微电子导论论文--发展及历史
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微电子与集成电路技术的发展随着社会的发展,微电子与集成电路技术也不断地得到了改进和革新。
它们的发展带来了许多新的机遇和挑战,为人们的生活、工作和娱乐带来了许多的便利。
本文将从微电子、集成电路技术的发展历程、应用领域、未来趋势等方面进行探讨。
一、微电子与集成电路技术的发展历程微电子作为电子学的一个分支,与传统的电子学相比,它更加注重在微观层面上对电子器件的设计和制造。
微电子技术的出现是伴随着半导体材料和晶体管等器件的发明而来的。
1947年,贝尔实验室的威廉·肖克利发明了第一个晶体管,这标志着晶体管时代的来临。
经过长期的发展,1958年,Jacques Beurrier教授在法国成功制造出了第一片晶体管集成电路。
而到了1960年,犹太大学的Jack S. Kilby也在美国研制出了第一片微型集成电路,这标志着微电子和集成电路技术的开端。
然而,最初的微电子和集成电路依然面对着许多的挑战。
微电子器件体积大、精度不够,工艺控制水平不够,集成电路缺乏标准化等问题一直未得到很好的解决。
为了解决这些问题,人们在不断地研究和实践中不断地革新和改进微电子和集成电路技术。
现在,微电子技术已经成为一个成熟的学科,而集成电路技术也得到了广泛应用。
从最早的模拟集成电路、数字集成电路到现在的微处理器、存储芯片、微机电系统、光电集成电路等,微电子和集成电路技术在各个领域的应用都不断地增加。
二、微电子与集成电路技术的应用领域微电子和集成电路技术的应用十分广泛,几乎覆盖了人们的生活和工作的各个方面。
在通信领域中,现代的移动电话、计算机、电视机、收音机等设备都是采用集成电路技术制成的。
而现代的互联网、无线通信、3G、4G、5G等技术的发展在很大程度上依赖于微电子和集成电路技术的进步。
在计算机领域中,微处理器的出现极大地推动了计算机领域的发展。
现代计算机和服务器都是依靠微处理器、存储芯片、芯片组等集成电路制成的。
在汽车、医疗等领域中,微电子和集成电路技术也被广泛的应用。
专业导论论文-微电子技术学院自动化学院专业电子信息科学与技术年级班别2014级(1)班学号3114001343学生麦永轩2014年12月目录1 绪论 (3)1.1 微电子技术的基本概念 (3)2 一般理论、技术及应用 (3)2.1 小型化集成系统 (3)2.2 纳米电子学 (3)2.3 高密度电子组装技术 (3)2.4 微电子技术- 通信技术 (4)3 微电子技术的发展限制 (4)3.1 基本物理规律的限制 (4)3.2 材料方面的限制 (4)3.3 工艺技术方面的限制 (4)3.4 电路与系统方面的限制 (4)3.4.1 互连引线问题 (4)3.4.2 可靠性问题 (4)3.4.3 散热问题 (4)4 微电子技术的发展前景和趋势 (5)5 结语 (6)1绪论1.1微电子技术的基本概念微电子技术是建立在以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术,特点是体积小、重量轻、可靠性高、工作速度快,微电子技术对信息时代具有巨大的影响。
微电子技术,顾名思义就是微型的电子电路。
它是随着集成电路,尤其是超大规模集成电路而发展起来的一门新的技术。
微电子技术是在电子电路和系统的超小型化和微型化过程中逐渐形成和发展起来的,其核心是集成电路,即通过一定的加工工艺,将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件,按照一定的电路互联,采用微细加工工艺,集成在一块半导体单晶片上,并封装在一个外壳,执行特定电路或系统功能。
与传统电子技术相比,其主要特征是器件和电路的微小型化。
它把电路系统设计和制造工艺精密结合起来,适合进行大规模的批量生产,因而成本低,可靠性高。
它的特点是体积小、重量小、可靠性高、工作速度快,微电子技术对信息时代具有巨大的影响。
它包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术,是微电子学中的各项工艺技术的总和。
随着科技的迅猛发展,信息技术,电子技术,自动化技术及计算机技术日渐融合,成为当今社会科技领域的重要支柱技术,任何领域的研发工作都与这些技术紧密联系,而他们的相互交叉,相互渗透,也越来越密切。
微电子技术的发展与应用随着科技的不断进步,微电子技术作为关键技术之一,在各个领域中得到了广泛的应用和发展。
本文将从微电子技术的定义、发展历程和应用领域三个方面,对其进行详细的介绍和讨论。
首先,我们来了解什么是微电子技术。
微电子技术是指在微米尺度范围内制造、设计和应用集成电路的技术。
与传统的电子技术相比,微电子技术能够在更小的空间内实现更多的功能,具有更高的集成度和更低的功耗。
微电子技术的发展与应用已经深刻地改变了人们的生活和工作方式。
其次,我们来探讨微电子技术的发展历程。
微电子技术的发展可以追溯到20世纪50年代,当时人们开始研究利用半导体材料制造晶体管,并成功制造出第一代晶体管。
随后,随着集成电路的诞生和微处理器的问世,微电子技术得到了迅猛发展。
20世纪90年代,微电子技术进入了亚微米制造的时代,芯片的集成度大大提高,功能更加强大。
到了21世纪,微电子技术进一步发展,尺寸进一步缩小至纳米级别,纳电子技术逐渐成为研究热点。
可以说,微电子技术的发展经历了多个阶段,从晶体管到集成电路,再到亚微米和纳米尺度的发展,不断推动着科技的进步。
最后,我们来看一下微电子技术的应用领域。
微电子技术在各个领域中都有广泛的应用。
首先是信息技术领域,如计算机、通信和互联网。
微电子技术的发展使得计算机的性能得到了大幅提升,存储容量和运算速度都大大增加,进而推动了互联网的发展和智能手机的普及。
其次是医疗领域,微电子技术被应用于医疗设备和监护系统,如心脏起搏器、人工器官和健康监测设备,为医疗保健提供了更多的选择和可能性。
再次是能源领域,微电子技术在能源的生产、转换和管理中发挥着重要作用,如太阳能电池板、节能灯和智能电表等。
此外,微电子技术还在交通、安全和环境保护等领域得到广泛应用。
微电子技术的发展和应用不仅改变了科技,也影响着我们的日常生活。
它使得我们的生活更加便捷和舒适,提高了工作效率。
然而,微电子技术在发展的同时也面临一些挑战。
《信息技术导论》论文题目:微电子技术的全面发展与普及专业班级:微电子科学与工程姓名:***微电子技术的全面发展与普及刘远(华中科技大学微电子科学与工程1401,武汉 430074)微电子技术是上个世纪50年代出现的一门新兴的技术,经过几十年的迅猛发展,已经成为高科技和信息产业的核心技术。
它之所以发展得如此之快,除了技术本身对国民经济的巨大贡献之外,还与它极强的渗透性有关,在各个领域都有其独特的地位。
从目前来看,微电子技术还将继续高速向前发展,集成电路的特征尺寸还将继续缩小,集成度进一步提高。
不仅如此,它在军事、科研和人们生活方面的应用也会更加丰富多彩,从而推动时代的发展。
关键词:微电子技术,集成电路,军事,航天,生活1.引言人们常说的“微电子”是“微型电子线路”的简称,但微电子技术有着更广泛的含义。
微电子技术是随着集成电路,尤其是超大型规模集成电路而发展起来的一门新的技术,是建立在以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术,包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术,为微电子学中的各项工艺技术的总和。
微电子技术对信息时代具有巨大的影响,是当今社会科技领域的重要支柱。
毫不夸张的说,微电子技术的发展水平直接影响整个信息技术的发展,其产业规模是一个国家经济实力的重要标志。
2.微电子技术的发展从1959年第一块半导体集成电路问世到现在的50多年里,微电子技术得到了迅速的发展。
1965年,美国英特尔公司的Gordon Moore通过对过去数年来集成电路发展情况的总结,提出了著名的Moore’s Law(摩尔定律),即每隔两年左右器件的特征尺寸缩小到上一代器件的70%,而集成电路的集合度也相应的增加1倍。
摩尔定律的提出虽然已整整50年,但目前集成电路的发展仍然基本符合这一规律。
由于集成度的提高,单片IC的功能不断增加,芯片上单位功能成本下降,推动了电子产品更新换代,进而进一步推动了整个电子工业的发展。
微电子技术的发展和应用微电子技术的发展和应用摘要微电子在人们的日常生产生活中扮演着重要的角色,直接影响到人们正常的生产生活。
本文分析了微电子技术的发展历史,同时对微电子技术的应用做出了探讨。
希望通过本文,让同学们对微电子技术的发展和应用有更深入的了解。
关键词微电子技术;发展历史;应用;发展趋势1 微电子技术概述从本质上来看,微电子技术的核心在于集成电路,它是在各类半导体器件不断发展过程中所形成的。
在信息化时代下,微电子技术对人类生产、生活都带来了极大的影响。
与传统电子技术相比,微电子技术具备一定特征,具体表现为以下几个方面:①微电子技术主要是通过在固体内的微观电子运动来实现信息处理或信息加工。
②微电子信号传递能够在极小的尺度下进行。
③微电子技术可将某个子系统或电子功能部件集成于芯片当中,具有较高的集成性,也具有较为全面的功能性。
④微电子技术可在晶格级微区进行工作[1]。
2 微电子技术的发展历史微电子技术是一门以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术,其具有工作速度快、重量轻、体积小、可靠性高等诸多优点。
微电子技术是一项起源于19世纪末20世纪初的新兴技术,微电子技术的发展史从某种意义上说是集成电路的发展史。
现阶段大规模集成电力的集成度代表着微电子技术的发展水平。
从集成电路在1958年被发明以来,集成电路的发展规律依然遵循着“摩尔定律”,即DRAM 的储存量每隔3年就变为原来的4倍,集成电路芯片上的元件数量每18个月增加1倍。
微电子技术的发展历程如下,美国贝尔实验室于1947年制造出第一个晶体管,这为制造体积更小的集成电路奠定了相关的技术基础。
1958年美国德克萨斯仪器公司的基比尔于研究员制造出第一个集成电路模型,并于次年该公司宣布发明了第一个集成电路。
1959年美国仙童公司将微型晶体管的制造工艺—“平面工艺”经过一定的技术改进后用于集成电路的制造过程中,实现了集成电路由实验阶段向工业生产阶段的过渡。
微电子技术论文微电子技术是随着集成电路,尤其是大规模集成电路发展起来的一门新技术。
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微电子技术论文篇一微电子技术与产业群研究【摘要】微电子技术进步促进了微电子产业的发展,同时,以微电子产业为基础的许多领域也正在形成产业群发展浪潮。
本文旨在探讨微电子技术与产业群的关系,研究微电子产业群,区分微电子相关性产业群和微电子产业集群,揭示其产业群的特殊性,深化我们对微电子产业群的认识,促进其健康、快速发展。
【关键词】微电子技术;集成电路;产业群;产业集群;相关性产业群微电子技术的不断进步促进了微电子产业的快速发展,同时,也在以微电子产业为基础的许多领域产生了极富创造性的变革,从而引领了新一轮的产业群发展浪潮。
本文旨在通过对微电子技术与产业群发展关系的研究,探讨微电子产业群的分类以及它们的特征,把握微电子产业群发展的基本要求,促进微电子产业群健康有序发展。
一、微电子技术的发展微电子技术是随着集成电路,尤其是超大规模集成电路而发展起来的一门新的系列技术,它包括系统和电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术。
微电子技术除集成电路外,还包括集成磁泡、集成超导器件和集成光电子器件等。
为便于分析,我们设定:研究的微电子技术主要限于集成电路的器件、工艺技术等领域。
微电子技术始于1947年晶体管的发明,到1958年前后已研究成功以这种组件为基础的混合组件,1962年生产出晶体管―晶体管逻辑电路和发射极耦合逻辑电路。
上个世纪70年代,由于单极型集成电路(MOS电路)在高度集成和功耗方面的优点,微电子技术进入了MOS 电路时代。
从1958年TI研制出第一个集成电路触发器算起,到2003年Intel推出的奔腾4处理器(包含5500万个晶体管)和512MbDRAM(包含超过5亿个晶体管),集成电路年平均增长率达到45%。
目前,微电子技术正在快速发展,其发展表现在三点:一是缩小芯片中器件结构的尺寸,即缩小加工线条的宽度;二是增加芯片中所包含的元器件的数量,即扩大集成规模;三是开拓有针对性的设计应用。
微电⼦技术论⽂范⽂3篇微电⼦技术发展历史论⽂摘要本⽂展望了21世纪微电⼦技术的发展趋势。
认为:21世纪初的微电⼦技术仍将以硅基CMOS电路为主流⼯艺,但将突破⽬前所谓的物理“限制”,继续快速发展;集成电路将逐步发展成为集成系统;微电⼦技术将与其它技术结合形成⼀系列新的增长点,例如微机电系统(MEMS)、DNA芯⽚等。
具体地讲,SOC设计技术、超微细光刻技术、虚拟⼯⼚技术、铜互连及低K互连绝缘介质、⾼K栅绝缘介质和栅⼯程技术、SOI技术等将在近⼏年内得到快速发展。
21世纪将是我国微电⼦产业的黄⾦时代。
关键词微电⼦技术集成系统微机电系统DNA芯⽚1引⾔综观⼈类社会发展的⽂明史,⼀切⽣产⽅式和⽣活⽅式的重⼤变⾰都是由于新的科学发现和新技术的产⽣⽽引发的,科学技术作为⾰命的⼒量,推动着⼈类社会向前发展。
从50多年前晶体管的发明到⽬前微电⼦技术成为整个信息社会的基础和核⼼的发展历史充分证明了“科学技术是第⼀⽣产⼒”。
信息是客观事物状态和运动特征的⼀种普遍形式,与材料和能源⼀起是⼈类社会的重要资源,但对它的利⽤却仅仅是开始。
当前⾯临的信息⾰命以数字化和⽹络化作为特征。
数字化⼤⼤改善了⼈们对信息的利⽤,更好地满⾜了⼈们对信息的需求;⽽⽹络化则使⼈们更为⽅便地交换信息,使整个地球成为⼀个“地球村”。
以数字化和⽹络化为特征的信息技术同⼀般技术不同,它具有极强的渗透性和基础性,它可以渗透和改造各种产业和⾏业,改变着⼈类的⽣产和⽣活⽅式,改变着经济形态和社会、政治、⽂化等各个领域。
⽽它的基础之⼀就是微电⼦技术。
可以毫不夸张地说,没有微电⼦技术的进步,就不可能有今天信息技术的蓬勃发展,微电⼦已经成为整个信息社会发展的基⽯。
50多年来微电⼦技术的发展历史,实际上就是不断创新的过程,这⾥指的创新包括原始创新、技术创新和应⽤创新等。
晶体管的发明并不是⼀个孤⽴的精⼼设计的实验,⽽是⼀系列固体物理、半导体物理、材料科学等取得重⼤突破后的必然结果。
微电子技术发展与应用随着科技的不断发展,微电子技术成为了当今世界不可缺少的一部分。
微电子技术指的是制造、设计和应用微小电子器件、电路和系统的技术。
从最早的晶体管、集成电路到现在的微处理器、存储器,微电子技术不断创新,成为驱动信息产业的关键技术之一。
本文将从微电子技术的发展历程、特点、应用等方面进行探讨。
一、微电子技术的发展微电子技术的历史可以追溯到20世纪初。
最初,晶体管的发明标志着微电子技术的实际应用。
20世纪60年代,集成电路的出现使得电子元器件和电路可以在一个硅片上集成到一起。
随着技术的不断进步,20世纪70年代,大规模集成电路开始出现,1980年代,带有100万个晶体管的微处理器问世,开创了个人电脑革命的先河。
到了21世纪,微电子技术已经成为移动通信、计算机、人工智能、汽车电子、物联网等各个领域的核心技术。
二、微电子技术的特点与其他技术相比,微电子技术有其独特的特点。
1.微小化:微电子技术的最大特点就是微小化,将电路和系统集成到一个硅片甚至一个芯片上。
通过微小化,可以大大降低设备的体积和重量,提高电路的稳定性和可靠性。
2.数字化:微电子技术是数字化时代的产物,数字化的电子技术可以实现高速、高精度、高可靠性的数据处理和传输。
3.高速化:微电子技术的数字电路可以实现非常高的时钟频率和数据传输速率,从而实现高速数据处理和通信。
4.集成化:微电子技术可以将各种不同的功能电路集成到一个芯片上,从而实现多种复杂的功能,提高设备的性能和降低成本。
5.人工智能化:微电子技术是人工智能技术的重要支柱,通过芯片和模块等人工智能产品,能够实现机器视觉、语音识别、自动驾驶等高级智能功能。
三、微电子技术的应用微电子技术的应用范围非常广泛,包括通信、计算机、人工智能、汽车电子、半导体制造、医疗器械、消费电子、航空航天等。
1.通信领域:移动通信是微电子技术的重要应用领域。
微电子技术可以实现高速的数据传输、丰富的多媒体功能以及复杂的通信协议。
微电子技术发展及未来趋势展望论文微电子技术发展及未来趋势展望论文摘要:微电子技术是目前应用最为广泛的高新技术之一。
在相关技术不断成熟的情况下,它已经融入到各行各业当中,无论是人类生活,还是工业生产,都已经离不开微电子技术。
在信息化时代背景下,微电子技术被视为新技术革命的核心技术,是信息产业、计算机产业、通信产业的发展的基础。
正因为如此,国家对微电子技术愈来愈重视,所投入的资源也在不断增加,这给微电子技术快速发展提供了充足的动力。
基于此,本文对微电子技术发展进行了探讨,提出了相关观点,以供参考。
关键词:微电子技术;发展;趋势1 微电子技术概述从本质上来看,微电子技术的核心在于集成电路,它是在各类半导体器件不断发展过程中所形成的。
在信息化时代下,微电子技术对人类生产、生活都带来了极大的影响。
与传统电子技术相比,微电子技术具备一定特征,具体表现为以下几个方面:(1)微电子技术主要是通过在固体内的微观电子运动来实现信息处理或信息加工。
(2)微电子信号传递能够在极小的尺度下进行。
(3)微电子技术可将某个子系统或电子功能部件集成于芯片当中,具有较高的集成性,也具有较为全面的功能性。
(4)微电子技术可在晶格级微区进行工作。
2 微电子技术发展历程概述微电子技术诞生于20世纪40年代末。
1947年,巴丁、布莱顿与肖克莱发明了晶体管,这使得电子技术有了极大的突破,也为微电子技术的后续发展奠定了基础。
至20世纪50年代末,集成电路的出现推动了电子技术革命,这也意味着微电子技术变得愈来愈成熟,并进入了快速发展期。
同时,计算机技术应用范围的不断拓展,也进一步促进了微电子技术的发展。
至20世纪70年代,伴随着微型计算机的出现,让微电子技术发展达到了空前的高度,也奠定了微电子技术在高新技术当中的核心地位[2]。
如今,微电子技术已走入人们的生活当中,计算机、手机、家用电器的制造、生产都离不开微电子技术的支持。
同时,微电子技术也成为了国防工业、印刷工业、汽车工业等工业生产当中不可或缺的核心技术。
微电子器件的发展与应用微电子器件是一种相对于传统电子器件而言规模更小、功耗更低、集成度更高的电子元件,近年来在各个领域的应用不断扩大。
本文将从微电子器件的发展历程、主要分类、应用领域等多个方面进行探讨。
一、微电子器件的发展历程20世纪50年代,集成电路的出现使得电子器件的集成度迈上了一个新的台阶,但当时的集成电路还属于离散式的集成电路,需要将器件逐一连接在一起,难以减少元器件的体积,降低系统的功耗和提高可靠性。
60年代产生的线路集成电路是将单个器件的芯片上集成许多功能模块,进一步降低了元器件的体积和功耗,提高了可靠性和集成度,这种技术应用到数字电路和模拟电路中,为后来的微电子器件的发展打开了大门。
70年代,计算机和通信技术等快速发展,人们需要更小、更快、更节能、更可靠的电子元件,微电子器件应运而生。
微电子器件不仅具有离散式集成电路的优点,还将元器件的最小尺寸降低到微米级,可靠性得到了进一步提高,功耗更低,集成度更高。
80年代至今,微电子制造工艺迅速发展,通常按工艺技术划分为:MOS、CMOS、Bipolar、BiCMOS、SiGe、GaAs等几个方面。
随着半导体材料、封装技术等的不断进步,微电子器件的制造工艺越来越复杂,但功能越来越丰富。
例如,如今的芯片中已经集成了微处理器、存储器、传感器等多种功能模块,已经成为现代电子设备的核心。
二、微电子器件的分类目前市面上微电子器件主要分为以下几类:1.传感器类:如温度传感器、气体传感器、压力传感器、流量传感器、光学传感器等。
2.微处理器类:是一种具有强大运算能力和控制能力的集成电子芯片,可以用来实现各种功能,如指纹识别、人脸识别、语音识别、计算机处理、智能家居控制等。
3.存储器类:晶体管存储器、快闪存储器、闪存卡、固态硬盘等。
4.微型电池类:微型电池广泛应用于各种便携式设备当中,如手机、数码相机、便携式电脑等。
三、微电子器件的应用领域1. 智能手机:随着智能手机的普及,其中的应用芯片也越来越先进,能够支持更快的数据传输速率。
微电子技术发展历程及趋势微电子技术简介微电子技术是随着集成电路,尤其是超大型规模集成电路而发展起来的一门新的技术。
微电子技术包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术,微电子技术是微电子学中的各项工艺技术的总和。
起源第二次大战中、后期,由于军事需要对电子设备提出了不少具有根本意义的设想,并研究出一些有用的技术。
这就是最早的微电子技术。
逐步发展1947年晶体管的发明,后来又结合印刷电路组装使电子电路在小型化的方面前进了一大步。
到1958年前后已研究成功以这种组件为基础的混合组件。
集成电路的主要工艺技术,是在50年代后半期硅平面晶体管技术和更早的金属真空涂膜学技术基础上发展起来的。
1964年出现了磁双极型集成电路产品。
11962年生产出晶体管——晶体管理逻辑电路和发射极藉合逻辑电路。
MOS集成电路出现。
由于MOS电路在高度集成方面的优点和集成电路对电子技术的影响,集成电路发展越来越快。
趋于成熟70年代,微电子技术进入了以大规模集成电路为中心的新阶段。
随着集成密度日益提高,集成电路正向集成系统发展,电路的设计也日益复杂、费时和昂贵。
实际上如果没有计算机的辅助,较复杂的大规模集成电路的设计是不可能的。
70年代以来,集成电路利用计算机的设计有很大的进展。
制版的计算机辅助设计、器件模拟、电路模拟、逻辑模拟、布局布线的计算辅助设计等程序,都先后研究成功,并发展成为包括校核、优化等算法在内的混合计算机辅助设计,乃至整套设备的计算机辅助设计系统。
集成电路制造的计算机管理,也已开始实现。
此外,与大规模集成和超大规模集成的高速发展相适应,有关的器件材料科学和技术、测试科学和计算机辅助测试、封装技术和超净室技术等都有重大的进展。
电子技术发展很快,在工艺技术上,微细加工技术,如电子束、离子束、X射线等复印技术和干法刻蚀技术日益完善,使生产上在到亚微米以至更高的光刻水平,集成电路的集成弃将超大型越每片106—107个元件,以至达到全图片上集成一个复杂的微电子系统。
微电子概论结课论文新微电子概论结课论文学院:专业:学号:姓名:日期:【摘要】本文简要地叙述了微电子技术的发展历史和现状,实际应用,及对集成电路,半导体材料简介,和微电子方向的发展趋势和展望,从而增进对微电子技术的了解。
【关键词】微电子技术半导体集成电路 MEMS 系统【正文开始】通过老师风趣幽默的讲述,对微电子概论有了几点基本的认识,对单片机等其他东西也有了接触,对于我们今后对专业知识的学习也有了有意的帮助。
什么是微电子学,微电子学是电子学的一门分支,主要研究电子或离子的固体材料中的运动规律及其应用。
微电子学是以实现电路和系统的集成为目的:研究如何利用半导体的围观特性以及一些特殊工艺,在一块半导体芯片上制作大量的器件,从而在一个微小的面积中制造出复杂的电子系统。
我们懂得了什么是半导体,什么是本征半导体。
了解晶体管电流放大原理。
掌握了晶体管的输入输出特性曲线等等所谓集成电路IC就是在一块极小的硅单晶片上,利用半导体工艺制作上许多晶体二极管、三极管及电阻、电容等元件,并连接成完成特定电子技术功能的电子电路。
从外观上看,它已成为一个不可分割的完整器件,集成电路在体积、重量、耗电、寿命、可靠性及电性能方面远远优于晶体管元件组成的电路,目前为止已广泛应用于电子设备、仪器仪表及电视机、录像机等电子设备中。
集成电路的发展经历了一个漫长的过程,以下以时间顺序,简述一下它的发展过程。
1906年,第一个电子管诞生��1912年前后,电子管的制作日趋成熟引发了无线电技术的发展��1918年前后,逐步发现了半导体材料��1920年,发现半导体材料所具有的光敏特性��1932年前后,运用量子学说建立了能带理论研究半导体现象��1956年,硅台面晶体管问世��1960年12月,世界上第一块硅集成电路制造成功��1966年,美国贝尔实验室使用比较完善的硅外延平面工艺制造成第一块公认的大规模集成电路。
[2] 1988年~16M DRAM问世,1平方厘米大小的硅片上集成有3500万个晶体管,标志着进入超大规模集成电路阶段的更高阶段。
Intel发展史林铭团200804013031许轩力200804013015张晓磊200804015006杨舒洵200804013006袁小导200804013004刘旭200804015021内容提要:本文介绍了Intel公司从最初的Intel 4004到现在的i3/i5/i7系列的cpu发展史,概括的介绍了其工艺和性能的发展历程以及Intel公司对未来设计的展望。
关键字:Intel cpu 发展内存奔腾酷睿引言:CPU是Central Processing Unit(中央微处理器)的缩写,它是计算机中最重要的一个部分,由运算器和控制器组成。
如果把计算机比作人,那么CPU就是人的大脑。
CPU的发展非常迅速,个人电脑从8088(XT)发展到Pentium 4时代,只经过了不到二十年的时间。
从生产技术来说,最初的8088集成了29000个晶体管,而PentiumⅢ的集成度超过了2810万个晶体管;CPU的运行速度,以MIPS(百万个指令每秒)为单位,8088是0.75MIPS,到高能奔腾时已超过了1000MIPS。
不管什么样的CPU,其内部结构归纳起来都可以分为控制单元、逻辑单元和存储单元三大部分,这三个部分相互协调,对命令和数据进行分析、判断、运算并控制计算机各部分协调工作。
CPU从最初发展至今已经有四十年的历史了,这期间,按照其处理信息的字长,CPU可以分为:4位微处理器、8位微处理器、16位微处理器、32位微处理器以及64位微处理器,可以说个人电脑的发展是随着CPU的发展而前进的。
正文:Intel各系列的发展初期系列:1. Intel 40041971年,英特尔公司推出了世界上第一款微处理器4004,这是第一个可用于微型计算机的四位微处理器,它包含2300个晶体管。
随后英特尔又推出了8008,由于运算性能很差,其市场反应十分不理想。
1974年,8008发展成8080,成为第二代微处理器。
8080作为代替电子逻辑电路的器件被用于各种应用电路和设备中,如果没有微处理器,这些应用就无法实现。
微电子技术的发展与趋势随着科技的不断发展,微电子技术正日益成为人们日常生活中必不可少的一部分。
从智能手机到家用电器,微电子技术的应用可谓举足轻重。
在这篇文章中,我们将深入探讨微电子技术的发展与趋势。
一、微电子技术的发展微电子技术起源于20世纪60年代的美国。
由于计算机的普及,逐渐加速了微电子技术的发展。
随着计算机的不断更新,微电子技术也迎来了一个全新的时代,迅速融入到各行各业中。
与此同时,微电子技术在制造工艺上也得到了很大的发展。
在20世纪90年代,CMOS技术大大提高了微电子器件的性能和可靠性。
CMOS技术是微电子制造工艺中的一种代表,它在制造工艺上的改进和完善,也是微电子技术得以发展的重要因素之一。
在制造工艺的改善之外,微电子技术在芯片设计方面也出现了重大的变化。
随着计算机性能的日益提高,微电子设计中的软件、算法、芯片结构等方面也不断发展改进,造就了人们所谓的“芯片设计先进国家”。
二、微电子技术的应用微电子技术的应用可谓广泛,无处不在。
从金融、医疗到航空、军工,都需要微电子技术的支持。
而在日常生活中,微电子技术也成为了许多人生活中的必需品,如智能手机、智能家居等等。
在医学领域,微电子技术的应用也越来越广泛。
例如,体内微小电子器件的应用,能够监控人体健康状况,对于重病患者的救治提供了更好的手段。
此外,微电子技术也为手术、药物设备等提供了许多革新性的选择。
三、微电子技术的市场前景随着人们对智能设备的需求越来越高,微电子技术的市场前景也越来越广阔。
据统计,全球的微电子产业市场规模已经超过了1万亿美元。
而中国作为全球的第二大经济体,也在加紧推进微电子产业的进一步发展。
近年来,从智能出行到智能制造,从智能家居到智能城市,中国也在积极推动微电子技术在产业中的应用和发展。
在中国制造2025的背景下,微电子技术也成为了中国重点发展的产业之一。
总的来说,微电子技术作为一种新型高科技产业,其发展势头迅猛而又广泛。
微电子技术的发展与应用微电子技术是指将电子元器件和集成电路系统集成到微小尺寸的半导体芯片中,使设备的体积更小、功耗更低、效率更高,在通信、计算机、军事、医疗等领域得到广泛应用。
随着信息技术的不断进步,微电子技术的发展和应用也日趋成熟和广泛。
一、微电子技术的发展历程微电子技术的发展主要经历了三个阶段:第一阶段:晶体管技术20世纪50年代,美国贝尔实验室研制出了第一片晶体管,德州仪器公司又在1958年开发出了世界上第一款集成电路芯片,这时的微电子技术还处于起步阶段。
第二阶段:集成电路技术20世纪70年代,集成电路技术开始快速发展,生产技术也得到了大幅度提升,芯片集成度不断提高,生产成本也得到显著降低。
同时,微电子技术也被广泛应用于电脑、手机、数码相机等消费电子产品中。
第三阶段:微纳电子技术21世纪以来,微电子技术进入了微纳电子技术阶段。
采用奈米尺度制造工艺,制造出了能够处理大量信息的微型芯片,设备更加小巧,更加高效。
二、微电子技术的应用领域微电子技术在科技领域得到了广泛的应用。
其中最重要的应用领域就是计算机与通信领域。
除此以外,微电子技术也广泛应用于医疗、工业、电力等领域。
1.计算机与通信领域计算机和通信行业是微电子技术最核心的应用领域。
随着计算机和通信技术的不断更新,市场需求也愈发庞大。
微电子技术的发展推动着计算机能耗的降低,效率的提高。
CPU的运作速度也得到了飞跃性的提升。
随着物联网的兴起,人们对于智能家居、智能交通、智能制造等领域的需求也不断增长。
微电子技术的成熟发展,助推了这些行业的创新与发展。
2.医疗领域微电子技术在医疗领域的应用涉及到心血管疾病、肺部病毒、糖尿病等疾病的检测和治疗。
例如,随着医学治疗手段的不断推广,微电子技术已经被广泛应用于心脏起搏器、人工晶体眼等器械中,大大的提高了治疗效果。
3.工业和电力行业工业和电力领域也是微电子技术应用的主要领域之一。
随着智能制造和智能电力系统的不断发展,微电子技术的应用范围也越来越广泛。
微电子技术的发展与集成电路设计一、引言微电子技术是一门研究微观尺度下电子器件和电路的学科,其发展与应用对于现代社会的科技进步起着不可替代的作用。
集成电路设计作为微电子技术的核心应用领域之一,无论是在计算机行业、通信领域还是其他电子设备中,都扮演着重要的角色。
本文将从微电子技术的发展历程、集成电路设计的基本原理和现代技术趋势等方面进行探讨。
二、微电子技术的发展历程微电子技术的起源可以追溯到20世纪50年代的半导体器件研究,随着材料技术的进步和摩尔定律的提出,微电子技术得到了广泛的应用和发展。
1959年,杰克·基尔比发明了世界上第一块集成电路芯片,标志着微电子技术迈入了实际应用的阶段。
随后几十年间,微电子技术经历了快速的发展。
1965年,英特尔的创始人戈登·摩尔提出了著名的摩尔定律,即每隔18个月,集成电路芯片上的晶体管数目将增加一倍。
这一定律推动了集成电路的快速发展和更新换代,使得计算机性能大幅提升,并推动了信息技术和通信领域的飞速发展。
三、集成电路设计的基本原理集成电路是在半导体基片上制成的电子电路系统,由大量的电子元件、电路和连接电线组成。
集成电路设计的基本原理包括电路功能设计、电路模拟和布图设计三个方面。
电路功能设计是指根据电子设备的要求,设计出实现特定功能的电路芯片。
在这一过程中,设计师需要了解电路需求,选择合适的电子元件,并通过电路设计软件模拟验证电路的功能和性能。
电路模拟是指通过电路设计软件对电路进行仿真和分析。
通过电路模拟,设计师可以评估电路的性能、稳定性和可靠性,为后续的布图设计提供指导。
布图设计是指将电路设计转化为实际的电路图纸。
这一过程需要将各个电子元件按照电路设计要求进行布局和连接,同时要考虑电路的物理约束和性能优化。
四、现代技术趋势随着科技的不断进步,微电子技术和集成电路设计也在不断发展和创新。
以下是一些现代技术趋势:1. 小型化和高集成度:集成电路芯片的尺寸越来越小,而集成度不断提高。
浅析微电子技术的应用与发展趋势摘要:现今,微电子技术已经通过其特殊的智能化和时代性的方式积极的影响了人们的现代化生活。
微电子技术的发展,也极大的推动了众多电子科技产业的迅猛发展。
本文简要的分析了微电子技术应用及发展趋势。
关键词:微电子技术;微电子技术应用;发展1.微电子技术的发展历史微电子技术是于20世纪初逐渐发展起来的,经过多年的发展,微电子技术已经在近代科技中占有十分重要的地位。
微电子技术的发展史和集成电路息息相关,二者互相关联。
大规模集成电路的集成程度已经成为衡量微电子技术发展的重要指标之一。
贝尔实验室第一次成功的研发出第一个晶体管标志着微电子技术开始萌芽,这也为集成电路的发展奠定了基础。
直至1958年第一个集成电路模型的才研发出现,一年以后集成电路开始正式走向大众的视野,很快就由实验室研究阶段走向工业生产时代。
集成电路的优点是使电路体积减小,并且能耗低,运行稳定性高,工艺程序简单,适合于大规模的投放生产。
直到今天,集成电路的特征尺寸将近缩小200倍,而集成度却提高了将近500万倍,使得单件器件的成本降低了100万倍。
2.微电子技术在国内外的应用现状2.1微电子技术在工业制造中的应用随着社会的不断发展与进步,工业制造产业迎来了一个崭新的春天,在世界工业革命的刺激之下,传统的工业生产制造力一式正在逐渐被淘汰。
为了确保工业制造模式与工业产业保持同步发展,越来越多的工业制造企业开始致力于微电子技术以及设备的研发,力求提升产品的质量与精确度,从而推动企业的发展。
例如,汽车制造己经开始应用微电子技术进行了电子引擎监控系统的研发,有效缓解了汽车引擎系统难以控制的现状;另外,汽车监控系统中也导入了微电子技术,汽车一旦被盗,电子防盗系统将会自动发出警报声。
而在一些西力一发达国家中,汽车电子防盗系统实现了与手机的连接,汽车被盗时,汽车防盗系统会自动发送报警信息至车主手机,实现了车主对汽车的实时监控。
现阶段,我国也正在致力于此项技术的研究,应用微电子技术来实现汽车与手机的连接在我国微电子技术领域也将成为必然趋势。
中国微电子技术发展现状及发展趋势 论文概要: 介绍了中国微电子技术的发展现状,并阐述对微电子技术发展趋势的展望。针对日前世界局势紧张,战争不断的状况,本文在最后浅析了微电子技术在未来轻兵器上的应用。 一.我国微电子技术发展状况 1956年7月,国务院科学专业化规划委员会正式成立,组织数百各科学家和技术专家编制了十二年(1965—1967年)科学技术远景规划,这个著名的《十二年规划》中,明确地把发展计算机技术、半导体技术、无线电电子学、自动化和遥感技术放到战略的重点上,我国半导体晶体管是1957年研制成功的,1960年开始形成生产;集成电路始于1962年,于1968年形成生产;大规模集成电路始于70年代初,80年代初形成生产。但是,同世界先进水平相比较,我们还存在较大的差距。在生产规模上,目前我国集成电路工业还没有实现高技术、低价格的工业化大生产,而国外的发展却很快,美国IBM公司在日本的野洲工厂生产64K动态存贮器,1983年秋正式投产后,每日处理硅片几万片,月产量为上百万块电路,生产设备投资约8000万美元。日本三菱电机公司于1981年2月开始动土兴建工厂,1984年投产,计划生产64K动态存贮器,月产300万块,总投资约为1.2亿美元。 此外,在美国和日本,把半导体研究成果形成工业化生产的周期也比较短。在美国和日本,出现晶体观后,形成工业生产能力是3年;出现集成电路后形成工业生产能力是1—3年;出现大规模集成电路后形成工业生产能力是1—2年;出现超大规模集成电路后形成工业生产能力是4年。我国半导体集成电路工业长期以来也是停留在手工业和实验室的生产方式上。近几年引进了一些生产线,个别单位才开始有些改观,但与国外的差距还是相当大的。 从产品的产值和产量方面来看,目前,全世界半导体与微电子市场为美国和日本所垄断。这两国集成电路的产量约占体世界产量的百分之九十,早期是美国独占市场,而日本后起直追。1975年美国的半导体与集成电路的产值是66亿美元,分离器件产量为110多亿只,集成路为50多亿块;日本的半导体与集成电路的产值是30亿美元,分离器件产量为122亿只,集成电路为17亿块。1982年美国的半导体与集成电路的产值为75美元,分离器件产量为260多亿只,集成电路为90多亿块;日本的半导体与集成电路的产值为38亿美元,分离器件产量300多亿只,集成电路40多亿块。我国集成电路自1976年至1982年,产量一直在1200万块至3000万块之间波动,没有大幅度的提高,1982年我国半导体与集成电路的产值是0.75亿美元,产量为1313万块,相当于美国1965年和日本1968年的水平。(1965年美国的半导体与集成电路的产值是0.79亿美元,产量为950万块;1968年日本的半导体与集成电路的产值为0.47亿美元,产量为1988万块)。 在价格、成本、劳动生产率、成品率等方面,差距比几十倍还大得多,并且我国小规模集成电路的成品率比国外低1—3倍;中规模集成电路的成品率比国外低3—7倍。目前中、小规模集成电路成品率比日本1969年的水平还低。从经济效益和原材料消耗方面考虑,国外一般认为,进入工业生产的中、小规模集成电路成品率不应低于50%,大规模集成电路成品率不应低于30%。我国集成电路成品率的进一步提高,已迫在眉睫,这是使我国集成电路降低成本,进入工业化大生产、提高企业经济效益带有根本性的一环。从价格上来看,集成电路价格是当前我国集成电路工业中的重大问题,产品优质价廉,市场才有立足之地。我国半导体集成电路价格,长期以来,降价较缓慢,近两三年来,集成电路的平均价格为每块10元左右,这种价格水平均相当于美国和日本1965年—1967年的水平。 近几年,我国微电子工业得到了进一步发展。国务院批准了《关于我国电子和信息产业发展战略的报告》,明确提出以集成电路、计算机、通信和软件为电了信息产业发展的重点,要求电子与信息产业,在“七五”期间实现两个转变:第一是服务重点转到为发展国民经济、四化建设和整个社会生活服务的轨道上来;第二是电子工业的发展要转移到以微电子技术为基础、以计算机和通信装备为主体的轨道上来。这些重大措施正推动着我国微电子学的研究和微电子技术的发展。 二.微电子技术发展趋势 微电子技术是当代发展最快的技术之一,是电子信息产业的基础和心脏。微电子技术的发展,大大推动了航天航空技术、遥测传感技术、通讯技术、计算机技术、网络技术及家用电器产业的迅猛发展。微电子技术的发展和应用,几乎使现代战争成为信息战、电子战。在我国,已经把电子信息产业列为国民经济的支拄性产业。如今,微电子技术已成为衡量一个国家科学技术进步和综合国力的重要标志。 集成电路(IC)是微电子技术的核心,是电子工业的“粮食”。集成电路已发展到超大规模和甚大规模、深亚微米(0.25μm)精度和可集成数百万晶体管的水平,现在已把整个电子系统集成在一个芯片上。人们认为:微电子技术的发展和应用使全球发生了第三次工业革命。 1965年,Intel公司创始人之一的董事长Gorden Moore在研究存贮器芯片上晶体管增长数的时间关系时发现,每过18~24个月,芯片集成度提高一倍。这一关系被称为穆尔定律(Moores Law),一直沿用至今。 穆尔定律受两个因素制约,首先是事业的限制(business Limitations)。随着芯片集成度的提高,生产成本几乎呈指数增长。其次是物理限制(Physical Limitations)。当芯片设计及工艺进入到原子级时就会出现问题。 DRAM的生产设备每更新一代,投资费用将增加1.7倍,被称为V3法则。目前建设一条月产5000万块16MDRAM的生产线,至少需要10亿美元。据此,64M位的生产线就要17亿美元,256M位的生产线需要29亿美元,1G位生产线需要将近50亿美元。 至于物理限制,人们普遍认为,电路线宽达到0.05μm时,制作器件就会碰到严重问题。 从集成电路的发展看,每前进一步,线宽将乘上一个0.7的常数。即:如果把0.25μm看作下一代技术,那么几年后又一代新产品将达到0.18μm(0.25μm×0.7),再过几年则会达到0.13μm。依次类推,这样再经过两三代,集成电路即将到达0.05μm。每一代大约需要经过3年左右。 微电子技术应用分布图 三. 微电子技术的发展 几十年来集成电路(IC)技术一直以极高的速度发展。如前文中提到的,著名的穆尔(Moore)定则指出,IC的集成度(每个微电子芯片上集成的器件数),每3年左右为一代,每代翻两番。对应于IC制作工艺中的特征线宽则每代缩小30%。根据按比例缩小原理(Scaling Down Principle),特征线条越窄,IC的工作速度越快,单元功能消耗的功率越低。所以,IC的每一代发展不仅使集成度提高,同时也使其性能(速度、功耗、可靠性等)大大改善。与IC加工精度提高的同时,加工的硅圆片的尺寸却在不断增大,生产硅片的批量也不断提高。以上这些导致了微电子产品发展的一种奇妙景观:在集成度一代代提高的同时,芯片的性能、功能不断增强,而价格却不断下跌。这一现象的深远意义在于,随着微电子芯片技术的快速发展,一切微电子产品(计算机、通信及消费类产品等)也加速更新、换代;不仅新一代产品性能、功能大大超过前一代,而且价格的越来越便宜又为电子信息技术的不断推进及其迅速推广应用到各个领域创造了条件,导致了人类信息化社会的到来。 由于集成电路栅长度的减小和集成度的增大,因此必须发展相应的制造技术,即光刻技术、氧化和扩散技术、多层布线技术和电容器材料技术。①光刻技术利用波长436nm光线,形成亚微米尺寸图形,制造出集成度1M位和4M位的DRAM。i射线(波长365nm)曝光设备问世后,可形成半微米尺寸和深亚微米尺寸的图形,制造出16M位和64M位的DRAM。目前,采用KrF准分子激光器的光刻设备已经投入实用,可以形成四分之一微米尺寸的图形,制造出64M位DRAM。采用波长更短的ArF激光器的光刻设备,有可能在21世纪初投入实用。当然,为了实现这一目标,必须开发出适用的掩膜形成技术和光刻胶材料。 X射线光刻设备的研制开发工作,已经进行了相当的时间,电子束曝光技术和3nm真空紫外线曝光技术,也在积极开发之中,哪一种技术将会率先投入实用并成为下一阶段的主流技术,现在还难以预料。②蚀刻技术在高密度集成电路制造过程中,氧化膜、多晶硅与布线金属的蚀刻技术,随着特征尺寸的不断缩小将变得越来越困难。显然,如果能够研制出一种可以产生均匀的平面状高密度等离子源的技术,就会获得更为理想的蚀刻效果。 利用CER(电子回旋共振)等离子源或ICP(电感耦合等离子)高密度等离子源,并同特殊气体(如HBr等)及静电卡盘(用于精密温度控制)技术相结合,就可以满足上述电路蚀刻工艺的要求。③扩散氧化技术要想以低成本保证晶体的良好质量,必须采用外延生长技术。其理由是,同在晶体制作上下工夫保证质量所需要花费的成本相比,外延生长技术的成本低得多。 离子注入的技术水平已经有很大提高,可以将MeV(兆电子伏特)的高能量离子注入到晶体内部达几微米深度。迄今采用的气体扩散法,需要在高温中长时间地扩散杂质才能形成扩散层。而现在,利用离子注入技术,可以分别地将杂质注入到任意位置,再经一次低温热处理,就可以获得同样的结果。 同时,低能量离子注入技术也取得很大进展,可以形成深度小于0.1μm的浅扩散层,而且精度相当高。另外,斜方向离子注入技术也大有进展,可以在任何位置注入杂质,从而可以在低温条件下按照设计要求,完成决定晶体管性能的杂质扩散工序作业。用固相扩散法制造源漏极浅结极为有效,已经获得35nm的浅结。 ④ 多层布线技术 把电阻小于铝的铜,作为下一代布线材料正在引起人们的关注。美国半导体工业协会(SIA)已经将“以铜代替铝”列入其发展规划,并制定出相应的目标和技术标准。铜布线采用镶嵌方法制作,并利用CMP(化学机械抛光)技术进行研磨,布线形成则使用半导体级电镀技术。铜容易在绝缘膜中扩散,所以,在采用铜布线时,需要同时采用能够防止铜扩散的势垒金属技术。 用离子束喷射法替代常用的真空溅射法,将金属喷射到硅圆片表面,这种方法使硅圆片不需要金属化的一侧带负电荷,然后让金属离子带正电荷,在负电荷吸引下,金属粒子沉积在硅圆片表面,形成十分均匀的金属薄膜。预计离子喷射法三年后可达到实用。在高速电路的布线中,必须同时形成低介电系数的层间膜。氧化膜的介电系数为4.0,添加氟(F)的氧化膜,其介电系数现在可以达到3.6,利用高密度等离子CVD(化学气相淀积)技术可制作含氟的氧化膜。⑤电容器材料随着DRAM集成度的提高,电容器材料——氧化膜的厚度变得越来越薄。进入90年代以来,氮化硅膜技术不断改进,并改用立体的电容器结构,以确保所必需的电容值。但是,这种技术似乎已经接近其极限,今后有可能采用迄今没有用过的新材料,如氧化钽膜(Ta2O5)和高电容率材料(BST)等。