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微电子学与纳米电子学

2021-08-27 11:39:24

微电子学与纳米电子学

  微电子技术是现代电子信息技术的直接基础,它的发展有力推动了通信技术,计算机技术和网络技术的迅速发展,成为衡量一个国家科技进步的重要标志。美国贝尔研究所的三位科学家因研制成功一个结晶体三极管,获得1956年诺贝尔物理学奖。晶体管成为集成电路技术发展的基础,现代微电子技术就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。集成电路的生产始于1959年,其特点是体积小、重量轻、可靠性高、工作速度快。衡量微电子技术进步的标志要在三个方面: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。

  大规模集成电路指每一单晶硅片上可以集成制作一千个以上的元器件。集成度在一万至十万以上元器件的为超大规模集成电路。国际上80年代大规模和超大规模集成电路光刻标准线条宽度为0.7一0.8微米,集成度为108 。90年代的标准线条宽度为0.3一0.5微米,集成度为109。集成电路有专用电路(如钟表、照相机、洗衣机等电路)和通用电路。通用电路中最典型的是存贮器和处理器,应用极为广泛。计算机的换代就取决于这两项集成电路的集成规模。

  存贮器是具有信息存贮能力的器件。随着集成电路的发展,半导体存贮器已大范围地取代过去使用的磁性存贮器,成为计算机进行数字运算和信息处理过程中的信息存贮器件。存贮器的大小(或称容量)常以字节为单位,字节则以大写字母B表示,存贮器芯片的集成度已以百万位(MB)为单位。目前,实验室已做出8MB的动态存贮器芯片。一个汉字占用2个字节,也就是说,400万汉字可以放入指甲大小的一块硅片上。动态存贮器的集成度以每3年翻两番的速度发展。

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