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集成電路的發(fā)展歷程

來源:江蘇新高科分析儀器有限公司   2016年05月13日 13:14  

自本世紀(jì)初,真空電子管發(fā)明后,至今電子器件至今已經(jīng)歷了五代的發(fā)展過程。集成電路(IC)的誕生,使電子技術(shù)出現(xiàn)了劃時(shí)代的革命,它是現(xiàn)代電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)發(fā)展的基礎(chǔ),也是微電子技術(shù)發(fā)展的標(biāo)志。 

集成電路規(guī)模的劃分,目前在上尚無嚴(yán)格、確切的定義。在發(fā)展過程中,人們逐漸形成一種似乎比較一致的劃分意見,按芯片上所含邏輯門電路或晶體管的個(gè)數(shù)作為劃分標(biāo)志。一般人們將單塊芯片上包含100個(gè)元件或10個(gè)邏輯門以下的集成電路稱為小規(guī)模集成電路;而將元件數(shù)在100個(gè)以上、1000個(gè)以下,或邏輯門在10個(gè)以上、100個(gè)以下的稱為中規(guī)模集成電路;門數(shù)有100─100000個(gè)元件的稱大規(guī)模集成電路(LSI),門數(shù)超過5000個(gè),或元件數(shù)高于10萬個(gè)的則稱超大規(guī)模集成電路(VLSI)。 

電路集成化的zui初設(shè)想是在晶體管興起不久的1952年,由英國科學(xué)家達(dá)默提出的。他設(shè)想按照電子線路的要求,將一個(gè)線路所包含的晶體管和二極管,以及其他必要的元件統(tǒng)統(tǒng)集合在一塊半導(dǎo)體晶片上,從而構(gòu)成一塊具有預(yù)定功能的電路。 

1958年,美國德克薩斯儀器公司的一位工程師基爾比,按照上述設(shè)想,制成了世界上*塊集成電路。他使用一根半導(dǎo)體單晶硅制成了相移振蕩器,這個(gè)振蕩器所包含的4個(gè)元器件已不需要用金屬導(dǎo)線相連,硅棒本身既用為電子元器件的材料,又構(gòu)成使它們之間相連的通路。 

同年,另一家美國的仙童電子公司也宣稱研制成功集成電路。由該公司赫爾尼等人所發(fā)明的一整套制作微型晶體管的新工藝──“平面工藝“被移用到集成電路的制作中,使集成電路很快從實(shí)驗(yàn)室研制試驗(yàn)階段轉(zhuǎn)入工業(yè)生產(chǎn)階段。 

1959年,德克薩斯儀器公司首先宣布建成世界上*條集成電路生產(chǎn)線。1962年,世界上出現(xiàn)了*塊集成電路正式商品。雖然這預(yù)示著第三代電子器件已正式登上電子學(xué)舞臺(tái)。 

不久,世界范圍內(nèi)掀起了集成電路的研制熱潮。早期的典型硅芯片為1.25毫米見方。60年代初,上出現(xiàn)的集成電路產(chǎn)品,每個(gè)硅片上的元件數(shù)在100個(gè)左右;1967所已達(dá)到1000個(gè)晶體管,這標(biāo)志著大規(guī)模集成階段的開端;到1976年,發(fā)展到一個(gè)芯片上可集成1萬多個(gè)晶體管;進(jìn)入80年代以來,一塊硅片上有幾萬個(gè)晶體管的大規(guī)模集成電路已經(jīng)很普遍了,并且正在超大規(guī)模集成電路發(fā)展。如今,已出現(xiàn)屬于第五代的產(chǎn)品,在不到50平方毫米的硅芯片上集成的晶體管數(shù)激增到200萬只以上

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