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微電子芯片材料

點擊次數:713    發布日期:2018-06-25   本文鏈接:http://www.miribilla.net/news/812.html

      自1947年人類發明晶體管以來,以集成電路技術為代表的微電子技術及其材料得到了迅猛的發展。所謂集成電路(Integrated Circuit,IC)是指采用一定的工藝,把一個電路中所需的有源元件(晶體管、二極管等)、無源元件(電阻、電容和電感等)及布線互連一起,制作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上,然后封裝在一個管殼內,成為具有所需電路功能的微型結構。其*大特點就是把所有元件在結構上組成一個整體,從而達到電子元件微小型化、低功耗和高可靠性。如半導體收音機、電視機等都離不開集成電路的使用。隨著人們對于器件的功能要求增多,使得集成電路的規模增大。1988年,16M的動態隨機存儲器(DRAM)問世,即1cm2的硅片上集成有3500萬個晶體管,標志著集成電路技術進入到超大規模電路(Very Large Scale Integrated circuits,VLSI)時代。此時,器件的研制和生產需要涉及元器件、線路甚至整機和系統的設計問題,從而突破了整機、線路與元器件之間的界限,因而在半導體物理與器件的基礎上形成了一門涉及固體物理、器件和電子學等領域的新學科——微電子學。

      微電子學是研究固體(主要是半導體)材料上構成的微小型化電路、子系統及系統的電子學分支,是信息領域的重要基礎學科,且發展極為迅速。高集成度、低功耗、高性能、高可靠性是微電子學發展的方向。信息技術要求系統獲取和存儲海量的多媒體信息,以極高速度精確可靠地處理和傳輸這些信息,并及時地把有用信息顯示出來,或用于控制。這些工作必須依靠微電子技術的支撐才能完成。微電子技術即是在半導體材料芯片上采用微米級加工工藝來制造微小型化電子元器件和微型化電路的技術。超高容量、超小型、超高速、超低功耗是信息技術無止境追求的目標,也是微電子技術迅速發展的動力。

      而在微電子技術發展的過程中,材料科學和技術起著非常重要的作用。材料是基礎,微電子技術的進展有賴于材料科學和技術的巨大貢獻。一方面,集成電路本身是制造在各相關體或薄膜材料之上的;另一方面,制造過程中也涉及到一系列材料問題。每次在材料方面的革新都會使微電子技術出現飛躍。例如,以si基半導體材料取代Ge基半導體材料作為工藝生產的主流材料、多晶硅柵替代金屬鋁柵等,都對微電子技術的發展起到關鍵性作用。



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