數字集成電路(IC)

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數字集成電路(IC)

IC的定義通俗地來講，就是指把電路元件集成到幾mm²的一個小片(tip)之中所得到的電子電路。IC電路之所以能有現在這樣的進步，都是因為IC有可靠性高、價格低、體積小、重量輕等特征。

當芯片中集成的元器件(二極管、電阻、晶體管及電容等)的數量超過1000個時，稱作LSI(大規模集成電路)。它能將復雜的電路集成到一個芯片之中，特別是近年來，在超大規模集成電路的開發方面投人了很大的力量。

讓我們來看一下IC的結構。IC是由電子電路(單元)和構成它的晶體管元件組成的。在小面積的芯片里集成大量的元件，使得一個個單元變得越來越小，它們之間的間隔也越來越近，這樣電流可以迅速地流過。也就是說，單元越小，構成的IC的記憶速度、計算速度就越快。

在超大規模集成電路中，1兆位RAM的一個單元的大小為4/ 1000mm²。電穿過其間的速度約為10億分之一秒，在這個速度下，就是1秒前進30萬公里的光也只能前進30厘米。

單元的核心是晶體管，根據其制造工藝分為:金屬氧化物型(MOS)與雙極型(參見圖).

MOS型的制造工藝是用兩層N型半導體中夾住一層帶空穴的P型半導體。柵極加上電壓后就可形成電子的運動通道。

因其結構簡單，易將元件集成進去，所以可大規模地集成化。

雙極型的制造工藝是在P型中嵌入一個N型。電極名稱與MOS型不同，對基極加上電壓后，電子從發射極流向集電極成導通狀態。雖然結構復雜，制造工藝難，但它的電子運動速度快。

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