關(guān)于集成電路的調(diào)查報(bào)告

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社會(huì)調(diào)查報(bào)告:專業(yè)社會(huì)調(diào)查:8423831:集成電路調(diào)查報(bào)告:物理與化學(xué)學(xué)院:2009級(jí)應(yīng)用物理學(xué)2班學(xué)生姓名:牟能華學(xué)號(hào):312009070202221指導(dǎo)教師:陳鳳翥開(kāi)始時(shí)間:2011年7月7日完成時(shí)間:2011年8月30日目錄引言………………………一集成電路的概述………………………二集成電路的特點(diǎn)………………………三集成電路的分類………………………四集成電路的進(jìn)展史……………………五集成電路的進(jìn)展前景…………………結(jié)束語(yǔ)………………………

引言集成電路對(duì)一般人來(lái)講也許會(huì)有陌生感，但事實(shí)上我們和它打交道的機(jī)會(huì)專門多。計(jì)算機(jī)、電視機(jī)、手機(jī)、網(wǎng)站、取款機(jī)等等，數(shù)不勝數(shù)。除此之外在航空航天、星際飛行、醫(yī)療衛(wèi)生、交通運(yùn)輸、武器裝備等許多領(lǐng)域，幾乎都離不開(kāi)集成電路的應(yīng)用，當(dāng)今世界，講它無(wú)孔不入并只是分。在當(dāng)今這信息化的社會(huì)中,集成電路已成為各行各業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化、智能化的基礎(chǔ)。不管是在軍事依舊民用上,它已起著不可替代的作用。一、集成電路的概述集成電路（integratedcircuit）是一種微型電子器件或部件。采納一定的工藝，把一個(gè)電路中所需的晶體管、二極管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在一個(gè)管殼內(nèi)，成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)；其中所有元件在結(jié)構(gòu)上已組成一個(gè)整體，使電子元件向著微小型化、低功耗和高可靠性方面邁進(jìn)了一大步。它在電路中用字母“IC”表示。集成電路發(fā)明者為杰克·基爾比（基于硅的集成電路）和羅伯特·諾伊思（基于鍺的集成電路）。當(dāng)今半導(dǎo)體工業(yè)大多數(shù)應(yīng)用的是基于硅的集成電路。集成電路二、集成電路的特點(diǎn)集成具有體積小，重量輕，引出線和焊接點(diǎn)少，壽命長(zhǎng)，可靠性高，性能好等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)成本低，便于大規(guī)模生產(chǎn)。它不僅在工、民用如收錄機(jī)、電視機(jī)、等方面得到廣泛的應(yīng)用，同時(shí)在軍事、通訊、遙控等方面也得到廣泛的應(yīng)用。用集成電路來(lái)裝配電子設(shè)備，其裝配密度比可提高幾十倍至幾千倍，設(shè)備的穩(wěn)定工作時(shí)刻也可大大提高。三、集成電路的分類1按功能分按其功能不同可分為模擬集成電路和數(shù)字集成電路兩大類。前者用來(lái)產(chǎn)生、放大和處理各種模擬電信號(hào)；后者則用來(lái)產(chǎn)生、放大和處理各種數(shù)字電信號(hào)。所謂模擬信號(hào)，是指幅度隨時(shí)刻連續(xù)變化的信號(hào)。例如，人對(duì)著話筒講話，話筒輸出的音頻電信號(hào)確實(shí)是模擬信號(hào)，收音機(jī)、收錄機(jī)、音響設(shè)備及電視機(jī)中接收、放大的音頻信號(hào)、電視信號(hào)，也是模擬信號(hào)。所謂數(shù)字信號(hào)，是指在時(shí)刻上和幅度上離散取值的信號(hào)，例如，電報(bào)電碼信號(hào)，按一下電鍵，產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)，而產(chǎn)生的電信號(hào)是不連續(xù)的。這種不連續(xù)的電信號(hào)，一般叫做電脈沖或脈沖信號(hào)，計(jì)算機(jī)中運(yùn)行的信號(hào)是脈沖信號(hào)，但這些脈沖信號(hào)均代表著確切的數(shù)字，因而又叫做數(shù)字信號(hào)。在電子技術(shù)中，通常又把模擬信號(hào)以外的非連續(xù)變化的信號(hào)，統(tǒng)稱為數(shù)字信號(hào)。目前，在家電維修中或一般性電子制作中，所遇到的要緊是模擬信號(hào)；那么，接觸最多的將是模擬集成電路。（圖1）模擬集成電路（圖2）數(shù)字集成電路2按制作工藝分集成電路按其制作工藝不同，可分為半導(dǎo)體集成電路、膜集成電路和混合集成電路三類。半導(dǎo)體集成電路是采納半導(dǎo)體工藝技術(shù)，在硅基片上制作包括電阻、電容、三極管、二極管等元器件并具有某種電路功能的集成電路；膜集成電路是在玻璃或陶瓷片等絕緣物體上，以“膜”的形式制作電阻、電容等無(wú)源器件。無(wú)源元件的數(shù)值范圍能夠作得專門寬，精度能夠作得專門高。但目前的技術(shù)水平尚無(wú)法用“膜”的形式制作晶體二極管、三極管等有源器件，因而使膜集成電路的應(yīng)用范圍受到專門大的限制。在實(shí)際應(yīng)用中，多半是在無(wú)源膜電路上外加半導(dǎo)體集成電路或分立元件的二極管、三極管等有源器件，使之構(gòu)成一個(gè)整體，這便是混合集成電路。依照膜的厚薄不同，膜集成電路又分為厚膜集成電路（膜厚為1μm～10μm）和薄膜集成電路（膜厚為1μm以下）兩種。在家電維修和一般性電子制作過(guò)程中遇到的要緊是半導(dǎo)體集成電路、厚膜電路及少量的混合集成電路。（圖3）膜集成電路（圖4）半導(dǎo)體集成電路3按高低分按集成度高低不同，可分為小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路四類。對(duì)模擬集成電路，由于工藝要求較高、電路又較復(fù)雜，因此一般認(rèn)為集成50個(gè)以下元器件為小規(guī)模集成電路，集成50－100個(gè)元器件為中規(guī)模集成電路，集成100個(gè)以上的元器件為大規(guī)模集成電路；對(duì)數(shù)字集成電路，一般認(rèn)為集成1～10等效門／片或10～100個(gè)元件／片為小規(guī)模集成電路，集成10～100個(gè)等效門／片或100～1000元件／片為中規(guī)模集成電路，集成100～10,000個(gè)等效門／片或1000～100,000個(gè)元件／片為大規(guī)模集成電路，集成10,000以上個(gè)等效門／片或100,000以上個(gè)元件／片為超大規(guī)模集成電路。4按導(dǎo)電類型分按導(dǎo)電類型不同，分為雙極型集成電路和單極型集成電路兩類。前者頻率特性好，但功耗較大，而且制作工藝復(fù)雜，絕大多數(shù)模擬集成電路以及數(shù)字集成電路中的TTL、ECL、HTL、LSTTL、STTL型屬于這一類。后者工作速度低，但輸人阻抗高、功耗小、制作工藝簡(jiǎn)單、易于大規(guī)模集成，其要緊產(chǎn)品為MOS型集成電路。MOS電路又分為NMOS、PMOS、CMOS型。（圖5）雙極型集成電路（圖6）單極型集成電路四、集成電路的進(jìn)展史集成電路的進(jìn)展經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，以下以時(shí)刻順序，簡(jiǎn)述一下它的進(jìn)展過(guò)程。1906年，第一個(gè)電子管誕生；1912年前后，電子管的制作日趨成熟引發(fā)了無(wú)線電技術(shù)的進(jìn)展；1918年前后，逐步發(fā)覺(jué)了半導(dǎo)體材料；1920年，發(fā)覺(jué)半導(dǎo)體材料所具有的光敏特性；1932年前后，運(yùn)用量子學(xué)講建立了能帶理論研究半導(dǎo)體現(xiàn)象；1956年，硅臺(tái)面晶體管問(wèn)世；1960年12月，世界上第一塊硅集成電路制造成功；1966年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室使用比較完善的硅外延平面工藝制造成第一塊公認(rèn)的大規(guī)模集成電路。1988年，16MDRAM問(wèn)世，1平方厘米大小的硅片上集成有3500萬(wàn)個(gè)晶體管，標(biāo)志著進(jìn)入超大規(guī)模集成電路時(shí)期的更高時(shí)期。1997年，300MHz奔騰Ⅱ問(wèn)世,采納0.25μｍ工藝，奔騰系列芯片的推出讓計(jì)算機(jī)的進(jìn)展如虎添翼，進(jìn)展速度讓人驚嘆。2009年，intel酷睿i系列全新推出，創(chuàng)紀(jì)錄采納了領(lǐng)先的32納米工藝，同時(shí)下一代22納米工藝正在研發(fā)。集成電路制作工藝的日益成熟和各集成電路廠商的不斷競(jìng)爭(zhēng)，使集成電路發(fā)揮了它更大的功能，更好的服務(wù)于社會(huì)。由此集成電路從產(chǎn)生到成熟大致經(jīng)歷了如下過(guò)程：電子管電子管晶體管集成電路超大規(guī)模集成電路五、集成電路的進(jìn)展前景隨著集成方法學(xué)和微細(xì)加工技術(shù)的持續(xù)成熟和不斷進(jìn)展，以及集成技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，集成電路的進(jìn)展趨勢(shì)將呈現(xiàn)小型化、系統(tǒng)化和關(guān)聯(lián)性的態(tài)勢(shì)。自1965年以來(lái)，集成電路持續(xù)地按摩爾定律增長(zhǎng)，即集成電路中晶體管的數(shù)目每18個(gè)月增加一倍。每2～3年制造技術(shù)更新一代，這是基于柵長(zhǎng)不斷縮小的結(jié)果，器件柵長(zhǎng)的縮小又差不多上依照等比例縮小的原則，同時(shí)促進(jìn)了其它工藝參數(shù)的提高。應(yīng)用是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，是集成電路最終進(jìn)入消費(fèi)者手中的必經(jīng)之途。除眾所周知的計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)、消費(fèi)類產(chǎn)品的應(yīng)用外，集成電路正在不斷開(kāi)拓新的應(yīng)用領(lǐng)域。諸如微機(jī)電系統(tǒng),微光機(jī)電系統(tǒng)、生物芯片(如DNA芯片)、超導(dǎo)等