Микроэлектроника / Текст 2(Перевод)

Электронные Устройства

Изобретение транзистора вызвало быстрый рост промышленности электроники. Перед транзисторами, электронные кругообороты были большие, большие и ненадежные; они использовали значительную власть(мощь) и поэтому произвели слишком большую высокую температуру, которая внесла вклад в ухудшение других частей кругооборота и материалов, типа резисторов, конденсаторов и изоляции. С транзисторами, кругообороты стали намного меньшими, более эффективными в использовании энергии, и намного более надежными. Более высокая надежность кругооборотов транзистора по сравнению с вакуумными эквивалентами трубы - чрезвычайно важное преимущество.

Методы имели обыкновение производить транзисторы, вел к развитию, которое позволяло вести массовое производство очень маленьких и очень надежных кругооборотов электроники, обычно известных как интегральные схемы (ИС). ИС имеют диоды, транзисторы, резисторы и все лидерство соединения, сформированное о единственной(отдельной) части материала полупроводника.

Микроэлектроника

Должно сначала ясно даваться понять, что срок(термин) "микроэлектроника" подразумевает. Микроэлектроника охватывает полное тело(орган) электронного искусства, которое связано с, или применено к, реализация электронных кругооборотов, подсистем, или полных систем от чрезвычайно маленьких электронных устройств. Сроки (термины, условия) "микроэлектроника" и "интегральные схемы" иногда используются попеременно, но это не правильно.

Микроэлектроника - название(имя) для чрезвычайно маленьких электронных компонентов и собраний кругооборота, сделанных тонким фильмом, толстопленочным или методами полупроводника.

Интегральная схема (IС) - специальный вид микроэлектроники. Это - кругооборот, который был изготовлен как неотделимое собрание электронных элементов в единственной(отдельной) структуре. Это не может быть разделено, не уничтожая его предназначенную электронную функцию. Таким образом, ИС прибывают под общей категорией микроэлектроники, но все микроэлектронные единицы - не обязательно ИС.

Будущее ИС

При оценке будущего курса ИС, общепринято проектировать другой заказ(порядок) величины в работе(выполнении) кругооборота через продолжающееся сокращение размера особенности устройств на чипе.

Однако, на нашем текущем уровне IС развития мы должны оказаться перед несколькими прагматическими барьерами, которые будут требовать некоторой степени(градуса) творческого потенциала исследования, чтобы преодолеть. Например, сложность чипа экстраполируется на 100 000 000 транзисторов в чип и вне.

Однако, последние модели указывают, что уровень власти(мощи) устройств следующего поколения будет на заказе(порядке) l0mW. Таким образом, чип этой экстраполируемой сложности с этими устройствами требовал бы 1000 ватт входной власти(мощи) и упаковочной системы, способной к рассеиванию такой власти(мощи). Так как(с тех пор как) эти маленькие устройства работали бы в уменьшенных напряжениях поставки, 1000 ватт входной власти(мощи) будут требовать потоков на заказе(порядке) 200 амперов и возможно больше на чипе, который должен быть меньше чем одним квадратным дюймом в области. Этот набор условий(состояний) применился(обратился) бы только к циклу высокой обязанности(пошлины) и высокоэффективному проекту и указывает, что важные обмены сложности/работы должны произойти.

Интегральные схемы

Потенциал интегральных схем настолько широк, что в дополнение к замене подобных дискретных составляющих кругооборотов они являются ответственными чтобы создать полностью новую технологию проекта кругооборота.

Есть два основных подхода к современной микроэлектронике - монолитным интегральным схемам и кругооборотам фильма.

В монолитных ИС все элементы кругооборота, активные и пассивные, одновременно сформированы в единственной(отдельной) маленькой вафле кремния. Элементы связаны металлическими полосами, депонированными на окисленную поверхность кремниевой вафли.

Монолитная IС технология - расширение(продление) распространяемого плоского процесса. Активные элементы (транзисторы и диоды) и пассивные элементы (резисторы и конденсаторы) сформированы в кремниевой пластине, распространяя примеси(загрязнения) в отобранные области(регионы), чтобы изменить электрические характеристики, и где необходимо формировать p-n соединения(переходы). Различные элементы разработаны(предназначены) так, чтобы все могли быть сформированы одновременно той же самой последовательностью распространения.

Кругообороты фильма сделаны, формируя пассивные электронные составляющие и металлические взаимосвязи на поверхности основания(подложки) изоляции. Тогда активные устройства полупроводника добавлены, обычно в дискретной форме вафли. Есть два типа кругооборотов фильма, тонкого фильма и толстого фильма.

В тонких кругооборотах фильма пассивные компоненты и телеграфирование взаимосвязи сформированы о стеклянных или керамических основаниях(подложках), используя методы напыления. Активные компоненты (транзисторы и диоды) изготовлены как отдельные вафли полупроводника и собраны в кругооборот.

Толстые кругообороты фильма готовы в подобной манере за исключением того, что пассивные компоненты и телеграфирование сформированы методами шелкового экрана на керамических основаниях(подложках).

Могут быть много случаев, где микроэлектронный кругооборот может комбинировать(объединить) больше чем один из этих подходов в единственной(отдельной) структуре, используя комбинацию методов.

В многокристальных кругооборотах электронные компоненты для кругооборота сформированы в двух или больше кремниевых вафлях (чипы). Чипы установлены рядом на общем(обычном) ударе головой(заголовке). Некоторые взаимосвязи включены в каждый чип, и кругооборот закончен, телеграфируя(связывая) чипы вместе с маленьким проводом золота диаметра.

Гибридная ИС - комбинации монолитных и методы фильма.

Активные компоненты сформированы в вафле кремния, используя плоский процесс, и пассивные компоненты и взаимосвязь, телеграфирующую(связывающую) образец, сформированный о поверхности кремниевой окиси, которая закрывает(охватывает) вафлю, используя методы напыления.