《21世纪大学新型参考教材系列 光电子学》

自人类诞生之日起人们懂得利用光,最初只是利用了太阳光。人们发现了火以后,不仅利用火来照明,也利用烽火来传递信息。从19世纪到20世纪,有关电磁学的知识得到了飞跃的发展,并不断开发了各种电的应用技术。作为能源的电能,由于具有瞬时移动性和可控制性,所以被广泛用于照明、动力等方面。此外,电信号具有传播速度快、可控性好等特点,所以获得了广泛的应用。电子学正是研究电信号的控制、记录、传递及其应用的一门科学。自晶体管的发明到集成电路广泛应用的今天,可以说每一个领域无不得到电子学的恩惠。例如,不同种类的鱼生存于各自适应的水温中,如果利用人造卫星测量出海水的温度分布,就可以预测出特定的鱼所在的海域,鱼船可以依靠人造卫星发出的电波自动操纵到那片海域,利用超声波确认鱼群进人鱼网。此外,各行各业都有很多利用电子技术的例子。

直到现在为止,元器件的不断微细化和集成电路的高度集成化,满足了对信息处理量不断增大以及处理速度不断提高的要求。不过,电子学已经出现不能适应新的要求的征兆。例如,集成电路布线的进一步微细化,将带来布线中的电子迁移等问题。在大电流密度的铝布线中出现电子迁移现象,布线中的电子碰撞铝的原子,使铝原子移动而产生断线。同时,布线的微细化使电阻增加,增大了RC时间常数,使信号传播延迟。此外,由于布线垒民之譖3峠|檉兩力脉的驥明鲔距离狭窄,布线间产生电磁耦合,引起串音(crosstalk)现象等