集成電路—把多的數不清的電晶體、電阻統統裝進去

2020-12-14 EEWORLD電子工程世界

今天給大家科普一下IC這種神奇的小玩意兒是如何形成的,以及是如何構成強大的系統。

何謂集成電路就是把很多電路部件(二極體、三極體、電阻、電容器等)製作到一塊半導體的表面或內部,成為一種超小型的電子電路。C是集成電路( Integrated Circuit)的英文縮寫。

單片IC和混合IC圖1是IC晶片的照片。EC以構造分類可分為單片LC和混合IC。

所謂單片IC就是將一個集成電路的全部元器件做在一塊矽單晶片上。通常所說的IC就是指單片IC。

混合IC就是用分立器件和膜電路組合成的集成電路。這裡所謂膜電路就是在陶瓷或玻璃基片上用厚膜和薄膜技術,形成微型化的電阻、電容的電路。圖3是單只混合IC的照片。

單片IC的特點是利於批量生產、製造費用低、電路的集成度高。混合IC與單片IC相比,其特點是可以組合成各種電氣性能最佳的器件,並可以得到大輸出功率電路。

下面了解一下單片IC的製造IC的製造過程。

(1)首先取一塊①所示的p型單晶(熔入極微量硼(B)的矽單晶)。

(2)在單晶片上用外延生長法製造n型區。所謂外延生長是先將矽晶片放在高溫下加熱,再送入SiCL4或SiH4,高溫分解出的矽原子就沉積在矽晶片上。此時再送入磷(P)之類的蒸氣,於是便可得到n型半導。

(3)將它再一次高溫加熱並 送入氧氣,使產生SiO2膜。然後再用照像技術在氧化膜上開孔(即光刻)。

(4)再次高溫加熱,送入含雜質(B2C)的蒸氣,在沒有SiO2膜的地方(開孔部分)摻入B,這部分就成為p型矽單晶。

(5)將上述操作反覆進行下去,就可以製成器件。若對被分開的n型區再進一步擴散p型雜 質,製成的就是pn結型二極體。

總結

IC的優點:成本低、可靠性高、小型化、耗電少、耐震性強、故障少。

IC的缺點:輸出電壓電流受到限制,無法製造電感等原件。

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