硅基之光：大规模集成芯片技术与前沿应用的深度剖析.docx
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一、引言
1.1研究背景与意义
在信息技术飞速发展的当下，数据量呈爆炸式增长，对信息传输和处理的速度、容量以及功耗等方面提出了极为严苛的要求。传统的以电子为信息载体的芯片技术，在应对这些挑战时逐渐力不从心，面临着诸多限制。
从电子芯片的发展历程来看，自摩尔定律提出以来，集成电路上可容纳的晶体管数量大约每两年翻一番，这使得芯片性能不断提升，推动了信息技术的持续进步。然而，随着晶体管尺寸不断缩小至纳米级别，量子隧穿效应等物理现象开始凸显，晶体管的可靠性降低，漏电流增加，导致芯片的功耗急剧上升，散热问题也愈发严峻。例如，在高性能计算领域，为了保证芯片的正常运行，需要配备复杂且庞大的散热系统，这不
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