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半導體、集成電路與芯片之簡介與辨析

發布時間:2022-10-15作者來源:薩科微瀏覽:3782


半導體、集成電路與芯片這三個名詞大家或多或少都聽說過,有時會同時出現,三者分別指的是什么?它們之間有什么聯系?又有什么區別?本文簡要地做一下介紹和辨析。

半導體

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半導體(英文名semiconductor)是一種材料學上的概念,它指的是“常溫下導電性能介于導體與絕緣體之間的材料”。導電性是物質的基本屬性,根據導電性能的高低,可以把物質分為導體、半導體和絕緣體。導體的導電性能[敏感詞],常見的比如鐵、銅等金屬以及石墨等非金屬。絕緣體的導電性能最差,常見的比如塑料、陶瓷、晶體等。而半導體的導電性能則位于兩者之間。根據歷史發展,可以將目前所研究的半導體材料分成三代。[敏感詞]代半導體材料主要是指硅(Si)、鍺元素(Ge)半導體材料;第二代半導體材料主要是指化合物半導體材料,如砷化鎵(GaAs)、銻化銦(InSb);三元化合物半導體,如GaAsAl、GaAsP;還有一些固溶體半導體,如Ge-Si、GaAs-GaP;玻璃半導體(又稱非晶態半導體),如非晶硅、玻璃態氧化物半導體;有機半導體,如酞菁、酞菁銅、聚丙烯腈等。第三代半導體材料主要以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)、金剛石、氮化鋁(AlN)為代表的寬禁帶半導體材料。

集成電路

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集成電路(英文名integrated circuit,也稱IC)是一種微型電子器件或元件。集成電路是1950年代末和1960年代發展起來的一種新型半導體器件,其使用一定的工藝將電路中所需的晶體管、電阻、電容、電感等元器件和布線相互連接起來,制作在一塊或幾塊小的半導體晶片或介質基板上,然后將它們封裝在一個封裝中,成為具有所需電路功能的微結構。集成電路的分類方法很多,依照電路屬模擬或數字,可以分為:模擬集成電路、數字集成電路和混合信號集成電路(模擬和數字在一個芯片上)。

芯片

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芯片(英文名chip)通常與集成電路混用,大多數場合下這兩個詞表達的含義相同(相似的稱呼還有微電子電路、微芯片等),但是嚴格來說這兩個詞仍然是有區別的。[敏感詞],集成電路的范圍更廣,把一些電阻電容二極管集成到一起就算是集成電路了,它可能是一塊模擬信號轉換的芯片,也可能是一塊邏輯控制的芯片;第二,制作方式有所不同,芯片使用單晶硅晶圓(或III-V族,如砷化鎵)用作基層,然后使用光刻、摻雜、CMP等技術制成MOSFET或BJT等組件,再利用薄膜和CMP技術制成導線,如此便完成芯片制作,而集成電路則需采用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,制作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上,然后封裝在一個管殼內;第三,兩者強調的側重點不同,芯片更多指的是一種器件、一種物質,而集成電路則更多指的是一種電路、一種結構。





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