Бюджетное профессиональное образовательное учреждение Вологодской области Череповецкий технологический колледжРЕФЕРАТНа тему:«Микроэлектроника»Выполнил:Ветров Амин Аминович,Группа 2АТ-1Проверил:Раджабова Д. Ш.Преподаватель электротехники и электроникиг. Череповец2023гСОДЕРЖАНИЕ

1. 
   Введение…………………………………………………………………….3
   
2. 
   Что такое микроэлектроника……………………………………………...4
   
3. 
   История возникновения…………………………………………………....5
   
4. 
   Основные задачи микроэлектроники……………………………………..6
   
5. 
   Интегральные схемы…………………………………………………….7-8
   
6. 
   Перспективы развития микроэлектроники……………………………….9
   
7. 
   Заключение………………………………………………………………..10
   
8. 
   Приложения……………………………………………………………….11
   
9. 
   Источники…………………………………………………………………12
   

ВВЕДЕНИЕАктуальность темы обусловлена тем, что спектр применения микроэлектроники простирается от фундаментальных исследований до прикладного использования в бытовой технике. Вычислительная техника, телевидение, сотовая связь, медицинская диагностика и многие другие области немыслимы сегодня без микроэлектроники. Появление ее было предопределено развитием требований, предъявляемых к электронной аппаратуре.Цели и задачи:

• 
  Изучить понятие микроэлектроника
  
• 
  Изучить ее историю
  
• 
  Определить цели и задачи микроэлектроники
  
• 
  Определить перспективы развития электроники
  
• 
  Подвести итоги
  

Что такое микроэлектроникаМикроэлектроника – направление электроники, обеспечивающее миниатюризацию электронных приборов и устройств посредством интеграции большого числа транзисторов и др. электронных компонентов на одном кристалле (чипе) и/или в одном корпусе, что, в свою очередь, приводит к уменьшению стоимости, массы, габаритных размеров и повышению быстродействия и надёжности электронной аппаратуры, в том числе устройств вычислительной техники, информационных и телекоммуникационных систем.

---

Микроэлектроника ис­поль­зу­ет дос­ти­же­ния фи­зи­ки твёр­до­го те­ла, фи­зи­ки фор­ми­ро­ва­ния элек­трон­ных и ион­ных пуч­ков, фи­зи­ки взаи­мо­дей­ст­вия быст­рых элек­тро­нов, ио­нов и оп­ти­че­ско­го (в том числе рент­ге­нов­ско­го) из­лу­че­ния с ве­ще­ст­вом, фи­зи­ки плаз­мы, не­ор­га­нической и ор­га­нической хи­мии и другого.

История возникновения

Считается, что формально её история началась в 1958 году с изобретения Джеком Килби интегральной схемы. В начале 1960-х компании Texas Instruments и Westinghouse начали предлагать интегральные операционные усилители, a в 1962 году в лаборатории корпорации RCA была создана первая микросхема на основе МОП-структур (См. Приложение А). Постоянный рост сложности микросхем привёл в 1965 году к формулировке закона Мура, который гласил, что число транзисторов, составляющих схему, должно удваиваться с постоянным временным шагом. Количество транзисторов на одной микросхеме к 2010 году достигло одного миллиарда, размер кремниевой подложки возрос с 75 мм в 1960 до 300 мм в 2001 году, быстродействие схем увеличилось на четыре порядка, а энергопотребление на одно переключение одного логического элемента снизилось более чем в миллион раз. В качестве основы для производства микросхем помимо кремния начали применяться другие элементы.

В 2008 году в России начались инвестиции в новые производственные технологии микроэлектронных схем с минимальными размерами 180—130 нм, а в 2010 году минимальный размер снизился до 90 нм.

Основные задачи микроэлектроники

Основной задачей микроэлектроники является создание микроминиатюрной аппаратуры с высокой надежностью и воспроизводимостью, низким потреблением электрической энергии и высокой функциональной сложностью.

Также перед микроэлектроникой стоят задачи:

• 
  Повышать качество уже выпускаемых изделий – надежность, снижение стоимости, рост % выхода.
  
• 
  Совершенствовать параметры изделий.
  
• 
  Увеличивать степень интеграции
  
• 
  Снижать рассеиваемую мощность
  

Интегральные схемыИнтегральная схема (См. Приложение Б) – микроэлектронное изделие, которое выполняет определенную или заданную функцию: преобразования, обработки сигнала, накапливания информации, а также обладающие высокой плотностью электрически соединенных элементов, которые с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации рассматриваются как единое целое.

---

По функциональному назначению ИС подразделяются на:

• 
  Аналоговые – интегральные микросхемы с помощью, которых производится процесс преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону непрерывной функции.
  
• 
  Цифровые – интегральная микросхемы, также, как и аналоговые предназначенные для выполнения преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции. Основу цифровых интегральных микросхем составляют транзисторные ключи, обладающие способностью находиться в двух устойчивых состояниях: открытом и закрытом. Использование транзисторных ключей делает возможным создавать различные логические, триггерные и другие интегральные микросхемы.
  

Цифровые микросхемы обладают рядом преимуществ:

1. 
   Меньшее потребление электроэнергии
   
2. 
   Более высокая помехоустойчивость
   

Полупроводниковые ИС - Микросхемы, в которых все части (элементы) и межэлементные соединения созданы в объеме и располагаются на поверхности полупроводника.Полупроводниковые ИС изготавливаются путем формирования в монокристаллическом теле полупроводника структуры ИС с помощью последовательного ряда технологических операций.При этом создаются различные области, которые обладают как дырочной (р-область) так, и электронной (п-область) проводимостями. Образованные области в полупроводнике соответствуют по своим функциям определенным элементам, которые в свою очередь подразделяются на активные (транзистор, диод) и пассивные (резистор, конденсатор и др.).Объемные токоведущие дорожки создаются путем нанесения на поверхность полупроводника инверсного слоя высокой проводимости.Гибридные ИС – микросхемы, в которых пассивные элементы (резисторы, конденсаторы и индуктивности) выполнены в виде пленок (толстых или тонких), а активные (бескорпусные диоды, транзисторы и кристаллы микросхем) элементы - навесные.Процесс изготовления гибридных ИС выполняется следующим образом. Во-первых, изготавливается подложка. Затем она подвергается тщательной шлифовке и полировке. После этого на обработанную подложку наносятся резистивные пленки, далее нижние обкладки конденсаторов, катушки и соединительные линии, после этого диэлектрические пленки, а затем снова металлические. Навешиваются («приклеиваются»)

---

активные и другие дискретные элементы, и их выводы присоединяются к соответствующим точкам схемы.

Перспективы развития микроэлектроники

Дальнейшее развитие микроэлектроники связано с принципиально новым подходом, позволяющим реализовать определенную функцию аппаратуры без применения стандартных базовых элементов, используя различные физические эффекты в твердом теле. Такое направление получило название "функциональная микроэлектроника". Используются оптические явления (оптоэлектроника), взаимодействие электронов с акустическими волнами в твердом теле (акустоэлектроника), эффекты в новых магнитных материалах (магнетоэлектроника), электрические неоднородности в однородных полупроводниках, явление холодной эмиссии в пленочных структурах, явления живой природы на молекулярном уровне (бионика, биоэлектроника, нейристорная электроника)

С точки зрения техпроцессов, микроэлектроника - это вершина высоких технологий. Микроэлектронные предприятия устроены крайне сложно, и сегодня ни одна фирма в одиночку не способна поднять и решить весь пласт проблем, который встает перед современной микроэлектроникой. Поэтому вокруг производства формируется целый кластер научно-производственных компаний, R&D-центров, лабораторий. В него входят компании, занимающиеся разработкой, синтезом и производством новых материалов, производители высокотехнологичного оборудования, компании-специалисты в области дизайна чипов и высококвалифицированные аналитики, специалисты по исследованию состава и структуры вещества. То есть микроэлектронный кластер – это сотни высокотехнологичных компаний самого разного профиля.

В последние годы микроэлектроника в России развивается довольно успешно. Наше направление включено в программу исследований в проекте "Сколково", информатика названа одной из приоритетных областей высоких технологий в России

Заключение

Микроэлектроника стремительно меняет нашу повседневную жизнь. Так как еще 10-15 лет назад было сложно представить появление многих современных цифровых устройств. Среди неспециалистов мало кто понимал перспективы и скорость развития технологических новинок.

Главные задачи технологии микроэлектроники следующие: создание в минимальном объеме (твердого тела или на его поверхности) максимального количества строго определенных областей с заданными геометрией, составом, структурой, а следовательно, и свойствами, способных выполнять определенные функции.

---

При этом обращают внимание на повышение рентабельности при снижении расхода материалов, на простоту и комплексность технологического производства, максимум выхода годных изделий при минимальном применении ручного труда.При этом темпы развития микроэлектроники находятся вне конкуренции с любыми другими отраслями современной промышленности.ПриложенияПриложение АМДП-конденсатор (МДП-диод, [двухэлектродная] МДП-структура; англ. MIS capacitor) — структура «металл (М) - диэлектрик (Д) - полупроводник (П)» Приложение БПримеры интегральных микросхемИсточникиhttps://alldrawings.ru/yroki-cherchenia/item/chertezhi-poluprovodnikovykh-integralnykh-mikroskhemhttps://old.bigenc.ru/technology_and_technique/text/2213163https://gigabaza.ru/doc/128947.htmlhttps://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=598997#texthttps://studopedia.ru/5_25318_vvedenie.html

---

Смотрите также файлы

• Практическая работа 7 Задание 1.docx

• Особенности общения с конфликтными людьми.docx

• Задача по дисциплине Теория государства и права по теме Право в системе социальных норм. Нормы права.docx

• практическое задание 3 земельное право.docx

• Семинарское занятие 1 по дисциплине Конституционное право России.docx