집적 회로 상거래 및 건설의 이유로 IC를 분리 할 수없는 방식으로 분리 할 수없고 전기적으로 상호 연결된 요소를 포함하는 회로로 정의됩니다. 이러한 회로를 구축하는 데 무수한 기술을 사용할 수 있습니다. 오늘날 우리가 IC라고 부르는 것은 원래 모 놀리 식 집적 회로로 알려졌습니다. Kilby는 1958 년에 처음으로 작동하는 IC를 만들었고 그의 노력으로 2000 년에 노벨 물리학상을 수상했다고합니다. 이 발명품의 첫 번째 구매자는 미 공군이었습니다.
집적 회로는 무엇입니까?
칩 또는 마이크로 칩이라고도하는 집적 회로 (IC)는 수천 또는 수백만 개의 작은 저항, 커패시터 및 트랜지스터가 제조되는 반도체 웨이퍼입니다. IC는 증폭기, 발진기, 타이머, 카운터, 컴퓨터 메모리 또는 마이크로 프로세서의 기능이 될 수 있습니다. 정확한 IC는 향후 애플리케이션에 따라 선형 (아날로그) 또는 디지털로 분류됩니다. 집적 회로는 모든 것을 왜곡했습니다. 근본적인 아이디어는 많은 구성 요소와 그 사이의 연결이있는 완전한 회로를 얻고 실리콘 조각의 표면에 미세한 형태로 전체를 재구성하는 것이 었습니다. 그것은 믿을 수 없을 정도로 영리한 아이디어였으며 디지털 시계와 포켓 계산기에서 위성 내비게이션이 내장 된 달 착륙 로켓과 팔에 이르기까지 모든 종류의 '마이크로 전자'장치를 가능하게했습니다.
집적 회로는 어떻게 만들어 집니까?
컴퓨터 용 메모리 또는 프로세서 칩을 어떻게 구축합니까? 그것은 모두 화학적으로 처리되거나 도핑되어 생성되는 실리콘과 같은 원료 화합물 요소로 시작되며 다른 전기적 특성을 가지고 있습니다.
집적 회로 기호
반도체 도핑
일반적으로 사람들은 전기가 매우 쉽게 흐를 수있는 장치 (도체)와 그렇지 않은 장치 (절연체)의 두 가지 범주에 맞는 장비를 생각합니다. 금속은 대부분의 도체를 구성하고 플라스틱, 목재 및 유리와 같은 비금속은 절연체입니다. 사실, 그 효과는 특히 주기율표의 중심 (그룹 14 및 15), 특히 실리콘과 게르마늄의 원소를 정의 할 때 이보다 훨씬 더 복잡합니다. 일반적으로 절연체는 도핑이라고 알려진 절차를 통해 소량의 불순물을 삽입하면 도체와 유사한 기능을 수행 할 수 있도록 준비된 요소입니다.
집적 회로 설계
실리콘에 안티몬을 추가하면 일반적으로 전기를 전도하는 힘을 포함하는 것보다 약간 더 많은 전자를 제공합니다. 이러한 방식으로 '도핑 된'실리콘을 n 형 실리콘이라고합니다. 안티몬 대신 붕소를 첨가하면 실리콘의 전자 일부를 빼앗아 '음의 전자'로 작동하는 '구멍'을 남기고 다음으로 양의 전류를 반대 방향으로 전달합니다. 이러한 유형의 실리콘을 p 형이라고합니다. n 형과 p 형 실리콘 영역을 나란히 놓아 전자가 매우 매력적인 방식으로 작용하는 접합부를 만드는 것이 우리가 전자적으로 생성하는 방식입니다. 반도체 장치 다이오드, 트랜지스터, 메모리 처럼요.
칩 공장 내부
집적 회로의 제조 절차는 웨이퍼라고하는 얇은 디스크 (약 컴팩트 디스크 크기)로 '살라미 슬라이스'된 긴 단단한 파이프 모양의 큰 실리콘 단결정으로 시작됩니다. 웨이퍼는 많은 동일한 정사각형 또는 직사각형 영역에 표시되며 각 영역은 단일 실리콘 칩 (마이크로 칩이라고도 함)을 구성합니다. 그런 다음 표면의 서로 다른 영역을 도핑하여 n 형 또는 p 형 실리콘으로 전환함으로써 수천, 수백만 또는 수십억 개의 장치를 각 칩에서 생산합니다.
내부 칩 작업
도핑은 다양한 프로세스에 의해 완료됩니다. 그중 하나 인 스퍼터링에서 도핑 물질의 이온은 총알처럼 실리콘 웨이퍼에서 발사됩니다. 증착이라고하는 또 하나의 절차는 도핑 물질을 가스로 도입하고 불순물 원자가 실리콘 웨이퍼 표면에 박막을 생성하도록 집중시키는 것입니다. 분자 빔 에피 택셜은 진술의 훨씬 더 정확한 형태입니다.
물론 손톱 크기의 실리콘 칩에 수백, 수백만 또는 수십억 개의 장치를 포함하는 건물 통합 회로는 생각보다 조금 더 어렵습니다. 미세한 (또는 때로는 나노 스코픽) 규모로 작업 할 때 먼지 점이 추론 할 수있는 혼란을 상상해보십시오. 그렇기 때문에 공기가 꼼꼼하게 필터링되고 직원들이 모든 종류의 보호 복을 배출하는 에어 록을 통과해야하는 클린 룸이라는 흠없는 실험실 환경에서 반도체가 준비됩니다.
집적 회로의 유형
다음을 포함하는 다양한 유형의 집적 회로
디지털 집적 회로
이러한 종류의 IC에는 2 개의 정의 된 레벨 : 1과 0이 있는데, 이는 1이 on을 의미하고 0이 off를 의미하는 이진 수학에서 작동 함을 의미합니다. 이러한 IC는 수백만 개 이상의 플립 플롭, 논리 게이트 및 기타 모든 것이 단일 칩에 통합되어 있기 때문에 부지런히 수행됩니다. 디지털 IC의 예는 다음과 같습니다. 마이크로 컨트롤러 및 마이크로 프로세서 .
집적 회로의 유형
- 논리 IC
- 메모리 칩,
- 인터페이스 IC (레벨 시프터, 시리얼 라이저 / 디시리얼라이저 등)
- 전력 관리 IC
- 프로그래밍 가능한 장치
아날로그 집적 회로
그만큼 아날로그 집적 회로 연속적인 신호를 처리하여 작동하며 필터링, 증폭, 복조 및 변조 등과 같은 작업을 수행 할 수 있습니다. 센서, OP-AMP는 본질적으로 아날로그 IC입니다. .
- 선형 IC
- RF IC
혼합 신호
디지털 및 아날로그 IC가 단일 칩에서 사용되는 경우 결과 IC를 혼합 신호 집적 회로라고합니다.
- 데이터 수집 IC (A / D 컨버터, D / A 컨버터, 디지털 전위차계 포함)
- 클록 / 타이밍 IC
집적 회로의 사용
집적 회로는 반도체 재료 (판독 칩)를 작업 테이블로 사용하고 작업을 위해 실리콘을 자주 선택합니다. 나중에, 전기 부품 다이오드, 트랜지스터, 저항기 등이 최소화 된 형태로이 칩에 추가됩니다. 전기 구성 요소는 여러 작업과 계산을 수행 할 수 있도록 함께 결합됩니다. 실리콘은이 어셈블리에서 웨이퍼로 알려져 있습니다.
집적 회로의 응용
IC의 응용 프로그램에는 다음이 포함됩니다.
- 레이더
- 손목 시계
- 텔레비전
- 주스 메이커
- PC
- 비디오 프로세서
- 오디오 증폭기
- 메모리 장치
- 논리 장치
- 무선 주파수 인코더 및 디코더
이 기사에서는 집적 회로가 무엇인지, 집적 회로가 어떻게 만들어 지는지 등을 포함하여 집적 회로에 대해 간략하게 논의했습니다. 칩 공장 내부에서 도핑 반도체의 도움으로 집적 회로를 구축하는 데 두 가지 유형의 방법이 사용되었습니다. 우리는 디지털 집적 회로, 아날로그 집적 회로 및 마지막으로 혼합 신호와 같은 다양한 유형의 집적 회로를 예제로 다루었습니다. 또한 집적 회로의 사용과 집적 회로의 응용에 대해서도 논의했습니다.
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