29 電子產品工藝技術的革命(1 / 1)

矽在地球上的儲量極為豐富,火山熔岩生成的石英和遍布江河湖海的沙粒,都是矽和氧構成的化合物,矽材料之源取之不盡;而且,製造矽晶體管的工藝並不複雜,在高溫下矽很容易被還原,能夠在融熔狀態製備成原子排列十分規則的晶體,將它們切成薄片磨光,使某些普通元素摻入其中(例如硼或磷),裝上金屬引線封裝之後即成可以使用的晶體管。矽材料化學性質穩定,能夠在表麵形成牢固的二氧化矽薄膜對晶體管提供很好的保護;用矽材料製成的晶體管,其特性為不易受溫度影響,工作十分可靠,因而幾乎在所有應用領域,它迅速取代了鍺晶體管。

1958年,在德克薩斯儀器公司工作的年輕工程師基爾比想出一個很好的主意,不僅在矽片上製造晶體管,還使矽片在可以控製的特定區域摻入其他的不同元素,改變其導電性做成電阻;再在矽片表麵形成的氧化層特定區域鍍一層金屬做成電容;然後按照電路設計要求將它們相互連接,使一塊小小的矽片具有電子線路的功能,人們稱之為集成電路,它就像一座顯微鏡下的城市。

集成電路的發明,是電子產品工藝技術的一次革命,進一步減小了電子設備的體積,由此,它們變得更輕、更小。由於不同的電子元件大部分可以在同一塊矽片上製造,相互緊密連接在一起,因而減少了元件失效和引線斷裂的可能性,提高了電子設備的可靠性,也降低了電子產品製造的成本。為充分體現集成電路的優越性,人們競相改進工藝,努力在同樣尺寸的矽片上製造越來越多的電子元件。20世紀60年代初期,人們隻能製做一塊矽片包含幾十個元件的小規模集成電路;20世紀70年代後期,人們已經能夠在麵積30平方毫米的一塊矽片上集成13萬個晶體管;20世紀90年代以來,超大規模集成電路技術迅速發展,人們已經能在一塊指甲蓋大小的矽片上製做包含500萬個晶體管的集成電路,它的功能相當於250台1945年發明的電子計算機。

集成電路的發明,大幅度地降低了電子產品成本,它們的尺寸奇跡般地減小,導致了家用電子計算機和手機的出現,使從前專門機構才能購置的電子裝置成為公眾可以使用的工具。

用集成電路製造的電子裝置廉價、小巧、可靠、方便,令人們對電子技術刮目相看,它們的應用迅速擴展到人類活動的眾多領域,成為革新傳統技術有力的手段,有效地提高了人類活動水平。

相關鏈接

我國集成電路的發展曆史

我國集成電路產業誕生於六十年代,共經曆了三個發展階段:

1965年~1978年:以計算機和軍工配套為目標,以開發邏輯電路為主要產品,初步建立集成電路工業基礎及相關設備、儀器、材料的配套條件;

1978年~1990年:主要引進美國二手設備,改善集成電路裝備水平,在“治散治亂”的同時,以消費類整機作為配套重點,較好地解決了彩電集成電路的國產化;

1990年~2000年:以908工程、909工程為重點,以CAD為突破口,抓好科技攻關和北方科研開發基地的建設,為信息產業服務,集成電路行業取得了新的發展。

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