集成電路

集成電路

自本世紀初，真空電子管發明后，至今電子器件至今已經歷了五代的發展過程。集成電路(IC)的誕生,使電子技術出現了劃時代的革命,它是現代電子技術和計算機發展的基礎,也是微電子技術發展的標志。

集成電路規模的劃分，目前在國際上尚無嚴格、確切的定義。在發展過程中，人們逐漸形成一種似乎比較一致的劃分意見，按芯片上所含邏輯門電路或晶體管的個數作為劃分標志。一般人們將單塊芯片上包含 100個元件或 10個邏輯門以下的集成電路稱為小規模集成電路;而將元件數在100個以上、1000個以下，或邏輯門在10個以上、100個以下的稱為中規模集成電路;門數在100-5000個，或包含1000-100 000個元件的稱大規模集成電路(LSI)，門數超過500o個，或元件數高于10萬個的則稱超大規模集成電路(VLSI)。

電路集成化的最初設想是在晶體管興起后不久的1952年，由英國科學家達默提出的。他設想按照電子線路的要求，將一個線路所包含的晶體管和二極管，以及其他必要的元件統統集合在一塊半導體晶片上，從而構成一塊具有預定功能的電路。

1958年，美國得克薩斯儀器公司的一位工程師基爾比，按照上述設想，制成了世界上第一塊集成電路。他使用一根半導體單晶硅制成了相移振蕩器，這個振蕩器所包含的4個元器件已不需要用金屬導線相連，硅律本身既用為電子元器件的材料，又構成使它們之間相連的通路。

同年，另一家美國著名的仙童電子公司也宣稱研制成功集成電路。由該公司赫爾尼等人所發明的一整套制作微型晶體管的新工藝--“平面工藝”被移用到集成電路的制作中，使集成電路很快從實驗室研制試驗階段轉人工業生產階段。

1959年底，得克薩斯儀器公司首先宣市建成世界上第一條集成電路生產線。1962年，世界上出現了第一塊集成電路正式商品。雖然這塊電路上只有幾個晶體管和電阻，但它預示著第三代電子器件已正式登上電子學舞臺。

不久，世界范圍內掀起了集成電路的研制熱潮。早期的典型硅芯片為1.25毫米見方。60年代初，國際上出現的集成電路產品，每個硅片上的元件數在100個左右;1967年已達到1000個晶體管，這標志著大規模集成階段的開端;到1976年，發展到一個芯片上可集成1萬多個晶體管;進人80年代以來，一塊硅片上有幾萬個晶體管的大規模集成電路已經很普遍了，并且正在向超大規模集成電路發展。如今，已出現屬于第五代的產品，在不到30平方毫米的硅芯片上集成的晶體管數激增到200萬只以上。