来自 hg平台 2018-08-13 18:24 的文章

集成电路基础知识

自本世纪初,真空电子管发明后,至今电子器件至今已经历了五代的发展过程。集成电路(IC)的诞生,使电子技术出现了划时代的革命,它是现代电子技术和计算机发展的基础,也是微电子技术发展的标志。
  集成电路规模的划分,目前在国际上尚无严格、确切的定义。在发展过程中,人们逐渐形成一种似乎比较一致的划分意见,按芯片上所含逻辑门电路或晶体管的个数作为划分标志。一般人们将单块芯片上包含100个元件或10个逻辑门以下的集成电路称为小规模集成电路;而将元件数在100个以上、1000个以下,或逻辑门在10个以上、100个以下的称为中规模集成电路;门数有100─100   000个元件的称大规模集成电路(LSI),门数超过5000个,或元件数高于10万个的则称超大规模集成电路(VLSI)。

  电路集成化的最初设想是在晶体管兴起不久的1952年,由英国科学家达默提出的。他设想按照电子线路的要求,将一个线路所包含的晶体管和二极管,以及其他必要的元件统统集合在一块半导体晶片上,从而构成一块具有预定功能的电路。

  1958年,美国德克萨斯仪器公司的一位工程师基尔比,按照上述设想,制成了世界上第一块集成电路。他使用一根半导体单晶硅制成了相移振荡器,这个振荡器所包含的4个元器件已不需要用金属导线相连,硅棒本身既用为电子元器件的材料,又构成使它们之间相连的通路。

  同年,另一家美国著名的仙童电子公司也宣称研制成功集成电路。由该公司赫尔尼等人所发明的一整套制作微型晶体管的新工艺──“平面工艺“被移用到集成电路的制作中,使集成电路很快从实验室研制试验阶段转入工业生产阶段。

  1959年,德克萨斯仪器公司首先宣布建成世界上第一条集成电路生产线。1962年,世界上出现了第一块集成电路正式商品。虽然这预示着第三代电子器件已正式登上电子学舞台。

  不久,世界范围内掀起了集成电路的研制热潮。早期的典型硅芯片为1.25毫米见方。60年代初,国际上出现的集成电路产品,每个硅片上的元件数在100个左右;1967所已达到1000个晶体管,这标志着大规模集成阶段的开端;到1976年,发展到一个芯片上可集成1万多个晶体管;进入80年代以来,一块硅片上有几万个晶体管的大规模集成电路已经很普遍了,并且正在超大规模集成电路发展。如今,已出现属于第五代的产品,在不到50平方毫米的硅芯片上集成的晶体管数激增到200万只以上。