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    計算器的集成電路

    發布于:2013-12-07  |   作者:http://www.omfeel.com  |   已聚集:人圍觀
    計算器的集成電路  
     
         計算器使用的集成電路是半導體集成電路之一,由于它的集成度很高,習慣上又稱作大規模集成電路.集成電路的面積雖然只有幾毫米見方,但卻是神通廣大,其奧秘何在?下面讓我們把集成電路的形成方法簡單介紹如下。
     
         集成電路的主要材料是半導體硅,硅的表面很容易生成一層能起自我保護作用的二氧化硅層,這種二氧化硅不僅能起屏蔽外界環境污染的作用,更重要的是它對某些雜質的擴散有屏蔽的作用。然而自然形成的二氧化硅很薄而又稀松,對雜質的屏蔽作用不是很強,所以還筋要采用加高溫的辦法,熱氧化一層堅固的二氧化硅。然后采用照相制版技術,在二氧化硅層上面涂上一層光致抗蝕劑,并筱蓋上有一定圖形的掩模版.在紫外光的照射下曝光、顯影,這樣,曦光部分具有抗蝕作用,未曝光部分就失去抗蝕作用。再將上述硅片置于氫氟酸中,曝光的區域就保留了二氧化硅膜,未曝光的區域就除去了二暇化硅膜.這一過程就是“光刻.,光刻就是在整個二氧化硅層上開些“窗口“,讓雜質從這些窗口擠進硅中去。摻雜的標準方法是高溫擴散法,即在1000-1200℃的特制高溫爐中進行.例如在加熱了的硅表面以燕汽狀態的磷(Y族)或翩(111)原子向硅體內擴散。近年又發展了一種叫做“離子注入”的辦法.在常溫下讓高能量的翻離子等打入硅體內,優點更多。雜質在半導體器件中確實占有重要的地位,摻了雜質的硅材料,才能形成有用的集成電路。因為純凈的半導體硅的電阻率相當高,約為21400歐姆.厘米,但若含有徽最的III, v族元素,例如百萬分之一,硅的電阻率可以降至0. 4歐姆·厘米.另外。摻V族元素的硅以負電荷(電子)參與導電,稱為N型硅;摻川族元素的硅以正電荷(空穴)參與導電,稱為P型硅。兩種類型的硅形成交接面.稱為PN結,這個P、結在半導體器件中扮演著重要的角色,一個PN結就是一個二極管,具有整流作用,兩個挾得很近的PN結可形成一個晶體管,具有放大信號的作用,PN結還可以起到電容的作用,也可起到電絕緣(隔離)的作用.因此,在半導體器件或集成電路的制作中,就是要制作許多多種多樣的PN結。
     
         在集成電路中為了完成一個電路的功能,還要將隔離開的各元件根據需要以一定的方式連接起來,這叫“布線”。即在整個硅片表面上扭蓋一層二暇化硅,然后在需要連接的部位開出窗口(叫“引線孔”),接著用真空蒸發的辦法再搜蓋一層鋁膜,再用光刻把不偌要有連線的部位刻掉,一個完整的電路芯片才算完成了,再經過引出線的壓焊、封裝等工序,最后就形成一個實用的集成電路了。
     
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