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微电子技术及其应用
041050107 陈立
一、微电子技术简介
如今, 世界已经进入信息时代, 飞速发展的信息产业是这个时代的特征。 而微电子技术
制造的芯片则是大量信息的载体,它不仅可以储存信息, 还能处理和加工信息。因此, 微电
子技术在如今已是不可或缺的生活和生产要素。
微电子学是研究在固体 (主要是半导体) 材料上构成的微小型化电路、 电路及系统的电
子学分支。
作为电子学的分支学科, 它主要研究电子或粒子在固体材料中的运动规律及其应用, 并
利用它实现信号处理功能的科学, 以实现电路的系统和集成为目的, 实用性强。 微电子学又
是信息领域的重要基础学科, 在这一领域上, 微电子学是研究并实现信息获取、 传输、 存储、
处理和输出的科学, 是研究信息获取的科学, 构成了信息科学的基石, 其发展水平直接影响
着整个信息技术的发展。 微电子科学技术的发展水平和产业规模是一个国家经济实力的重要
标志。
微电子学是一门综合性很强的边缘学科, 其中包括了半导体器件物理、 集成电路工艺和
集成电路及系统的设计、 测试等多方面的内容;涉及了固体物理学、量子力学、热力学与统
计物理学、材料科学、电子线路、信号处理、计算机辅助设计、测试和加工、图论、化学等
多个领域。
微电子学是一门发展极为迅速的学科,高集成度、 低功耗、高性能、高可靠性是微电子
学发展的方向。信息技术发展的方向是多媒体(智能化) 、网络化和个体化。要求系统获取
和存储海量的多媒体信息、 以极高速度精确可靠的处理和传输这些信息并及时地把有用信息
显示出来或用于控制。所有这些都只能依赖于微电子技术的支撑才能成为现实。超高容量、
超小型、超高速、超高频、 超低功耗是信息技术无止境追求的目标, 是微电子技术迅速发展
的动力。
微电子学渗透性强, 其他学科结合产生出了一系列新的交叉学科。 微机电系统、 生物芯
片就是这方面的代表,是近年来发展起来的具有广阔应用前景的新技术。
二、微电子技术核心— -集成电路技术
集成电路( integrated circuit )是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电
路中所需的晶体管、 二极管、电阻、 电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几
小块半导体晶片或介质基片上, 然后封装在一个管壳内, 成为具有所需电路功能的微型结构;
其中所有元件在结构上已组成一个整体, 这样, 整个电路的体积大大缩小, 且引出线和焊接
点的数目也大为减少, 从而使电子元件向着微小型化、 低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。
它在电路中用字母“ IC”。
集成电路的分类

集成电路按其功能、结构的不同,可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数 / 模混合
集成电路
模拟集成电路又称线性电路 ,用来产生、放大和处理各种模拟信号(指幅度随时间变化
的信号。例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等) ,其输入信号和输出信号成
比例关系。 而数字集成电路用来产生、 放大和处理各种数字信号 (指在时间上和幅度上离散
取值的信号。例如 3G 手机、数码相机、电脑 CPU、数字电视的逻辑控制和重放的音频信号
和视频信号)

集成电路按制作工艺可分为半导体集成