Что такое полупроводниковые интегральные микросхемы?

Полупроводниковыми называют такие интегральные микросхемы (ИМС), элементы которых выполнены в объеме и на поверхности полупроводниковой (преимущественно кремниевой) пластины. Назначение — генерирование и обработки сигналов, запись, хранение и воспроизведения информации.

Классификация. Полупроводниковые ИМС классифицируют по тем же основными признаками, по которым классифицируют ИМС в целом. К ним относятся классификация по функциональным назначением (аналоговые и цифровые), степенью интеграции (малые, средние, большие и сверхбольшие), функциональной гибкостью (постоянные и программируемые функции), частотой (низкочастотные, высокочастотные и сверхвысокочастотные), рассеиваемой мощности (мощные, маломощные, микромощные, нановатные). Полупроводниковые СВЧ ИМС изготавливают на поверхности и в объеме высокоомных (р> 1000 Ом-см) подложек из арсенида галлия. Но из-за сложности технологии, низкий выход пригодных, большие потери СВЧ энергии их широко не применяют. Специфической для полупроводниковых ИМС является классификация по типу базового элемента. Основным базовым элементом полупроводниковых ИМС является транзистор. В зависимости от того, какой транзистор взято за основу, полупроводниковые ИМС разделяют на два подвида: ИМС на биполярных транзисторах и ИМС на униполярных (полевых) транзисторах (далее — полупроводниковые биполярные и униполярные ИМС).

Условные изображения и обозначения. Полупроводниковые ИМС специальных условных изображений нет.

Строение. Основными элементами конструкции полупроводниковых ИМС является кристалл — часть полупроводниковой (преимущественно кремниевой) монокристаллической подложки (пластины), в объеме и на поверхности которой сформированы элементы; корпус и перемычки, соединяющие контактные площадки кристалла с выводами корпуса.

Работа. Работа полупроводниковых ИМС определяется теми функциями, которые выполняют полупроводниковые ИМС. Она преимущественно основывается на использовании законов движения электронов и дырок через высоко- и низкоомные участки кремния, р-n-переходы, контакты металл-полупроводник и тому подобное.

Свойства. Полупроводниковые ИМС имеют высокую надежность, низкую стоимость, высокую плотность компоновки элементов. Активные элементы этих микросхем (транзисторы и диоды) имеют лучшие параметры, чем пассивные (резисторы и конденсаторы), поскольку планарно-эпитаксиальная технология их изготовления преимущественно ориентирована на изготовление транзисторов и
диодов, а резисторы и конденсаторы изготавливаются «по ходу» в одном технологическом цикле с активными элементами.

Применение. Поскольку полупроводниковые ИМС имеют высокое качество активных элементов, то в полупроводниковом виде изготавливают самое большое количество цифровых микросхем, которые имеют больше активных чем пассивных элементов. Их применяют для построения ЭВМ, персональных компьютеров, микропроцессоров, калькуляторов, других устройств обработки цифровой информации.
Аналоговые полупроводниковые ИМС используют для изготовления аналоговой техники, в том числе радио и телевизионных передатчиков и приемников, радиолокационных и навигационных систем, медицинских аппаратов и др.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

CAPTCHA image
*