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微电子技术专业领域的哲学问题

论文摘要：微电子技术作为近几十年高速发展的学科，它已经从多个方面影响着我们的生活，改变我们的生活。作为研究电子或离子在固体材料中的运动规律及其应用，并利用它实现信号处理功能的学科，微电子为我们架起了从微观到宏观的桥梁。用哲学的辩证体系和思想方法思考这架“桥”的形成发展和作用及其影响。

关键字：微电子技术，微观与宏观，哲学

1、绪论

进入21世纪以来，我国信息产业在生产和科研方面都大大加快了发展速度，并已经成为国民经济发展的支柱产业之一。作为信息技术的基础的微电子技术的发展，特别是微电子半导体行业的发展，已经成为衡量一个国家综合国力的重要标志。并且半导体行业已经进入到日常生活的各个领域，在我们的生活中扮演中极其重要的角色。

微电子学（Microelectronics）是研究在固体（主要是半导体）材料上构成的微小化电路，子系统及系统的电子学分支。微电子学作为电子学的一门分支学科，主要是研究电子或离子在固体材料中的运动规律及其应用，并利用它实现信号处理功能的学科。微电子学是以实现电路和系统的集成为目的的。微电子学中实现的电路和系统又成为集成电路和集成系统，是微小化的；在微电子学中的空间尺寸通常是以微米（^m，川m=10-6m）和纳米（nm，1nm=10-9m）为单位的。

哲学，是理论化、系统化的世界观，是自然知识、社会知识、思维知识的概括和总结，是世界观和方法论的统一。是社会意识的具体存在和表现形式，是以追求世界的本源、本质、共性或绝对、终极的形而上者为形式，以确立哲学世界观和方法论为内容的社会科学。

哲学、微电子学在一般人看来，一个属于理工科的范畴，另一个属于文科。他们中间是对立的两面，彼此在不同的圈子，还是存在必然的联系。其实，从西方学术史看，是哲学衍生出科学，在学术上的哲学，是对这些基本原则的理性根据的质疑、反思，并试图对这些基本原则进行理性的重建。这一套理论体系在创造发展一门学科上起到了指导性的作用，当然微电子学也不会例外。

2、“桥梁”形成中的哲学思想

在日常生活中，我们想象有许多事物是正确的；但是仔细加以观察，就可以发现它们却是如此充满了显明的矛盾，以至于唯有深思才能使我们知道什么是我们真正可以相信的。在探讨真确性时，我们自然是从我们现有的经验出发，而且在某种意义上，知识无疑就是从这些经验派生出来的。但是，直接经验使我们知道那个东西究竟是什么，有关这一点，任何陈述都很可能是错误的。我觉得我此刻正坐在一张椅子上，面前是一张某种形状的桌子，我看到桌上有一些字纸。我转过头来，便看到窗子外边的建筑物，还有云彩和太阳。我相信太阳离地球约为九千三百万英里；我相信它是一个比地球大许多倍的炽热的天体；我相信由于地球的自转，太阳便每天早晨升起，并且未来它仍将继续如此。我相信，如果有个正常的人走进我的房里，他也会像我一样地看到这些椅子、桌子、书和纸；而且我相信，我所见到的桌子就是我的手压着的这张桌子。这一切，似乎都如此之显然，以至于几乎不值得一提，除非是为了答复一个怀疑我是否能有所知的人。可是，在我们还不能确定我们已经能以完全真确的形式把它们加以说明之前，我们对于一切都有理由怀疑，并且所有这些都需要有许多次审慎的讨论。

我们从一无所知到认识微观世界，发现物质的组成、分子、原子，就是在一次次怀疑，验证试验中产生的。其中，量子理论，作为微电子学的基础理论之一，其产生历程就验证了哲学在新生物产生过程中的解释。

（1） 在经典物理学的理论中能量是连续变化的，可以取任意值。19世纪后期，科学家们发现很多物理现象无法用这一理论解释。1900年12月14日，德国物理学家普朗克（M.Planck，1858-1947）提出：像原子作为一切物质的构成单元一样，“能量子”（量子）是能量的最小单元，原子吸收或发射能量是一份一份地进行的。后来，这一天被认为是量子理论的诞生日。

（2） 1900年普朗克为了克服经典理论解释黑体辐射规律的困难，引入了能量子概念，为量子理论奠下了基石。随后，爱因斯坦针对光电效应实验与经典理论的矛盾，提出了光量子假说，并在固体比热问题上成功地运用了能量子概念，为量子理论的发展打开了局面。

（3） 1923年，德布罗意提出了物质波假说，将波粒二象性运用于电子之类的粒子束，把量子论发展到一个新的高度。1925年-1926年薛定谔率先沿着物质波概念成功地确立了电子的波动方程，为量子理论找到了一个基本公式，并由此创建了波动力学。

在这些理论的形成轨迹中都能看到先根据已有的知识从经验出发，当解释不了一些现象后，就大胆提出假设，然后设计实验验证假设，最后提出具有说服力的理论。哲学的体系和思想发挥了巨大的作用。

3、“桥梁