修電子教學過程中,教師一般會根據實際情況設置一些障礙,然后讓學生進行專業(yè)分析、排除風險、診斷故障、整合維修。但是,在這種情況下,中職學生的主導地位不突出,根本無法培養(yǎng)學生面對維修電子的獨立判斷能力和深入檢修能力,而且還很容易降低中職學生的實踐操作能力。
1.2理論與實踐脫節(jié)
很多維修電子課程的專業(yè)教師不注重培養(yǎng)學生的實踐操作能力,進而造成了理論知識與實踐能力嚴重脫節(jié)的局面。對中職學生來說,僅注重理論知識的學習已經不能滿足社會的發(fā)展需求;再加上很多中職院校的師資力量出現斷層,不利于中職院校培養(yǎng)社會所需要的高素質應用型人才。
1.3無法及時反饋相關信息并做專業(yè)測評
無法實時測評和反饋學生學習維修電子課程的進度。在實踐操作的過程中,學生是否真正掌握了維修電子的專業(yè)知識,并具有獨立操作能力,這些都是無法專業(yè)測評的。而學生對維修電子的反饋信息也無法及時傳遞給教師,這種單項溝通也在一定程度上制約了維修電子教學的發(fā)展。
1.4維修電子教學實驗設備不足
維修電子的教學實踐活動往往會受實驗設備不足的影響。選擇以班級為單位的整體演示性操作模式,學生只是單純地看老師做實驗,自己很難進行專業(yè)操作,而教師也很難在維修電子教學過程中預測學生在操作時可能遇到的情況,無法有針對性的講解,無法讓學生深入了解維修電子的相關專業(yè)知識。
2理論與實踐相結合
中職教育與普通教學工作不同,它具有較強的職業(yè)性和針對性。它要求學生在學習課程期間,要具備相應的實踐能力,這樣進入社會后才能勝任崗位要求,進行專業(yè)操作。
2.1采用一體化的教學模式
一體化教學模式是以電子維修課堂教學為主軸,輔助教學設施設備為載體,把電子維修的理論知識與實踐能力充分結合在一起,集視覺、聽覺、行動能力、較強的心理素質于一體,讓中職學生及時發(fā)現問題,及時提問、溝通,實現良好的雙向溝通,將實踐教學活動貫穿于整個電子維修過程中,形成全方位的教學模式。這種教學模式的出發(fā)點是讓中職學生的實踐能力得到提升,以實踐能力為主線,遵循客觀的教學規(guī)律,采取一體化的教學模式,充分利用各項教學資源,深入學習,提高中職學生維修電子的專業(yè)能力。
2.2實行“理論+實踐”的考核模式
中職院校的傳統(tǒng)考核模式側重于維修電子理論知識的培養(yǎng),常常忽略了學生的實踐能力,這樣不利于提高學生的綜合素質,更不利于提高維修電子的教學質量,所以,這種新型的“理論+實踐”對等的培養(yǎng),激發(fā)了中職學生學習維修電子的興趣,也為學生樹立了學習的信心。在維修電子課程的考核過程中,“理論+實踐”的考核模式——用專業(yè)知識引導實踐,用實踐操作能力鞏固理論知識,不僅可以激發(fā)學生的學習熱情,還提高了學生的維修電子實踐操作能力,更提高了學生的綜合素質。
2.3注重協(xié)作學習的培養(yǎng)
協(xié)作學習是以學生之間的團隊協(xié)作能力為宗旨,根據學生的日常表現、學習成績、興趣愛好和技能水平,隨機將其分成專業(yè)的維修電子小組。教師可以以小組的實踐情況作為綜合測評,及時發(fā)現學生在操作過程中存在的不足,積極引導,正面回應。這樣不僅可以提高維修電子的教學質量,還提高了學生學習的積極性。
對于紙質文件來說,內容的原始性附著在形式的原始性上,人們可以借助形式的原始性來證實和確認內容的原始性。紙質文件的原始性體現為內容和形式的統(tǒng)一,對于任何一項形式上的變化,人們都有理由對它的原始性表示懷疑。但電子文件的內容與形式是相對獨立的,不僅內容易于變化,而且失去了固定的形式,因此,對電子文件的原始性進行認定是非常困難的。主要表現在以下幾個方面:
(一)、電子文件易于修改,而且改動后可以不留任何痕跡。雖然已有一些技術可防止偽造電子文件和在“原稿”上增刪改,但其內容發(fā)生變化的可能性總是比紙質文件要大得多,從而使人們感到把握其內容原貌的困難。在網絡上傳遞的電子文件也有可能被非法截獲或更改。
(二)、電子文件制作過程的虛擬化使得對其原件的界定難于實現。電子文件的制作者不一定像制作紙質文件那樣必須制出一份或一批原件來行使其職責,有時它只不過制作一個“窗口”,將必要的信息集中在一起,并在需要的時候將其輸出。這個“窗口”可以在眾多的電子計算機上顯示出來,也可被不同的“收文者”拷貝到他的電子計算機存儲器上或轉換成硬拷貝保存起來。在不同時間、不同地點、由不同人獲得的同一內容文件可以毫無區(qū)別,無法區(qū)別其中哪個是“原件”,哪個是“復制件”。
(三)、電子計算機軟硬件技術的不斷更新?lián)Q代,迫使電子文件必須不斷地適應新的“生存環(huán)境”,這種適應往往需要以自身結構、格式的改變?yōu)榇鷥r。因此,長期保存的電子文件很可能在結構和格式上與最初形成的大不相同。
(四)、電子文件不再具有固定的存儲載體,根據利用需要,人們可以采用不同的方式輸出。對于長期保存的電子文件,還需要定期進行復制,轉換載體,以防信息損失。電子文件沒有了固定的載體,也就無法通過載體來判定電子文件的原始性。
(五)、電子文件不再具有特定的字跡,人們可以根據需要以不同的字體、字號將電子文件輸出,無法從字跡上分辨其原始性。
(六)、目前電子文件的簽署技術還不普及,我們還不能為每一份電子文件蓋章或親自簽名,因此,也就無法借助印章或簽署的字跡來判斷一份電子文件是否為原件。
電子文件的這些特點使我們無法采用與紙質文件相同的標準和方法來判斷它的原始性,需要為它建立一個新的“原始性”概念。對于一份電子文件來說,只要它的內容確確實實是在當時由原作者撰寫或制作出來的,此后又從未修改過,我們就應該承認它是原始的,盡管它沒有固定的載體,沒有實在的物理形態(tài),甚至因轉換而失去了原來的格式。這種“原始性”概念與紙質文件原件的區(qū)別主要在于,它拋棄了文件形式上的原始性,僅以文件中所含信息的真實、準確,即內容的原始性為惟一標準。根據現代信息技術的特點和社會各方面對電子文件的需要,我們認為建立這樣一個“原始性”的新概念是適當和必要的,它將是電子文件轉化為電子檔案,全面行使“歷史記錄”和“社會記憶”功能的根本,是電子檔案具有憑證作用和法律效力的基礎。但是,對這種看不見摸不著的原始性加以判斷和維護卻是一件十分困難的、涉及多方因素的事情,這個問題的解決有賴于信息技術的進步、電子文件管理水平的提高以及有關法律的建立和完善。
二、確保電子文件原始性的技術措施
電子文件是高科技的產物,它的各種性能是由技術決定的。隨著電子文件的廣泛使用,信息安全技術就顯得特別重要,電子文件的制作者、管理者和檔案工作者都應積極采用有關技術措施,提高電子文件的可靠性。
(一)、加密技術
電子通信系統(tǒng)中可采用“雙密鑰碼”進行加密。在網絡中的每一個加密通信者擁有一對密鑰:一個是可以公開的加密密鑰,另一個是嚴格保密的解密密鑰,發(fā)方使用收方的公開密鑰發(fā)文,收方用只有自已知道的解密密鑰解密,這樣任何人都可以利用公開密鑰向收方發(fā)送電子文件,而只有收方才能識別這些加密的電子文件內容。由于加密和解密使用不同的密鑰,因此第三者很難從截獲的密文中解出原文內容來,無法對它進行篡改,從而保護電子文件在傳輸過程中的原始性、真實性。
(二)、簽署技術
目前在電子文件上進行簽署的技術主要有兩種:一種是光筆簽名;另一種是數字簽名。光筆簽名是簽名者使用一種專用的光筆直接在輸入板上簽名,屏幕是顯示出來的“筆跡”,如同在紙質文件上的親筆簽名一樣,直觀、易于辨認,計算機將這種“簽名圖像”接收下來,并確認簽名者與電子文件的關系。在計算機系統(tǒng)中還可把這種簽名設置為一種批準指令,經電子計算機審核簽名有效后方可進入下一階段的操作。另一種是利用“雙密鑰碼”在電子文件上進行數字簽名。數字簽名是一種字母數字串,發(fā)方利用自己的不公開密鑰對發(fā)出的電子文件進行加密處理,生成一個“數字簽名”,與電子文件一起發(fā)出,同時還帶走一個可使其生效的公開密鑰。收方用發(fā)方的公開密鑰運用特定的計算方法解碼檢驗簽名。假如結果位串與傳輸的一致,那么便有充足的理由相信兩個事實:一是這份電子文件確實來自發(fā)方,其內容沒有被人作過修改,從而證明其原始性;二是發(fā)方也必須承認這份電子文件確實是自己發(fā)出,對它的生效應負全部責任。和紙質文件一樣,電子文件的簽署可以表示作者對該電子文件的權力和責任,這種技術在電子文件管理中具有廣泛的應用前景。
(三)、消息認證
電子文件的使用者,非常關心他所使用的信息在存儲或傳輸過程中是否“完好如初”,是否被人篡改或替換過,消息認證技術可以消除使用者這個疑慮。比較常用的方法是利用分組密碼進行消息認證。先把電子文件信息分成一定的長度,如64比特為一段,發(fā)方和收方共同選定一個64比特長的序列及密鑰,發(fā)方運用這個序列和密鑰對電子進行加密運算后得到這份電子文件的“認證字”,將電子文件和認證字一同發(fā)送出去。收方也同樣運用這個序列和密鑰計算該電子文件的認證字,如果計算結果和他所收到的認證字一致,即可認定這份電子文件的內容與發(fā)出時是一致的,進而證明這份電子文件的原始性、真實性。
(四)、身份驗證
為了防止無關人員進入系統(tǒng)對電子文件或數據進行訪問,有些系統(tǒng)需要對用戶進行身份驗證,如銀行系統(tǒng)用戶使用個人密碼驗證,有些文件管理系統(tǒng)使用管理員代碼驗證等。最常見的方法是給每個合法用戶一個“通行字”,代表該用戶身份。通行字可由數字、字母或特定的符號組成,只有用戶本人和計算機系統(tǒng)知道。當合法用戶要求進入系統(tǒng)訪問時,首先輸入自己的通行字,計算機自動將這個通行字與存儲在機器內的有關該用戶的資料進行相關的業(yè)務訪問;如果一種驗證不合格,該用戶就會被拒絕于系統(tǒng)之外。身份驗證技術可用于電子文件訪問權限的控制。
(五)、防火墻
這是一種訪問控制技術。在某個機構的網絡和其它系統(tǒng)網絡之間設置障礙,防止其它系統(tǒng)的網上用戶對該機構信息資源的非法訪問,也可以阻止該機構的機要信息、專利信息從機構的網絡上非法輸出。防火墻的安全保障能力僅限于網絡邊界,它是通過在網絡邊界上建立起來的相應的網絡通信監(jiān)控系統(tǒng),監(jiān)測所有通過防火墻的數據流,凡是符合事先制定的網絡安全規(guī)定的信息允許通過,不符合的就拒于墻外。從而使被保護網絡的信息、結構不受侵犯,實現網絡的安全,保護網上電子文件的原始性、真實性。實現防火墻功能所用的技術主要有:數據包過濾、應用網關和服務等。據行家預測,在不遠的將來,加密軟件標記和數字簽名等認證技術可能會直接做進防火墻中。
(六)、防寫措施
目前在許多軟件中可將電子文件設置為“只讀”狀態(tài)。在這種狀態(tài)下,用戶只能從電子計算機上讀取信息,而不能對其做任何修改。在電子計算機外存儲器中,只讀式光盤(CD-ROM)只能供使用者讀取信息而不能追加或擦除信息;一次寫入式光盤(WORM)可供使用者一次寫入多次讀取,可以追加信息但不能擦除原來的信息。這些不可逆式的存儲載體可以有效地防止用戶更改電子文件,保持電子文件的原始性、真實性。
上述這些技術對于維護電子文件的真實、可靠都具有很好的效果,隨著這些技術的完善和普及,電子文件的原始性、真實性可得到更為可靠的認定和更加有效的保護,從而確保電子文件的憑證作用。
三、確保電子文件原始性的管理措施
在電子文件的形成、處理、歸檔,電子檔案的保管、利用等各個環(huán)節(jié),信息都有被更改、丟失的可能,即使擁有完善的信息安全技術,也需要有相應的管理措施來保證其得以實施。建立并執(zhí)行一整套科學、合理、嚴密的管理制度,從每一個環(huán)節(jié)堵塞信息失真的隱患,是維護電子檔案原始性、真實性的最重要措施。電子文件全過程管理中有關維護其信息安全方面的措施,主要包括以下幾方面:
(一)、加強對電子文件制作和管理人員的管理
電子文件是由人制作的,其存儲、檢索、傳輸等處理都是按人的意愿進行的,因此,對參加電子文件制作和管理的人進行審查是至關重要的。要禁止那些道德品質不好、工作不認真負責、沒有良好的工作作風的人參加電子文件制作和管理工作。要建立一套審查制度,嚴格把關,這是從源頭上保證電子文件原始性、真實性的最關鍵措施。人是活的因素,易受外界影響,任何一個好成份,在沒有管理要求的情況下,也會逐漸懈怠甚至可能變壞。加強對電子文件制作和管理人員的管理,僅依靠審查制度是不夠的,還必須提出嚴格要求,明確具體管理措施,這是在電子文件制作和處理過程中保證其原始性、真實性的重要措施。另外還要進行教育,不斷地提高電子文件的制作者和管理人員的責任心,要使他們養(yǎng)成忠于職守的品質,認真負責的工作精神,一絲不茍的工作作風,精益求精的技術水平,這是保證電子文件原始性、真實性的根本措施。
(二)、電子文件的制作過程要職責分明
電子文件的制作人員,應對其制作的電子文件的真實性和能被保管、保存負有責任。為保證電子文件在制作階段不出現失真現象,避免制作人員的相互推諉、扯皮,首先要明確職責范圍。特別是合作制作的電子文件或大型輔助設計項目,更要注意劃清制作人員的職責范圍,使每一個參與人員負其分工范圍內的責任。一般來說,不相干人員不能進入他人的責任范圍,工作需要時可允許用只讀式的載體調讀,以防由于誤操作或有意增刪改等原因造成電子文件的失真。
(三)、建立電子文件全過程管理的制度
電子文件從形成到電子檔案的開發(fā)利用,中間經過很多環(huán)節(jié)。哪一個環(huán)節(jié)的職責不清,制度不明,考慮不周,都可能影響電子文件的原始性、真實性。因此,及早地建立電子文件全過程管理制度,明確各方面的職責要求,就顯得非常重要。如電子文件形成后就應及時進行收集、積累,以防在分散狀態(tài)下發(fā)生信息丟失。因此,一開始就明確由誰進行收集、積累,如何進行收集、積累,建立收集、積累制度和嚴格的歸檔制度,是保證電子檔案原始性、真實性和完整性的重要措施。電子文件的歸檔范圍、歸檔內容、歸檔時間、歸檔要求等和紙質文件相比,都有很大區(qū)別,要明確無誤地作出規(guī)定。歸檔時應對電子文件進行全面、認真的檢查,凡不符合要求的,都要有明確的處理措施,不能有絲毫含糊,否則將會對電子文件的原始性、真實性和完整性造成極大危害。
電子文件歸檔應對存儲載體有嚴格要求,并且明確保護措施,不致因載體原因而對電子文件的原始性、真實性和完整性造成危害。為實現電子檔案長期保存所必須進行的載體轉換也要采取明確的措施,防止在轉換過程中造成信息的損失。電子檔案的利用有許多便捷之處,但是各種用戶和各種形式的利用活動,也會給電子檔案管理帶來一些不安全的隱患,因此必須加強對電子檔案的開發(fā)利用活動的管理。
(四)、建立電子文件管理的記錄系統(tǒng)