新しいオリジナル XC7A50T-2CSG324I 在庫スポット Ic チップ集積回路

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集積回路

集積回路またはモノリシック集積回路 (IC、チップ、またはマイクロチップとも呼ばれる) は、電子回路1 つの小さな平らな部分 (または「チップ」) に、半導体素材、通常ケイ素。多数小さなMOSFET(金属-酸化物-半導体電界効果トランジスタ）小さなチップに統合されています。これにより、ディスクリートで構成された回路よりも桁違いに小型、高速、低コストの回路が実現します。電子部品。ICの大量生産能力、信頼性、ビルディングブロックアプローチ集積回路設計ディスクリートを使用した設計の代わりに標準化された IC を迅速に採用することを保証しました。トランジスタ。IC は現在、事実上すべての電子機器に使用されており、世界に革命をもたらしています。エレクトロニクス。コンピュータ、携帯電話その他家電それらは今や現代社会の構造の切り離せない部分となっており、現代のICなどの小型で低コストのICによって可能になっています。コンピュータプロセッサそしてマイクロコントローラー.

非常に大規模な統合技術の進歩により実用化されました金属 – 酸化物 – シリコン(MOS)半導体デバイスの製造。1960 年代の誕生以来、チップのサイズ、速度、容量は、同じサイズのチップ上により多くの MOS トランジスタを搭載できる技術の進歩によって大幅に進歩しました。最新のチップには、1 つのチップに数十億の MOS トランジスタが搭載されている可能性があります。人間の爪ほどの面積。これらの進歩は、大まかに次のとおりですムーアの法則今日のコンピューター チップは、1970 年代初頭のコンピューター チップの数百万倍の容量と数千倍の速度を備えています。

IC には主に 2 つの利点があります。ディスクリート回路：コストとパフォーマンス。チップとそのすべてのコンポーネントがユニットとして印刷されるため、コストが低くなります。フォトリソグラフィー一度に 1 つのトランジスタを構築するのではなく、さらに、パッケージ化された IC はディスクリート回路よりもはるかに少ない材料を使用します。IC のコンポーネントは素早く切り替わり、サイズが小さく近接しているため消費電力が比較的少ないため、パフォーマンスが高くなります。IC の主な欠点は、IC の設計と必要な製造コストが高いことです。フォトマスク。この高い初期コストは、IC が次の場合にのみ商業的に実行可能であることを意味します。高い生産量が予想されます。

用語[編集]

アン集積回路と定義されている：^[1]

回路要素のすべてまたは一部が分離不可能に関連付けられ、電気的に相互接続されているため、建設および商業の目的で分割不可能であるとみなされる回路。

この定義を満たす回路は、次のようなさまざまなテクノロジを使用して構築できます。薄膜トランジスタ、厚膜技術、 またはハイブリッド集積回路。ただし、一般的な使い方としては、集積回路元々はとして知られていた一体型の回路構造を指すようになりました。モノリシック集積回路、多くの場合、単一のシリコン上に構築されます。^[2][3]

歴史

1 つのデバイス (最新の IC など) に複数のコンポーネントを組み合わせるという初期の試みは、ロエベ 3NF1920年代の真空管。ICとは異なり、次の目的で設計されています。税金回避, ドイツと同様、ラジオ受信機にはラジオ受信機に付いている真空管ホルダーの数に応じて課税される税金がありました。これにより、ラジオ受信機に単一の真空管ホルダーを装備できるようになりました。

集積回路の初期の概念は 1949 年に遡ります。ヴェルナー・ヤコビ^[4](シーメンスAG)^[5]集積回路型半導体増幅装置の特許を出願^[6]5つを表示トランジスタ共通基板上に3段階で増幅器配置。ジャコビは小型で安価であることを明らかにした補聴器彼の特許の典型的な産業用途として。彼の特許が直ちに商業的に使用されたことは報告されていない。

この概念の初期のもう一人の提唱者は、ジェフリー・ダマー(1909–2002)、レーダー科学者。ロイヤルレーダー施設イギリス人の防衛省。ダマー氏は、高品質電子部品の進歩に関するシンポジウムでこのアイデアを一般に発表しました。ワシントンDC1952年5月7日。^[7]彼は自分の考えを広めるために多くのシンポジウムを公に開催し、1956 年にそのような回路を構築しようとしましたが失敗しました。1953 年から 1957 年にかけて、シドニー・ダーリントンそして樽井康夫（電気技術研究所）いくつかのトランジスタが共通のアクティブ領域を共有できる同様のチップ設計を提案しましたが、電気絶縁それらを互いに分離します。^[4]

モノリシック集積回路チップは、平面プロセスによるジャン・ヘルニそしてp-n接合絶縁によるクルト・レホヴェック。ホエルニの発明は以下に基づいて構築されましたモハメド・M・アタラ表面不動態化に関するフラー氏とディッツェンバーガー氏の研究、ホウ素とリンの不純物のシリコンへの拡散に関する研究、カール・フロッシュリンカーン・デリックの表面保護に関する研究、チータン・サー酸化物による拡散マスキングに関する研究。^[8]