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单独制造的元件,如电阻器、电容器、二极管和晶体管,由电线或印刷电路板(PCB)连接,形成电路。这些电路称为分立电路,它们具有以下缺点:
为了克服这些空间节约和可靠性问题,开发了集成电路。 IC由许多电路元件组成,如电阻器、晶体管等。它们以单个小封装相互连接,以执行所需的电子功能。这些组件在半导体材料的小芯片内形成并连接。在IC中观察到以下特征。
SSI – 小规模集成 它只有不到100个组件(大约10个门)。 微星 – 中型集成 它包含少于500个组件或具有超过10个但少于100个门。 LSI – 大规模集成 这里的组件数量在500到300000之间,或者有超过100个门。 VLSI – 超大规模集成 每个芯片包含超过300000个组件 VVLSI - 非常非常大规模的集成 它每个芯片包含超过1500000个组件。 IC和分立电路的比较集成电路和分立电路可以比较如下: 集成电路
组件制造通常,二极管、电阻器和电容器等电子元件都是在单片集成电路芯片上制造的。为了制造这些IC元件,杂质在半导体晶圆(即基板)的特定位置添加或扩散,因此可以制成PN结图(a)显示了基本单片元件的横截面积。 所有四个组件都是在P型基板或晶圆内部制造的。N型和P型部分由P型基板内的N型和P型材料制成。然而,这是通过扩散过程完成的。在此过程中,P型和N型材料(以气体形式)在高温下被添加到半导体晶圆中。将晶圆置于高温、炉内(约100°C) 首先,在容易扩散的N型层的特定区域形成一层薄薄的硅二极管SiO2层。N型材料扩散到基板上。现在第一个大的N型药水在基材内扩散。 再次在另一个新地方生长一层薄薄的SiO2,以在N型材料内部扩散P型材料。重复相同的过程以扩散N型材料的最后一种药水。 |
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