導(dǎo)語：如何才能寫好一篇納米科學(xué)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：納米科學(xué)納米技術(shù)納米管納米線納米團(tuán)簇半導(dǎo)體

NanoscienceandNanotechnology–theSecondRevolution

Abstract:Thefirstrevolutionofnanosciencetookplaceinthepast10years.Inthisperiod,researchersinChina,HongKongandworldwidehavedemonstratedtheabilitytofabricatelargequantitiesofnanotubes,nanowiresandnanoclustersofdifferentmaterials,usingeitherthe“build-up”or“build-down”approach.Theseeffortshaveshownthatifnanostructurescanbefabricatedinexpensively,therearemanyrewardstobereaped.Structuressmallerthan20nmexhibitnon-classicalpropertiesandtheyofferthebasisforentirelydifferentthinkinginmakingdevicesandhowdevicesfunction.Theabilitytofabricatestructureswithdimensionlessthan70nmallowthecontinuationofminiaturizationofdevicesinthesemiconductorindustry.Thesecondnanoscienceandnantechnologyrevolutionwilllikelytakeplaceinthenext10years.Inthisnewperiod,scientistsandengineerswillneedtoshowthatthepotentialandpromiseofnanostructurescanberealized.Therealizationisthefabricationofpracticaldeviceswithgoodcontrolinsize,composition,orderandpuritysothatsuchdeviceswilldeliverthepromisedfunctions.Weshalldiscusssomedifficultiesandchallengesfacedinthisnewperiod.Anumberofalternativeapproacheswillbediscussed.Weshallalsodiscusssomeoftherewardsifthesedifficultiescanbeovercome.

Keywords:Nanoscience,Nanotechnology,Nanotubes,Nanowires,Nanoclusters,“build-up”,“build-down”,Semiconductor

I.引言

納米科學(xué)和技術(shù)所涉及的是具有尺寸在1-100納米范圍的結(jié)構(gòu)的制備和表征。在這個(gè)領(lǐng)域的研究舉世矚目。例如，美國(guó)政府2001財(cái)政年度在納米尺度科學(xué)上的投入要比2000財(cái)政年增長(zhǎng)83%，達(dá)到5億美金。有兩個(gè)主要的理由導(dǎo)致人們對(duì)納米尺度結(jié)構(gòu)和器件的興趣的增加。第一個(gè)理由是，納米結(jié)構(gòu)（尺度小于20納米）足夠小以至于量子力學(xué)效應(yīng)占主導(dǎo)地位，這導(dǎo)致非經(jīng)典的行為，譬如，量子限制效應(yīng)和分立化的能態(tài)、庫侖阻塞以及單電子邃穿等。這些現(xiàn)象除引起人們對(duì)基礎(chǔ)物理的興趣外，亦給我們帶來全新的器件制備和功能實(shí)現(xiàn)的想法和觀念，例如，單電子輸運(yùn)器件和量子點(diǎn)激光器等。第二個(gè)理由是，在半導(dǎo)體工業(yè)有器件持續(xù)微型化的趨勢(shì)。根據(jù)“國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)路向（2001）“雜志，2005年前動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（DRAM）和微處理器（MPU）的特征尺寸預(yù)期降到80納米，而MPU中器件的柵長(zhǎng)更是預(yù)期降到45納米。然而，到2003年在MPU制造中一些不知其解的問題預(yù)期就會(huì)出現(xiàn)。到2005年類似的問題將預(yù)期出現(xiàn)在DRAM的制造過程中。半導(dǎo)體器件特征尺寸的深度縮小不僅要求新型光刻技術(shù)保證能使尺度刻的更小，而且要求全新的器件設(shè)計(jì)和制造方案，因?yàn)楫?dāng)MOS器件的尺寸縮小到一定程度時(shí)基礎(chǔ)物理極限就會(huì)達(dá)到。隨著傳統(tǒng)器件尺寸的進(jìn)一步縮小，量子效應(yīng)比如載流子邃穿會(huì)造成器件漏電流的增加，這是我們不想要的但卻是不可避免的。因此，解決方案將會(huì)是制造基于量子效應(yīng)操作機(jī)制的新型器件，以便小物理尺寸對(duì)器件功能是有益且必要的而不是有害的。如果我們能夠制造納米尺度的器件，我們肯定會(huì)獲益良多。譬如，在電子學(xué)上，單電子輸運(yùn)器件如單電子晶體管、旋轉(zhuǎn)柵門管以及電子泵給我們帶來諸多的微尺度好處，他們僅僅通過數(shù)個(gè)而非以往的成千上萬的電子來運(yùn)作，這導(dǎo)致超低的能量消耗，在功率耗散上也顯著減弱，以及帶來快得多的開關(guān)速度。在光電子學(xué)上，量子點(diǎn)激光器展現(xiàn)出低閾值電流密度、弱閾值電流溫度依賴以及大的微分增益等優(yōu)點(diǎn)，其中大微分增益可以產(chǎn)生大的調(diào)制帶寬。在傳感器件應(yīng)用上，納米傳感器和納米探測(cè)器能夠測(cè)量極其微量的化學(xué)和生物分子，而且開啟了細(xì)胞內(nèi)探測(cè)的可能性，這將導(dǎo)致生物醫(yī)學(xué)上迷你型的侵入診斷技術(shù)出現(xiàn)。納米尺度量子點(diǎn)的其他器件應(yīng)用，比如，鐵磁量子點(diǎn)磁記憶器件、量子點(diǎn)自旋過濾器及自旋記憶器等，也已經(jīng)被提出，可以肯定這些應(yīng)用會(huì)給我們帶來許多潛在的好處?？偠灾?，無論是從基礎(chǔ)研究（探索基于非經(jīng)典效應(yīng)的新物理現(xiàn)象）的觀念出發(fā)，還是從應(yīng)用（受因結(jié)構(gòu)減少空間維度而帶來的優(yōu)點(diǎn)以及因應(yīng)半導(dǎo)體器件特征尺寸持續(xù)減小而需要這兩個(gè)方面的因素驅(qū)使）的角度來看，納米結(jié)構(gòu)都是令人極其感興趣的。

II.納米結(jié)構(gòu)的制備———首次浪潮

有兩種制備納米結(jié)構(gòu)的基本方法：build-up和build-down。所謂build-up方法就是將已預(yù)制好的納米部件（納米團(tuán)簇、納米線以及納米管）組裝起來；而build-down方法就是將納米結(jié)構(gòu)直接地淀積在襯底上。前一種方法包含有三個(gè)基本步驟：1）納米部件的制備；2）納米部件的整理和篩選；3）納米部件組裝成器件（這可以包括不同的步驟如固定在襯底及電接觸的淀積等等）?！癰uild-up“的優(yōu)點(diǎn)是個(gè)體納米部件的制備成本低以及工藝簡(jiǎn)單快捷。有多種方法如氣相合成以及膠體化學(xué)合成可以用來制備納米元件。目前，在國(guó)內(nèi)、在香港以及在世界上許多的實(shí)驗(yàn)室里這些方法正在被用來合成不同材料的納米線、納米管以及納米團(tuán)簇。這些努力已經(jīng)證明了這些方法的有效性。這些合成方法的主要缺點(diǎn)是材料純潔度較差、材料成份難以控制以及相當(dāng)大的尺寸和形狀的分布。此外，這些納米結(jié)構(gòu)的合成后工藝再加工相當(dāng)困難。特別是，如何整理和篩選有著窄尺寸分布的納米元件是一個(gè)至關(guān)重要的問題，這一問題迄今仍未有解決。盡管存在如上的困難和問題，“build-up“依然是一種能合成大量納米團(tuán)簇以及納米線、納米管的有效且簡(jiǎn)單的方法?？墒沁@些合成的納米結(jié)構(gòu)直到目前為止仍然難以有什么實(shí)際應(yīng)用，這是因?yàn)樗鼈內(nèi)狈?shí)用所苛求的尺寸、組份以及材料純度方面的要求。而且，因?yàn)橥瑯拥脑蛴眠@種方法合成的納米結(jié)構(gòu)的功能性質(zhì)相當(dāng)差。不過上述方法似乎適宜用來制造傳感器件以及生物和化學(xué)探測(cè)器，原因是垂直于襯底生長(zhǎng)的納米結(jié)構(gòu)適合此類的應(yīng)用要求。

“Build-down”方法提供了杰出的材料純度控制，而且它的制造機(jī)理與現(xiàn)代工業(yè)裝置相匹配，換句話說，它是利用廣泛已知的各種外延技術(shù)如分子束外延(MBE)、化學(xué)氣相淀積（MOVCD）等來進(jìn)行器件制造的傳統(tǒng)方法?！癇uild-down”方法的缺點(diǎn)是較高的成本。在“build-down”方法中有幾條不同的技術(shù)路徑來制造納米結(jié)構(gòu)。最簡(jiǎn)單的一種，也是最早使用的一種是直接在襯底上刻蝕結(jié)構(gòu)來得到量子點(diǎn)或者量子線。另外一種是包括用離子注入來形成納米結(jié)構(gòu)。這兩種技術(shù)都要求使用開有小尺寸窗口的光刻版。第三種技術(shù)是通過自組裝機(jī)制來制造量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)。自組裝方法是在晶格失配的材料中自然生長(zhǎng)納米尺度的島。在Stranski-Krastanov生長(zhǎng)模式中，當(dāng)材料生長(zhǎng)到一定厚度后，二維的逐層生長(zhǎng)將轉(zhuǎn)換成三維的島狀生長(zhǎng)，這時(shí)量子點(diǎn)就會(huì)生成。業(yè)已證明基于自組裝量子點(diǎn)的激光器件具有比量子阱激光器更好的性能。量子點(diǎn)器件的飽和材料增益要比相應(yīng)的量子阱器件大50倍，微分增益也要高3個(gè)量級(jí)。閾值電流密度低于100A/cm2、室溫輸出功率在瓦特量級(jí)（典型的量子阱基激光器的輸出功率是5-50mW）的連續(xù)波量子點(diǎn)激光器也已經(jīng)報(bào)道。無論是何種材料系統(tǒng)，量子點(diǎn)激光器件都預(yù)期具有低閾值電流密度，這預(yù)示目前還要求在大閾值電流條件下才能激射的寬帶系材料如III組氮化物基激光器還有很大的顯著改善其性能的空間。目前這類器件的性能已經(jīng)接近或達(dá)到商業(yè)化器件所要求的指標(biāo)，預(yù)期量子點(diǎn)基的此類材料激光器將很快在市場(chǎng)上出現(xiàn)。量子點(diǎn)基光電子器件的進(jìn)一步改善主要取決于量子點(diǎn)幾何結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。雖然在生長(zhǎng)條件上如襯底溫度、生長(zhǎng)元素的分氣壓等的變化能夠在一定程度上控制點(diǎn)的尺寸和密度，自組裝量子點(diǎn)還是典型底表現(xiàn)出在大小、密度及位置上的隨機(jī)變化，其中僅僅是密度可以粗糙地控制。自組裝量子點(diǎn)在尺寸上的漲落導(dǎo)致它們的光發(fā)射的非均勻展寬，因此減弱了使用零維體系制作器件所期望的優(yōu)點(diǎn)。由于量子點(diǎn)尺寸的統(tǒng)計(jì)漲落和位置的隨機(jī)變化，一層含有自組裝量子點(diǎn)材料的光致發(fā)光譜典型地很寬。在豎直疊立的多層量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)中這種譜展寬效應(yīng)可以被減弱。如果隔離層足夠薄，豎直疊立的多層量子點(diǎn)可典型地展現(xiàn)出豎直對(duì)準(zhǔn)排列，這可以有效地改善量子點(diǎn)的均勻性。然而，當(dāng)隔離層薄的時(shí)候，在一列量子點(diǎn)中存在載流子的耦合，這將失去因使用零維系統(tǒng)而帶來的優(yōu)點(diǎn)。怎樣優(yōu)化量子點(diǎn)的尺寸和隔離層的厚度以便既能獲得好均勻性的量子點(diǎn)又同時(shí)保持載流子能夠限制在量子點(diǎn)的個(gè)體中對(duì)于獲得器件的良好性能是至關(guān)重要的。

很清楚納米科學(xué)的首次浪潮發(fā)生在過去的十年中。在這段時(shí)期，研究者已經(jīng)證明了納米結(jié)構(gòu)的許多嶄新的性質(zhì)。學(xué)者們更進(jìn)一步征明可以用“build-down”或者“build-up”方法來進(jìn)行納米結(jié)構(gòu)制造。這些成果向我們展示，如果納米結(jié)構(gòu)能夠大量且廉價(jià)地被制造出來，我們必將收獲更多的成果。

在未來的十年中，納米科學(xué)和技術(shù)的第二次浪潮很可能發(fā)生。在這個(gè)新的時(shí)期，科學(xué)家和工程師需要征明納米結(jié)構(gòu)的潛能以及期望功能能夠得到兌現(xiàn)。只有獲得在尺寸、成份、位序以及材料純度上良好可控能力并成功地制造出實(shí)用器件才能實(shí)現(xiàn)人們對(duì)納米器件所期望的功能。因此，納米科學(xué)的下次浪潮的關(guān)鍵點(diǎn)是納米結(jié)構(gòu)的人為可控性。

III.納米結(jié)構(gòu)尺寸、成份、位序以及密度的控制——第二次浪潮

為了充分發(fā)揮量子點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)之處，我們必須能夠控制量子點(diǎn)的位置、大小、成份已及密度。其中一個(gè)可行的方法是將量子點(diǎn)生長(zhǎng)在已經(jīng)預(yù)刻有圖形的襯底上。由于量子點(diǎn)的橫向尺寸要處在10-20納米范圍（或者更小才能避免高激發(fā)態(tài)子能級(jí)效應(yīng)，如對(duì)于GaN材料量子點(diǎn)的橫向尺寸要小于8納米）才能實(shí)現(xiàn)室溫工作的光電子器件，在襯底上刻蝕如此小的圖形是一項(xiàng)挑戰(zhàn)性的技術(shù)難題。對(duì)于單電子晶體管來說，如果它們能在室溫下工作，則要求量子點(diǎn)的直徑要小至1-5納米的范圍。這些微小尺度要求已超過了傳統(tǒng)光刻所能達(dá)到的精度極限。有幾項(xiàng)技術(shù)可望用于如此的襯底圖形制作。

—電子束光刻通?？梢杂脕碇谱魈卣鞒叨刃≈?0納米的圖形。如果特殊薄膜能夠用作襯底來最小化電子散射問題，那特征尺寸小至2納米的圖形可以制作出來。在電子束光刻中的電子散射因?yàn)樗^近鄰干擾效應(yīng)（proximityeffect）而嚴(yán)重影響了光刻的極限精度，這個(gè)效應(yīng)造成制備空間上緊鄰的納米結(jié)構(gòu)的困難。這項(xiàng)技術(shù)的主要缺點(diǎn)是相當(dāng)費(fèi)時(shí)。例如，刻寫一張4英寸的硅片需要時(shí)間1小時(shí)，這不適宜于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。電子束投影系統(tǒng)如SCALPEL（scatteringwithangularlimitationprojectionelectronlithography）正在發(fā)展之中以便使這項(xiàng)技術(shù)較適于用于規(guī)模生產(chǎn)。目前，耗時(shí)和近鄰干擾效應(yīng)這兩個(gè)問題還沒有得到解決。

—聚焦離子束光刻是一種機(jī)制上類似于電子束光刻的技術(shù)。但不同于電子束光刻的是這種技術(shù)并不受在光刻膠中的離子散射以及從襯底來的離子背散射影響。它能刻出特征尺寸細(xì)到6納米的圖形，但它也是一種耗時(shí)的技術(shù)，而且高能離子束可能造成襯底損傷。

—掃描微探針術(shù)可以用來劃刻或者氧化襯底表面，甚至可以用來操縱單個(gè)原子和分子。最常用的方法是基于材料在探針作用下引入的高度局域化增強(qiáng)的氧化機(jī)制的。此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)用來刻劃金屬（Ti和Cr）、半導(dǎo)體（Si和GaAs）以及絕緣材料（Si3N4和silohexanes），還用在LB膜和自聚集分子單膜上。此種方法具有可逆和簡(jiǎn)單易行等優(yōu)點(diǎn)。引入的氧化圖形依賴于實(shí)驗(yàn)條件如掃描速度、樣片偏壓以及環(huán)境濕度等?？臻g分辨率受限于針尖尺寸和形狀（雖然氧化區(qū)域典型地小于針尖尺寸）。這項(xiàng)技術(shù)已用于制造有序的量子點(diǎn)陣列和單電子晶體管。這項(xiàng)技術(shù)的主要缺點(diǎn)是處理速度慢（典型的刻寫速度為1mm/s量級(jí)）。然而，最近在原子力顯微術(shù)上的技術(shù)進(jìn)展—使用懸臂樑陣列已將掃描速度提高到4mm/s。此項(xiàng)技術(shù)的顯著優(yōu)點(diǎn)是它的杰出的分辨率和能產(chǎn)生任意幾何形狀的圖形能力。但是，是否在刻寫速度上的改善能使它適用于除制造光刻版和原型器件之外的其他目的還有待于觀察。直到目前為止，它是一項(xiàng)能操控單個(gè)原子和分子的唯一技術(shù)。

—多孔膜作為淀積掩版的技術(shù)。多孔膜能用多種光刻術(shù)再加腐蝕來制備，它也可以用簡(jiǎn)單的陽極氧化方法來制備。鋁膜在酸性腐蝕液中陽極氧化就可以在鋁膜上產(chǎn)生六角密堆的空洞，空洞的尺寸可以控制在5-200nm范圍。制備多孔膜的其他方法是從納米溝道玻璃膜復(fù)制。用這項(xiàng)技術(shù)已制造出含有細(xì)至40nm的空洞的鎢、鉬、鉑以及金膜。

—倍塞（diblock）共聚物圖形制作術(shù)是一種基于不同聚合物的混合物能夠產(chǎn)生可控及可重復(fù)的相分離機(jī)制的技術(shù)。目前，經(jīng)過反應(yīng)離子刻蝕后，在旋轉(zhuǎn)涂敷的倍塞共聚物層中產(chǎn)生的圖形已被成功地轉(zhuǎn)移到Si3N4膜上，圖形中空洞直徑20nm，空洞之間間距40nm。在聚苯乙烯基體中的自組織形成的聚異戊二烯（polyisoprene）或聚丁二烯（polybutadiene）球（或者柱體）可以被臭氧去掉或者通過鋨染色而保留下來。在第一種情況，空洞能夠在氮化硅上產(chǎn)生；在第二種情況，島狀結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生。目前利用倍塞共聚物光刻技術(shù)已制造出GaAs納米結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的側(cè)向特征尺寸約為23nm,密度高達(dá)1011/cm2。

—與倍塞共聚物圖形制作術(shù)緊密相關(guān)的一項(xiàng)技術(shù)是納米球珠光刻術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)的基本思路是將在旋轉(zhuǎn)涂敷的球珠膜中形成的圖形轉(zhuǎn)移到襯底上。各種尺寸的聚合物球珠是商業(yè)化的產(chǎn)品。然而，要制作出含有良好有序的小尺寸球珠薄膜也是比較困難的。用球珠單層膜已能制備出特征尺寸約為球珠直徑1/5的三角形圖形。雙層膜納米球珠掩膜版也已被制作出。能夠在金屬、半導(dǎo)體以及絕緣體襯底上使用納米球珠光刻術(shù)的能力已得到確認(rèn)。納米球珠光刻術(shù)（納米球珠膜的旋轉(zhuǎn)涂敷結(jié)合反應(yīng)離子刻蝕）已被用來在一些半導(dǎo)體表面上制造空洞和柱狀體納米結(jié)構(gòu)。

—將圖形從母體版轉(zhuǎn)移到襯底上的其他光刻技術(shù)。幾種所謂“軟光刻“方法，比如復(fù)制鑄模法、微接觸印刷法、溶劑輔助鑄模法以及用硬模版浮雕法等已被探索開發(fā)。其中微接觸印刷法已被證明只能用來刻制特征尺寸大于100nm的圖形。復(fù)制鑄模法的可能優(yōu)點(diǎn)是ellastometric聚合物可被用來制作成一個(gè)戳子，以便可用同一個(gè)戳子通過對(duì)戳子的機(jī)械加壓能夠制作不同側(cè)向尺寸的圖形。在溶劑輔助鑄模法和用硬模版浮雕法（或通常稱之為納米壓印術(shù)）之間的主要差異是，前者中溶劑被用于軟化聚合物，而后者中軟化聚合物依靠的是溫度變化。溶劑輔助鑄模法的可能優(yōu)點(diǎn)是不需要加熱。納米壓印術(shù)已被證明可用來制作具有容量達(dá)400Gb/in2的納米激光光盤，在6英寸硅片上刻制亞100nm分辨的圖形，刻制10nmX40nm面積的長(zhǎng)方形，以及在4英寸硅片上進(jìn)行圖形刻制。除傳統(tǒng)的平面納米壓印光刻法之外，滾軸型納米壓印光刻法也已被提出。在此類技術(shù)中溫度被發(fā)現(xiàn)是一個(gè)關(guān)鍵因素。此外，應(yīng)該選用具有較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚合物。為了取得高產(chǎn)，下列因素要解決：

1）大的戳子尺寸

2）高圖形密度戳子

3）低穿刺（lowsticking）

4）壓印溫度和壓力的優(yōu)化

5）長(zhǎng)戳子壽命。

具有低穿刺率的大尺寸戳子已經(jīng)被制作出來。已有少量研究工作在試圖優(yōu)化壓印溫度和壓力，但顯然需要進(jìn)行更多的研究工作才能得到溫度和壓力的優(yōu)化參數(shù)。高圖形密度戳子的制作依然在發(fā)展之中。還沒有足夠量的工作來研究戳子的壽命問題。曾有研究報(bào)告報(bào)道，覆蓋有超薄的特氟隆類薄膜的模板可以用來進(jìn)行50次的浮刻而不需要中間清洗。報(bào)告指出最大的性能退化來自于嵌在戳子和聚合物之間的灰塵顆粒。如果戳子是從ellastometric母版制作出來的，抗穿刺層可能需要使用，而且進(jìn)行大約5次壓印后需要更換。值得關(guān)心的其他可能問題包括鑲嵌的灰塵顆引起的戳子損傷或聚合物中圖形損傷，以及連續(xù)壓印之間戳子的清洗需要等。盡管進(jìn)一步的優(yōu)化和改良是必需的，但此項(xiàng)技術(shù)似乎有希望獲得高生產(chǎn)率。壓印過程包括對(duì)準(zhǔn)、加熱及冷卻循環(huán)等，整個(gè)過程所需時(shí)間大約20分鐘。使用具有較低玻璃化轉(zhuǎn)換溫度的聚合物可以縮短加熱和冷卻循環(huán)所需時(shí)間，因此可以縮短整個(gè)壓印過程時(shí)間。

IV．納米制造所面對(duì)的困難和挑戰(zhàn)

上述每一種用于在襯底上圖形刻制的技術(shù)都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。目前，似乎沒有哪個(gè)單一種技術(shù)可以用來高產(chǎn)量地刻制納米尺度且任意形狀的圖形。我們可以將圖形刻制的全過程分成下列步驟：

1．在一塊模版上刻寫圖形

2．在過渡性或者功能性材料上復(fù)制模版上的圖形

3．轉(zhuǎn)移在過渡性或者功能性材料上復(fù)制的圖形。

很顯然第二步是最具挑戰(zhàn)性的一步。先前描述的各項(xiàng)技術(shù)，例如電子束光刻或者掃描微探針光刻技術(shù)，已經(jīng)能夠刻寫非常細(xì)小的圖形。然而，這些技術(shù)都因相當(dāng)費(fèi)時(shí)而不適于規(guī)模生產(chǎn)。納米壓印術(shù)則因可作多片并行處理而可能解決規(guī)模生產(chǎn)問題。此項(xiàng)技術(shù)似乎很有希望，但是在它能被廣泛應(yīng)用之前現(xiàn)存的嚴(yán)重的材料問題必須加以解決。納米球珠和倍塞共聚物光刻術(shù)則提供了將第一步和第二步整合的解決方案。在這些技術(shù)中，圖形由球珠的尺寸或者倍塞共聚物的成分來確定。然而，用這兩種光刻術(shù)刻寫的納米結(jié)構(gòu)的形狀非常有限。當(dāng)這些技術(shù)被人們看好有很大的希望用來刻寫圖形以便生長(zhǎng)出有序的納米量子點(diǎn)陣列時(shí)，它們卻完全不適于用來刻制任意形狀和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的圖形。為了能夠制造出高質(zhì)量的納米器件，不但必須能夠可靠地將圖形轉(zhuǎn)移到功能材料上，還必須保證在刻蝕過程中引入最小的損傷。濕法腐蝕技術(shù)典型地不產(chǎn)生或者產(chǎn)生最小的損傷，可是濕法腐蝕并不十分適于制備需要陡峭側(cè)墻的結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)樵谘谀０嫦乱欢ǔ潭鹊你@蝕是不可避免的，而這個(gè)鉆蝕決定性地影響微小結(jié)構(gòu)的刻制。另一方面，用干法刻蝕技術(shù)，譬如，反應(yīng)離子刻蝕(RIE)或者電子回旋共振（ECR）刻蝕，在優(yōu)化條件下可以獲得陡峭的側(cè)墻。直到今天大多數(shù)刻蝕研究都集中于刻蝕速度以及刻蝕出垂直墻的能力，而關(guān)于刻蝕引入損傷的研究嚴(yán)重不足。已有研究表明，能在表面下100nm深處探測(cè)到刻蝕引入的損傷。當(dāng)器件中的個(gè)別有源區(qū)尺寸小于100nm時(shí)，如此大的損傷是不能接受的。還有就是因?yàn)樗械募{米結(jié)構(gòu)都有大的表面-體積比，必須盡可能地減少在納米結(jié)構(gòu)表面或者靠近的任何缺陷。

隨著器件持續(xù)微型化的趨勢(shì)的發(fā)展，普通光刻技術(shù)的精度將很快達(dá)到它的由光的衍射定律以及材料物理性質(zhì)所確定的基本物理極限。通過采用深紫外光和相移版，以及修正光學(xué)近鄰干擾效應(yīng)等措施，特征尺寸小至80nm的圖形已能用普通光刻技術(shù)制備出。然而不大可能用普通光刻技術(shù)再進(jìn)一步顯著縮小尺寸。采用X光和EUV的光刻技術(shù)仍在研發(fā)之中，可是發(fā)展這些技術(shù)遇到在光刻膠以及模版制備上的諸多困難。目前來看，雖然也有一些具挑戰(zhàn)性的問題需要解決，特別是需要克服電子束散射以及相關(guān)聯(lián)的近鄰干擾效應(yīng)問題，但投影式電子束光刻似乎是有希望的一種技術(shù)。掃描微探針技術(shù)提供了能分辨單個(gè)原子或分子的無可匹敵的精度，可是此項(xiàng)技術(shù)卻有固有的慢速度，目前還不清楚通過給它加裝陣列懸臂樑能否使它達(dá)到可以接受的刻寫速度。利用轉(zhuǎn)移在自組裝薄膜中形成的圖形的技術(shù)，例如倍塞共聚物以及納米球珠刻寫技術(shù)則提供了實(shí)現(xiàn)成本不是那么昂貴的大面積圖形刻寫的一種可能途徑。然而，在這種方式下形成的圖形僅局限于點(diǎn)狀或者柱狀圖形。對(duì)于制造相對(duì)簡(jiǎn)單的器件而言，此類技術(shù)是足夠用的，但并不能解決微電子工業(yè)所面對(duì)的問題。需要將圖形從一張模版復(fù)制到聚合物膜上的各種所謂“軟光刻“方法提供了一種并行刻寫的技術(shù)途徑。模版可以用其他慢寫技術(shù)來刻制，然后在模版上的圖形可以通過要么熱輔助要么溶液輔助的壓印法來復(fù)制。同一塊模版可以用來刻寫多塊襯底，而且不像那些依賴化學(xué)自組裝圖形形成機(jī)制的方法，它可以用來刻制任意形狀的圖形。然而，要想獲得高生產(chǎn)率，某些技術(shù)問題如穿刺及因灰塵導(dǎo)致的損傷等問題需要加以解決。對(duì)一個(gè)理想的納米刻寫技術(shù)而言，它的運(yùn)行和維修成本應(yīng)該低，它應(yīng)具備可靠地制備尺寸小但密度高的納米結(jié)構(gòu)的能力，還應(yīng)有在非平面上刻制圖形的能力以及制備三維結(jié)構(gòu)的功能。此外，它也應(yīng)能夠做高速并行操作，而且引入的缺陷密度要低。然而時(shí)至今日，仍然沒有任何一項(xiàng)能制作亞100nm圖形的單項(xiàng)技術(shù)能同時(shí)滿足上述所有條件?，F(xiàn)在還難說是否上述技術(shù)中的一種或者它們的某種組合會(huì)取代傳統(tǒng)的光刻技術(shù)。究竟是現(xiàn)有刻寫技術(shù)的組合還是一種全新的技術(shù)會(huì)成為最終的納米刻寫技術(shù)還有待于觀察。

另一項(xiàng)挑戰(zhàn)是，為了更新我們關(guān)于納米結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和知識(shí)，有必要改善現(xiàn)有的表征技術(shù)或者發(fā)展一種新技術(shù)能夠用來表征單個(gè)納米尺度物體。由于自組裝量子點(diǎn)在尺寸上的自然漲落，可信地表征單個(gè)納米結(jié)構(gòu)的能力對(duì)于研究這些結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)是絕對(duì)至關(guān)重要的。目前表征單個(gè)納米結(jié)構(gòu)的能力非常有限。譬如，沒有一種結(jié)構(gòu)表征工具能夠用來確定一個(gè)納米結(jié)構(gòu)的表面結(jié)構(gòu)到0.1À的精度或者更佳。透射電子顯微術(shù)(TEM)能夠用來研究一個(gè)晶體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部情況，但是它不能提供有關(guān)表面以及靠近表面的原子排列情況的信息。掃描隧道顯微術(shù)（STM）和原子力顯微術(shù)（AFM）能夠給出表面某區(qū)域的形貌，但它們并不能提供定量結(jié)構(gòu)信息好到能仔細(xì)理解表面性質(zhì)所要求的精度。當(dāng)近場(chǎng)光學(xué)方法能夠給出局部區(qū)域光譜信息時(shí)，它們能給出的關(guān)于局部雜質(zhì)濃度的信息則很有限。除非目前用來表征表面和體材料的技術(shù)能夠擴(kuò)展到能夠用來研究單個(gè)納米體的表面和內(nèi)部情況，否則能夠得到的有關(guān)納米結(jié)構(gòu)的所有重要結(jié)構(gòu)和組份的定量信息非常有限。

V.展望

篇2

《大學(xué)化學(xué)》課程的積極性興趣既是學(xué)習(xí)的最好老師。能否將學(xué)生自然地引入到材料化學(xué)專業(yè)的學(xué)習(xí)中來，讓學(xué)生感受到材料化學(xué)的魅力，教師上好前言課可以說至關(guān)重要。新生上第一門專業(yè)基礎(chǔ)課時(shí)，一般都充滿好奇與渴望。教師若照本宣科、泛泛而談，學(xué)生只能按圖索驥，被動(dòng)接受教材上的受死知識(shí)，他們大多興味索然甚至大失所望。教師若能獨(dú)辟蹊徑，借助多媒體優(yōu)勢(shì)，向?qū)W生合理展示人類自古至今、特別是近年來材料科學(xué)界發(fā)展的新成就，如金剛石、寶石、發(fā)光材料、功能奇異的C60、N60、C90(目前報(bào)道的最小的碳納米管［3］)、N70、碳納米管，無機(jī)超分子，原子簇化合物，無機(jī)功能材料(如功能配合物、無機(jī)納米新材料與功能材料)，納米陶瓷、磁性、催化劑、氣敏及傳感材料等。事實(shí)上，這些五彩繽紛、性能奇特、形貌特異的材料大多可通過即將學(xué)習(xí)的《大學(xué)化學(xué)》課程的相關(guān)知識(shí)來制備、合成，而并不是遙不可及、的高端技術(shù)。通過這種方式，則深深吸引學(xué)生的目光，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。學(xué)生因此也能了解學(xué)習(xí)好《大學(xué)化學(xué)》課程的重要性，進(jìn)而增強(qiáng)對(duì)材料化學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)的責(zé)任感和信心。在各章節(jié)的教學(xué)過程中，教師都應(yīng)把其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)與材料的合成、性能研究等密切聯(lián)系起來。比如，在學(xué)習(xí)晶體結(jié)構(gòu)部分的知識(shí)時(shí)，我們?cè)谶@一塊的講授就與其他專業(yè)的授課明顯不同，盡可能地把常見晶體(如NaCl、CsCl、ZnS、CaF2、K2S、CaTiO3、TiO2、Al2O3、MgAl2O4、Fe3O4、Co3O4、AgCl、AgI等)的晶體類別、空間結(jié)構(gòu)等向?qū)W生講解闡述清楚，為其學(xué)習(xí)常見無機(jī)化合物、無機(jī)材料打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2突破傳統(tǒng)的教學(xué)理念與方法，夯實(shí)理論基礎(chǔ)

講授法教學(xué)仍然是目前多數(shù)課程所用的最基本的教學(xué)方式，具有一定的優(yōu)勢(shì)，即教師能連貫地向?qū)W生傳授基礎(chǔ)知識(shí)，并配合其它方法，可將基本概念、基本原理及相關(guān)課程知識(shí)傳授給學(xué)生。教授法運(yùn)用得當(dāng)，不僅能將講授內(nèi)容系統(tǒng)、科學(xué)而準(zhǔn)確地傳遞給學(xué)生，而且還能很好地突顯講授內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)。然而，實(shí)際教學(xué)過程中若自始至終均采用這一方法，學(xué)生極易疲勞，產(chǎn)生厭倦甚至煩躁的心理。事實(shí)上，有些教師一直喜歡滿堂灌和填鴨式教學(xué)，教師在課堂上洋洋灑灑、痛痛快快地大講特講，卻完全忽略了學(xué)生作為教學(xué)主體的作用。這種教學(xué)，只是教師知識(shí)的傾瀉，而不是傳授，其結(jié)果是教師教得非常累，學(xué)生聽得更累，因而教學(xué)效果往往顯得特別差。在近幾年材料化學(xué)專業(yè)的學(xué)生對(duì)《大學(xué)化學(xué)》課程的授課評(píng)價(jià)中我們可以清楚地看到，學(xué)生對(duì)那些采取滿堂灌式教學(xué)的教師微詞頗多，普遍要求采用靈活多樣的教學(xué)方法，要充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在我系《大學(xué)化學(xué)》課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)中，我們都十分重視教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變、更新和教學(xué)方法的改革。我們都視其為課程能否鮮活生動(dòng)的源泉。首先，我們確立了以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心的教學(xué)觀念，以學(xué)生最大程度掌握好專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)為目標(biāo)。如果把教師作為工程師或技術(shù)工人，那么學(xué)生將可看成為其加工的“產(chǎn)品”。“產(chǎn)品”質(zhì)量的優(yōu)劣，能否贏得市場(chǎng)，是檢驗(yàn)作為教師教學(xué)質(zhì)量是否合格的標(biāo)準(zhǔn)。要做到這一點(diǎn)，必須對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)合理地訓(xùn)練和培養(yǎng)。因此，在課堂教學(xué)上，教師要積極引導(dǎo)，在十分融洽的環(huán)境下合理有序地向?qū)W生傳授知識(shí)，并能激起學(xué)生的求知欲，使其在課后有進(jìn)一步跟蹤并深入研究的渴望。其次，為更好地傳授知識(shí)，改革教學(xué)方法，要采用靈活多樣、切實(shí)可行的教學(xué)方法，使學(xué)生以最直接、最有效的方式獲得知識(shí)。比如，在課前，教師要布置任務(wù)，設(shè)置問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)，通過多種途徑了解有關(guān)課題的成就以及最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，以吸引學(xué)生的注意力，讓其對(duì)所學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的興趣。在課堂上，以多媒體教學(xué)為主，必需的板書為輔;以探討和學(xué)生參與教學(xué)作為主線，以教師補(bǔ)充和更正作為輔線;以經(jīng)典基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)和實(shí)際應(yīng)用為主要教學(xué)內(nèi)容，以相關(guān)科學(xué)前沿知識(shí)的穿插為輔助內(nèi)容。課后，學(xué)生以完成經(jīng)典題目作業(yè)為主要鞏固課程內(nèi)容的方式，以查閱相關(guān)知識(shí)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和撰寫課程小論文來擴(kuò)大視野，等等?！洞髮W(xué)化學(xué)》課程理論眾多，在有限的課時(shí)里讓學(xué)生牢固掌握眾多理論，難度較大。我們主要通過精選教學(xué)內(nèi)容，采用精講、精練的方式，理論與實(shí)際相結(jié)合，科學(xué)前沿介紹與教師的科研課題相結(jié)合，深入簡(jiǎn)出，形象生動(dòng)地向?qū)W生進(jìn)行傳授。通過具體的材料合成與應(yīng)用示例，夯實(shí)基礎(chǔ)理論，加深《大學(xué)化學(xué)》與材料化學(xué)之間的聯(lián)系，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的欲望和濃厚的興趣。

3轉(zhuǎn)變課程的管理機(jī)制

課程管理機(jī)制的建立與課程改革相適應(yīng)，課程管理機(jī)制的優(yōu)劣將直接關(guān)系到課程教學(xué)質(zhì)量。課程改革的深入開展應(yīng)是課程教學(xué)管理的核心內(nèi)容，我們應(yīng)積極探索新的教學(xué)理念，大力開展創(chuàng)新教育，逐步推進(jìn)教學(xué)新模式的轉(zhuǎn)變，確保教學(xué)質(zhì)量的提高。第一，我們要求《大學(xué)化學(xué)》課程教師都要進(jìn)行教學(xué)研究，特別注重課堂教學(xué)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式以及教學(xué)細(xì)節(jié)方面的探索與研究。通過對(duì)課堂教學(xué)過程、特別是教學(xué)細(xì)節(jié)等方面的研究，讓教師更加重視教學(xué)規(guī)律。第二，加強(qiáng)課堂教學(xué)的誠(chéng)信教育和情感交流，培養(yǎng)師生感情，幫助學(xué)生正確掌握求知觀，不僅要培養(yǎng)學(xué)生的道德情操和知識(shí)品德，還要增進(jìn)學(xué)生服務(wù)于社會(huì)的意識(shí)和責(zé)任感。第三，不斷轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，由封閉式教學(xué)向開放式教學(xué)轉(zhuǎn)變，由單向式教學(xué)向雙向式教學(xué)轉(zhuǎn)變。第四，教師要轉(zhuǎn)變自己的角色，盡快由“教書匠”轉(zhuǎn)變?yōu)椤把芯空摺?，由知識(shí)的“儲(chǔ)備者”向知識(shí)的“傳播者”轉(zhuǎn)變。教師要經(jīng)常進(jìn)行反思，逐步實(shí)現(xiàn)深層次創(chuàng)新，使自己成為一個(gè)教學(xué)理念、教學(xué)實(shí)踐的開拓者和研究者，崇尚科學(xué)，崇尚學(xué)術(shù)。第五，加強(qiáng)課堂教學(xué)的監(jiān)督機(jī)制。我們主要通過教學(xué)督導(dǎo)、教研室聽課與評(píng)教、院領(lǐng)導(dǎo)隨機(jī)聽課以及學(xué)生期中進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)等方式來提高課堂教學(xué)的管理與監(jiān)督機(jī)制。第六，加強(qiáng)課程學(xué)習(xí)的獎(jiǎng)懲機(jī)制。對(duì)本課程學(xué)習(xí)比較優(yōu)秀的學(xué)生應(yīng)及時(shí)進(jìn)行表揚(yáng)、鼓勵(lì)甚至獎(jiǎng)勵(lì)，樹立模范。對(duì)那些不愛學(xué)習(xí)、偷懶疲沓的學(xué)生要及時(shí)教育、激勵(lì)以及必要的課程懲罰，如閱讀幾篇科學(xué)論文，撰寫小論文等。

4加大學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

創(chuàng)新是關(guān)乎國(guó)家和民族昌盛興旺的靈魂和永不衰竭的動(dòng)力源泉。創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是大學(xué)教育義不容辭的責(zé)任。當(dāng)代大學(xué)生創(chuàng)新人才的培養(yǎng)可以分為創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)素質(zhì)的訓(xùn)練兩個(gè)部分?！洞髮W(xué)化學(xué)》作為專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科，在大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面具有更重要的基礎(chǔ)性作用，是其他學(xué)科無可替代的。因此，結(jié)合我系材料化學(xué)專業(yè)近幾年的發(fā)展，通過《大學(xué)化學(xué)》課程的教學(xué)與實(shí)踐，主要在以下幾個(gè)方面實(shí)施對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力大力進(jìn)行培養(yǎng)。(1)教師首先要有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)。通過教師教研和科研課題的申報(bào)與立項(xiàng)，教學(xué)改革的實(shí)施，教學(xué)方法的改進(jìn)，教師進(jìn)行各種形式的進(jìn)修，通過指導(dǎo)學(xué)生申報(bào)課題項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生參與科學(xué)研究。帶領(lǐng)大學(xué)生參與各種競(jìng)賽，領(lǐng)導(dǎo)學(xué)生直接服務(wù)于社會(huì)等，切實(shí)提高教師的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐活動(dòng)。(2)精選并優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容更加系統(tǒng)化、科學(xué)化。將大學(xué)化學(xué)課程中無機(jī)化學(xué)與化學(xué)分析中的相關(guān)知識(shí)緊密結(jié)合起來，盡量節(jié)省課時(shí)。(3)加大基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的權(quán)重，增設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和開放性實(shí)驗(yàn)。(4)教師進(jìn)行課題講座，通過專題研究，加強(qiáng)《大學(xué)化學(xué)》課程與專業(yè)學(xué)習(xí)的聯(lián)系。同時(shí)，挑選一些能力較強(qiáng)的學(xué)生在課堂上進(jìn)行小專題報(bào)告，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生進(jìn)行理論交流的能力。(5)積極邀請(qǐng)學(xué)生參與教師課題組或科研課題中來。讓學(xué)生參與教師的課題研究，不僅使學(xué)生了解科研的一般途徑，更重的是培養(yǎng)了學(xué)生的科研意識(shí)和素質(zhì)，能使學(xué)生在進(jìn)行課程學(xué)習(xí)時(shí)不自覺地提高了科學(xué)分辯和吸收的能力。

5結(jié)語

篇3

以色列的崛起固然有美國(guó)的扶植，但最重要的還是內(nèi)在因素。探索其中的原由，也許對(duì)我們不無裨益。一、強(qiáng)大的民族凝聚力和自強(qiáng)不息的精神，是以色列國(guó)家發(fā)展永不枯竭的原動(dòng)力。猶太民族是一個(gè)苦難深重的民族。歷史上數(shù)次大遷徙、大流散，猶太人慘遭奴役、驅(qū)逐和殺戮。尤其是第二次世界大戰(zhàn)期間，有600萬猶太人被德國(guó)納粹殺害。“逆境生人”，這些歷史遭遇沒有使猶太人滅絕，也沒有使之屈服，相反卻錘煉了猶太民族高度的愛國(guó)主義和不屈不撓的抗?fàn)幘?。世界上猶太人大約有1200萬人，其中一半生活在以色列，一半散居國(guó)外。猶太人無論在哪里，都時(shí)時(shí)刻刻牽掛著自己的祖國(guó)，盡一切可能幫助和支持自己的國(guó)家。凡猶太人居住地都有猶太社團(tuán)，他們千方百計(jì)地設(shè)法影響駐在國(guó)對(duì)以色列的政策，其中以美國(guó)的猶太集團(tuán)為最大，對(duì)美國(guó)對(duì)以色列政策的影響也最大。散居國(guó)外的富有猶太人不但回國(guó)投資，也大筆大筆地捐款給學(xué)校、研究機(jī)構(gòu)和慈善事業(yè)。猶太民族自強(qiáng)不息、奮斗不止、勇于創(chuàng)新的精神，一直為人們所稱道。正是靠著這種精神，猶太民族哺育出眾多杰出的歷史人物。被稱為改變世界歷史的偉人馬克思就是猶太人，著名科學(xué)家愛因斯坦也是猶太人。據(jù)統(tǒng)計(jì)，諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者中，30％以上是猶太人。正是靠著這種精神，猶太民族變荒漠為良田，變貧窮為富裕，變積弱為強(qiáng)盛。這種精神，有改天換地的力量。

二、重視教育，把知識(shí)教育和傳統(tǒng)教育結(jié)合起來，提高民族的綜合素質(zhì)。以色列重視教育，把教育看作是開創(chuàng)未來的關(guān)鍵。其主要做法，一是對(duì)教育的投入一直很高，始終保持在占GDP的9―12％。政府為每個(gè)小學(xué)生每年花費(fèi)3938美元，為每個(gè)大學(xué)生花費(fèi)11036美元，均高于其他發(fā)達(dá)國(guó)家。以色列猶太人中受過高等教育的占38％，受過中等教育的占70％，這在世界上也是名列前茅的。二是將教育置于法律的基礎(chǔ)上，成為教育法制化國(guó)家。“義務(wù)教育法”規(guī)定5―17歲孩子必須接受免費(fèi)義務(wù)教育，18歲未學(xué)完國(guó)家規(guī)定課程的成年人要學(xué)完高中課程。此外，還有“國(guó)家教育法”、“高等教育委員會(huì)法”、“學(xué)校督導(dǎo)法”、“特殊教育法”，從教學(xué)內(nèi)容到具體管理，從一般培養(yǎng)到特殊教育，甚至對(duì)學(xué)生的課時(shí)都做了規(guī)定。三是注重啟發(fā)式教育。無論是中學(xué)還是大學(xué)，教學(xué)都比較寬松。但對(duì)中小學(xué)課時(shí)做了規(guī)定，學(xué)校教育每周4天，每天不得少于8小時(shí)，周末學(xué)習(xí)一天不得少于5小時(shí)，星期五不得少于4小時(shí)。這些規(guī)定是要學(xué)生把課程主要消化在學(xué)校里和課堂上，減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)，沒有繁雜的家庭作業(yè)。四是注重課外教育。參觀展示二戰(zhàn)期間猶太人悲慘遭遇的“大屠殺博物館”是每個(gè)學(xué)生的必修課。學(xué)校還組織學(xué)生參觀眾多的博物館、展覽館、農(nóng)產(chǎn)品展覽、花卉展覽等，使學(xué)生接受愛國(guó)主義教育和廣博的課外知識(shí)。五是部隊(duì)教育作為青年人成長(zhǎng)教育的重要一環(huán)。凡滿18―26歲的猶太人，男子服兵役三年，女子一年半。這實(shí)際是學(xué)校教育的繼續(xù)。在軍隊(duì)青年人接觸一些先進(jìn)的武器裝備，培養(yǎng)了必備的各種技能，同時(shí)培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神，團(tuán)結(jié)協(xié)作，互相支持。這都為今后工作奠定了良好的基礎(chǔ)。

三、科技立國(guó)，科技興國(guó)，使以色列在當(dāng)今世界綜合國(guó)力的競(jìng)爭(zhēng)中出奇制勝。以色列前副總理兼外長(zhǎng)西蒙?佩雷斯曾說過，在以色列這樣的國(guó)家，不靠天、不靠地、就是靠科技。以色列年均降雨量200毫米，水資源嚴(yán)重缺乏，荒漠化土地占土地總面積的60％。多年來以色列在農(nóng)業(yè)科技的研發(fā)、治理荒漠化土地、節(jié)水農(nóng)業(yè)、工廠化農(nóng)業(yè)、作物品種的改良和推廣、生態(tài)農(nóng)業(yè)、植物保護(hù)等方面取得的成就舉世矚目。農(nóng)業(yè)人口由當(dāng)初占全國(guó)人口的70％減少到現(xiàn)在的3％，小麥、花卉、水果、棉花等農(nóng)產(chǎn)品不但自給有余，還大量出口。以色列高科技產(chǎn)業(yè)異軍突起，信息產(chǎn)業(yè)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。新興公司數(shù)量?jī)H次于美國(guó)，居世界第二，高新技術(shù)出口占全部出口收入的70％。電子產(chǎn)品出口占全部工業(yè)品出口的40％。軟件產(chǎn)業(yè)成為國(guó)際軟件業(yè)的一支主要力量，是國(guó)際認(rèn)可的軟件設(shè)計(jì)中心。近年來，以色列在衛(wèi)星圖像、納米技術(shù)、反導(dǎo)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)新技術(shù)開發(fā)、太陽能發(fā)電、生物技術(shù)等領(lǐng)域都取得顯著的成果。

以色列在發(fā)展高科技方面有以下值得注意的特點(diǎn)：一是以高質(zhì)量的人力資源為后盾。以色列從事高技術(shù)研發(fā)的科學(xué)家和工程師的比例是世界上最高的。據(jù)1999年統(tǒng)計(jì)，每1萬人中有145人，而美國(guó)是85人，日本是70多人，德國(guó)不到60人。以色列25％的勞動(dòng)力在技術(shù)行業(yè)工作，這個(gè)比例也是世界上最高的。按人口平均，以色列科學(xué)技術(shù)出版物數(shù)量也是世界第一。二是有關(guān)法律及配套的政策規(guī)定，為高科技的發(fā)展創(chuàng)造了良好條件?？萍挤矫娴牧⒎ㄖ饕小肮I(yè)研發(fā)鼓勵(lì)法”和“投資鼓勵(lì)法”。前者規(guī)定政府向企業(yè)的研發(fā)項(xiàng)目提供一定比例的無息貸款，政府和企業(yè)共擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)，鼓勵(lì)企業(yè)向高技術(shù)研發(fā)投資，推動(dòng)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。后者規(guī)定政府向具有一定條件的工業(yè)、旅游業(yè)及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的投資項(xiàng)目提供一定比例的投資補(bǔ)貼以及減免稅等優(yōu)惠條件，吸引投資。以色列一向重視科技研發(fā)投入。2000年，研發(fā)投入占GDP的3．5％，在世界上屬第三位。以色列還鼓勵(lì)國(guó)防技術(shù)轉(zhuǎn)移到民用，把整個(gè)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)提高到一個(gè)新臺(tái)階。三是重視國(guó)際交流與合作。以色列把研發(fā)出來的科技成果作為資源，生產(chǎn)和出售知識(shí)產(chǎn)品，擴(kuò)大在國(guó)際市場(chǎng)的占有份額，并通過科技合作，進(jìn)一步提高自己的科技水平。以色列科技合作重點(diǎn)是美、歐和遠(yuǎn)東地區(qū)。最大合作伙伴是美國(guó)，其次是德國(guó)、法國(guó)等西歐國(guó)家；俄羅斯、烏克蘭等國(guó)都有雙邊合作協(xié)議。以色列同我國(guó)也簽有政府間科技合作協(xié)定。以色列和一些國(guó)家及地區(qū)設(shè)立了工業(yè)開發(fā)合作基金，和美國(guó)合作的基金達(dá)1億多美元。以色列科學(xué)家發(fā)表在國(guó)外雜志的科學(xué)論文有1／3是同外國(guó)科學(xué)家合作的。絕大多數(shù)大學(xué)畢業(yè)生在國(guó)內(nèi)開始研究工作之前，都要到國(guó)外一流科研機(jī)構(gòu)工作1―2年。以色列大學(xué)的知名教授大多在美國(guó)及西歐的著名大學(xué)兼作客座教授，美國(guó)和西歐的知名教授也常到以色列大學(xué)授課。這都有利于以色列學(xué)者同國(guó)外的溝通，以便掌握世界最新的科技動(dòng)態(tài)。四是發(fā)展科技有超前意識(shí)?！靶『刹怕都饧饨?，早有蜻蜓在上頭”。20世紀(jì)90年代初，以色列便開始以高新技術(shù)為核心的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，大力發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)，使其成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的新的增長(zhǎng)點(diǎn)。在信息產(chǎn)業(yè)居領(lǐng)先地位之后，又把更多的注意力投到生物技術(shù)的開發(fā)，以爭(zhēng)得21世紀(jì)科技競(jìng)爭(zhēng)的有利地位。為適應(yīng)全球化，以色列開始醞釀新的科技政策，重點(diǎn)是減輕高科技公司的稅收負(fù)擔(dān)，減少高科技公司外流，培育高科技跨國(guó)公司。以色列千方百計(jì)捕捉未來高科技發(fā)展新動(dòng)向，力圖著鞭在先，奪取科技領(lǐng)域制高點(diǎn)。