ЗАКЛЮЧЕНИЕ - раздел Электроника, ВВЕДЕНИЕ В МИКРОЭЛЕКТРОНИКУ С 1965 Г. И По Настоящее Время Полупроводниковая Электроника Бурно Развиваетс...
С 1965 г. и по настоящее время полупроводниковая электроника бурно развивается. Ее базовым материалом является кремний. Он прекрасно обрабатывается, обеспечивает получение субмикронных схемных элементов, является химически стабильным, как и формируемые на нем приборные структуры.
Кремниевая технология является основной в современной полупроводниковой технологии. Она уже используется в наноэлектронике: минимальный топологический размер ∆, достигнутый в 2010 г. – 32 нм, в 2012 г. – 22 нм, в 2014 г. прогнозируют получить ∆ = 14 нм, а в 2018г. – 10 нм. Динамика уменьшения топологических размеров отражена на рисунке.
Динамика уменьшения топологических
размеров по годам
Таким образом кремниевая технология перспективна до ∆ = 10 нм.
Переход к диапазону 1 – 10 нм требует применения новых принципов, методов и материалов для создания наноэлектронных устройств.
В журнале «В мире науки» приведено такое сравнение. Если темпы развития микроэлектроники (стоимость, быстро- действие, экономичность) перенести на авиапромышленность, то самолет бы стоил 500 долларов, совершить облет земного шара можно было за 20 минут, затрачивая на это менее 20 л топлива.
Одной из специфических особенностей микро- и нано- электроники является высокая наукоемкость, использующая новейшие достижения физики, химии, биологии и других наук. Проектирование, технология изготовления и функци-онирование микро- и наноэлектронных систем основаны на фундаментальных законах природы, управляющих электрон- ными и атомными процессами в материальных объектах.
Специалисту в области микро- и нанотехнологии глубокое изучение законов фундаментальных наук позволит легко осмысливать и осознанно использовать в професси-ональной деятельности любые новации современной техники.
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Исторический обзор
Электроника – раздел науки и техники, в котором исследуются электронные явления в веществе; на основе результатов этих исследований разрабатываются методы создания электронных приборов, электронных
Полупроводниковые ИМС
В первых дискретных полупроводниковых приборах (точечных и сплавных) электронно-дырочный переход формировался после разделения полупроводниковой пластины на кристаллы. Поэтому каждый кристалл требо
Основные принципы интегральной технологии
Важнейшим принципом является технологическая совместимость элементов ИМС с наиболее сложным элементом, которым является транзистор.
Структура элементов (диодов, резисторов, конденсаторов)
Гибридные и совмещенные интегральные схемы
Применение полупроводниковых ИМС ограничено следующими причинами: производство полупроводниковых ИМС экономически оправдано лишь в крупносерийном и массовом производстве (основные затраты идут на п
Степень интеграции
Степень интеграции К – это показатель сложности ИМС, характеризуемой числом элементов N, полученных интегральной технологией на общем кристалле:
К = lg N.
Собственные и примесные полупроводники
Собственный полупроводник. Рассмотрим механизм проводимости полупроводниковых материалов на примере элементарных полупроводников. В кристалле кремния (он находится в четвертой группе таблицы
Полупроводников (p-n переход)
Для создания контакта электронного и дырочного полупроводников в одну часть кристалла вводится акцепторная примесь, а в другую часть – донорная. Граница раздела между областями кристалла с разного
Основные этапы технологии ИМС
Основными этапами изготовления ИМС являются:
· получение чистого полупроводникового материала;
· выращивание из него монокристаллических слитков с заданными электрофизическими сво
Выбор полупроводникового материала
Технология ИМС предъявляет к полупроводниковому материалу жесткие требования.
Для массового производства приборов и ИМС полупроводниковый материал должен:
- иметь высокую химическ
Получение полупроводникового материала
Материалами, используемыми для изготовления ИМС, являются кремний и арсенид галлия. Однако ИМС делают в основном на кремнии, так как технология ИМС на арсениде галлия более сложная и не столь хорош
Получение полупроводниковых пластин
Полупроводниковые слитки режутся на пластины тонкими стальными дисками с алмазной режущей кромкой -рис.3.4.
Рис. 3.4. Резка
Получение эпитаксиальных структур
До 1965 г. выход годных ИМС на биполярных транзисторах не превышал 5 %. Использование в структуре ИМС эпитаксиального слоя позволило увеличить процент выхода годных ИМС до 50 – 70 %.
Совре
Методы формирования элементов ИМС
Основным элементом полупроводниковых ИМС является p-n переход. Для его образования в полупроводник заданного типа проводимости вводятся атомы примеси, создающей проводимость противо
Типы структур ИМС
Рассмотрим структуры биполярных ИМС.
Диффузионно-планарная структура. Функции изоляции элементов в ней выполняют p-n переходы, ограничивающие области отдельных элементов и смещенные
Требования к кремниевым пластинам
Групповая кремниевая подложка представляет собой круглую плоскопараллельную пластину диаметром обычно до 300 мм и толщиной (в зависимости от диаметра) в интервале от 0,2 ÷ 0,3 мм до 1 мм. По
Микроклимат и производственная гигиена
Для повышения выхода годных ИМС и воспроизводимости их параметров важно поддерживать стабильные климатические условия, высокую чистоту воздушной среды, технологических газов и жидкостей.
Т
Термическая диффузия примесей
Диффузия проводится с целью внедрения атомов легирующего элемента в кристаллическую решетку полупроводника для образования области с противоположным по отношению к исходному материалу типом проводи
Ионное легирование
Ионное легирование – это технологическая операция введения примесей в поверхностный слой пластины или эпитаксиальной пленки путем бомбардировки ионами примесей.
Получение ионов, их ускорен
Эпитаксия
Термин эпитаксия происходит от греческого epi – на, над и taxis – расположение.
Эпитаксия - процесс наращивания на пластину (подложку) монокристаллического слоя (эпитаксиал
Свойства пленки двуокиси кремния
Двуокись кремния широко используется в технологии ИМС: для создания масок, используемых при проведении локальных технологических процессов, формирования подзатворного диэлектрика в МДП-структурах,
Травление
Травление – это удаление поверхностного слоя не механическим, а чаще всего химическим путем. Травление используют для получения максимально ровной бездефектной поверхности пластин, не достижимой ме
Нанесение тонких пленок
Тонкие пленки широко используются как в полупроводниковых, так и в гибридныхИМС. Они являются материалом проводников соединений, резисторов, конденсаторов, изоляции. Помимо требуемых электрофизичес
Проводники соединений и контакты в полупроводниковых ИМС
Элементы ИМС соединяются между собой тонкопленочными проводниками. Предварительно в двуокиси кремния, покрывающей поверхность пластины, вытравливаются окна под контакты. Далее на всю поверхность на
Литография
Литография – это процесс формирования отверстий (окон) в масках, создаваемых на поверхности пластины и предназначенных для проведения локальных технологических процессов (легирования, травления, ок
Индексы Миллера
Пусть плоскость отсекает на осях координат отрезки ОА, ОВ и ОС (в единицах периода решетки). Рассчитаем обратные им величины H = 1/ОА, K = 1/ОВ, L = 1/ОС и определим наименьшие целые числа с таким
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Щука А.А. Электроника: учеб. пособие / А.А. Щука. СПб.: БХВ-Петербург, 2006.
2. Аваев Н.А. Основы микроэлектроники / Н.А. Аваев, Ю.Е. Наумов, В.Т. Фролкин. М.: Радио и связь, 1991.
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов