L'évolution de l'électronique intégrée. L'évolution de l'électronique intégrée est dédiée à l'anniversaire de la date officielle

Nommez le premier appareil informatique. Boulier Calculatrice Machine à additionner Boulier russe Quelle idée a-t-il avancée au milieu

Le mathématicien anglais du XIXe siècle Charles Babbage ?

L'idée de créer une machine à calculer contrôlée par programme avec un dispositif arithmétique, un dispositif de contrôle, ainsi qu'un dispositif de saisie et d'impression

L'idée de créer un téléphone portable

L'idée de créer des robots contrôlés par ordinateur

En quelle année et où a été créé le premier ordinateur basé sur des tubes à vide ?

1945, États-Unis

1944, Angleterre

1946, France

Sur quelle base les ordinateurs de troisième génération ont-ils été créés ?

Circuits intégrés

semi-conducteurs

les tubes à vide

circuits intégrés à très grande échelle

Quel était le nom du premier ordinateur personnel ?

Nommez le périphérique central de l’ordinateur.

CPU

Unité système

Unité de puissance

Carte mère

Le sous-traitant traite les informations présentées :

Dans le système de nombres décimaux

En anglais

En russe

En langage machine (en code binaire)

Pour saisir des informations numériques et textuelles, utilisez

Clavier

Le scanner est utilisé pour...

Pour saisir des images et des documents texte dans un ordinateur

Pour dessiner dessus avec un stylo spécial

Déplacer le curseur sur l'écran du moniteur

Obtention d'images holographiques

10. Quel type d'imprimante convient-il d'utiliser pour imprimer des documents financiers ?

Imprimante matricielle

Imprimante à jet

Imprimante laser

Quel type d’imprimante convient-il d’utiliser pour imprimer les résumés ?

Imprimante matricielle

Imprimante à jet

Imprimante laser

Quel type d’imprimante faut-il utiliser pour imprimer des photos ?

Imprimante matricielle

Imprimante à jet

Imprimante laser

Le non-respect des exigences sanitaires et hygiéniques d'un ordinateur peut avoir un effet néfaste sur la santé humaine...

Moniteur à tube cathodique

écran LCD

Panneaux à plasma

Lorsque vous éteignez votre ordinateur, toutes les informations sont effacées...

Mémoire vive

Disque dur

disque laser

Sur quel appareil informatique les informations sont-elles stockées ?

Mémoire externe;

CPU;

Les pistes optiques sont plus fines et placées plus densément sur...

Disque vidéo numérique (disque DVD)

Disque compact (disque CD)

Les périphériques d'entrée incluent...

Les périphériques de sortie incluent...

Clavier, souris, joystick, stylo lumineux, scanner, appareil photo numérique, microphone

Haut-parleurs, moniteur, imprimante, écouteurs

Disque dur, processeur, modules de mémoire, carte mère, disquette

Le programme s'appelle...

Un programme informatique peut contrôler le fonctionnement d’un ordinateur s’il est...

En RAM

Sur une disquette

Sur le disque dur

Sur CD

Les données sont...

La séquence de commandes qu'un ordinateur exécute lors du traitement des données

Informations présentées sous forme numérique et traitées sur ordinateur

Données portant un nom et stockées dans la mémoire à long terme

Le fichier est...

Texte imprimé sur un ordinateur

Informations présentées sous forme numérique et traitées sur ordinateur

Un programme ou des données qui ont un nom et sont stockés dans la mémoire à long terme

Lors du formatage rapide d'une disquette...

Le répertoire du disque est en cours d'effacement

Toutes les données sont effacées

Défragmentation du disque en cours

La surface du disque est en cours de vérification

Lors du formatage complet d'une disquette...

toutes les données sont effacées

une analyse complète du disque est effectuée

Le répertoire du disque est en cours de nettoyage

le disque devient système

Dans un système de fichiers hiérarchique à plusieurs niveaux...

Les fichiers sont stockés dans un système qui est un système de dossiers imbriqués

Les fichiers sont stockés dans un système qui est une séquence linéaire

Histoire du développement de la technologie informatique :

1. Nommez le premier appareil informatique.
1) Boulier
2) Calculatrice
3) Arithmomètre
4) Boulier russe

2. Quelle idée a été avancée par le mathématicien anglais Charles Babbage au milieu du XIXe siècle ?
1) L'idée de créer une machine à calculer contrôlée par programme avec un dispositif arithmétique, un dispositif de contrôle, ainsi qu'un dispositif de saisie et d'impression
2) L'idée decréer un téléphone portable
3) L'idée de créer des robots contrôlés par ordinateur
3. Nommez le premier programmeur informatique.
1) Ada Lovelace
2) Sergueï Lebedev
3) Bill Gates
4) Sophie Kovalevskaïa

4. En quelle année et où a été créé le premier ordinateur basé sur des tubes à vide ?
1) 1945, États-Unis
2) 1950, URSS
3) 1944, Angleterre
4) 1946, France

5. Sur quelle base les ordinateurs de troisième génération ont-ils été créés ?
1) Circuits intégrés
2) semi-conducteurs
3) tubes à vide
4) circuits intégrés à très grande échelle

6. Quel était le nom du premier ordinateur personnel ?
1) Pomme II
2) IBM-PC
3) Dell
4) Corvette
Structure informatique........................15
1. Nommez le périphérique central de l'ordinateur.
1) Processeur
2) Unité système
3) Alimentation
4) Carte mère
2. Comment les informations physiques sont-elles enregistrées et transmises à un ordinateur ?
1) des nombres ;
2) utiliser des programmes ;
3) est représenté sous forme de signaux électriques.

3. Le sous-traitant traite les informations présentées :
1) Dans le système de nombres décimaux
2) En anglais
3) En russe
4) En langage machine (en code binaire)
4. Pour saisir des informations numériques et textuelles, utilisez
1) Clavier
2) Souris
3) Boule de commande
4) Poignée
5. La caractéristique la plus importante des périphériques de saisie de coordonnées est la résolution, qui est généralement de 500 dpi (point par pouce (1 pouce = 2,54 cm)), ce qui signifie...
1) Lorsque vous déplacez la souris d'un pouce, le pointeur de la souris se déplace de 500 points
2) Lorsque vous déplacez la souris de 500 points, le pointeur de la souris se déplace d'un pouce
6. Le scanner est utilisé pour...
1) Pour saisir des images et des documents texte dans un ordinateur
2) Dessiner dessus avec un stylo spécial
3) Déplacer le curseur sur l'écran du moniteur
4) Obtention d'images holographiques
Périphériques de sortie................................21
1. Quel type d’imprimante convient-il d’utiliser pour imprimer des documents financiers ?
1) Imprimante matricielle
2) Imprimante à jet d'encre
3) Imprimante laser
2. Quel type d'imprimante faut-il utiliser pour imprimer les résumés ?
1) Imprimante matricielle
2) Imprimante à jet d'encre
3) Imprimante laser

1. Quel type d’imprimante faut-il utiliser pour imprimer des photos ?
1) Imprimante matricielle
2) Imprimante à jet d'encre
3) Imprimante laser
2. Le non-respect des exigences sanitaires et hygiéniques de l'ordinateur peut avoir un effet nocif sur la santé humaine...
1) Moniteur à tube cathodique
2) Moniteur à cristaux liquides
4) Panneaux plasma
3. Un appareil qui permet l'enregistrement et la lecture d'informations est appelé...
1) Lecteur de disque ou périphérique de stockage

4. Lorsque vous éteignez l'ordinateur, toutes les informations sont effacées de...
4) RAM
5) Disque dur
6) Disque laser
7) Disquettes
13. Sur quel appareil informatique les informations sont-elles stockées ?
1) Mémoire externe ;
2) surveiller ;
3) processeur ;
2. Les pistes optiques sont plus fines et placées plus densément sur...
1) Disque vidéo numérique (disque DVD)
2) Disque compact (CD - disque)
3) Disquette
3. Sur quel disque les informations sont-elles stockées sur des pistes concentriques sur lesquelles alternent des zones magnétisées et non magnétisées ?
1) Sur une disquette
2) Sur CD
3) Sur DVD

4. Les périphériques d'entrée incluent...

1) Disque dur, processeur, modules de mémoire, carte mère, disquette
5. Les périphériques de sortie incluent...
1) Clavier, souris, joystick, stylo lumineux, scanner, appareil photo numérique, microphone
2) Haut-parleurs, moniteur, imprimante, écouteurs
3) Disque dur, processeur, modules de mémoire, carte mère, disquette
6. Un programme s'appelle...

7. Un programme informatique peut contrôler le fonctionnement d'un ordinateur s'il se trouve...
1) Dans la RAM
2) Sur une disquette
3) Sur le disque dur
4) Sur un CD
8. Les données sont...
1) La séquence de commandes que l'ordinateur exécute pendant le traitement des données
2) Informations présentées sous forme numérique et traitées sur ordinateur
3) Données portant un nom et stockées dans la mémoire à long terme
9. Un fichier est...
1) Texte imprimé sur un ordinateur
2) Informations présentées sous forme numérique et traitées sur ordinateur
3) Un programme ou des données qui ont un nom et sont stockés dans la mémoire à long terme

10. Lors du formatage rapide d'une disquette...
1) Le répertoire du disque est en cours de nettoyage
2) Toutes les données sont effacées
3) Le disque est en cours de défragmentation
4) Un contrôle est effectué selon

1. Quand et par qui les machines à compter et à poinçonner ont-elles été inventées ? Quels problèmes ont été résolus avec eux ?

2. Qu'est-ce qu'un relais électromécanique ? Quand les ordinateurs relais ont-ils été créés ? À quelle vitesse allaient-ils ?
3. Où et quand le premier ordinateur a-t-il été construit ? Comment s’appelait-il ?
4. Quel a été le rôle de John von Neumann dans la création de l'ordinateur ?
5. Qui a été le concepteur des premiers ordinateurs domestiques ?
6. Sur quelle base élémentaire les machines de première génération ont-elles été créées ? Quelles étaient leurs principales caractéristiques ?
7. Sur quelle base d'éléments les machines de deuxième génération ont-elles été créées ? Quels sont leurs avantages par rapport à la première génération d’ordinateurs ?
8. Qu'est-ce qu'un circuit intégré ? Quand ont été créés les premiers ordinateurs à circuits intégrés ? Comment s’appelaient-ils ?
9. Quels nouveaux domaines d'application informatique sont apparus avec l'avènement des machines de troisième génération ?

semi-conducteur La mise en œuvre de ces propositions au cours de ces années n'a pas pu avoir lieu en raison du développement insuffisant de la technologie.

À la fin de 1958 et dans la première moitié de 1959, une percée a eu lieu dans l'industrie des semi-conducteurs. Trois hommes, représentant trois sociétés privées américaines, ont résolu trois problèmes fondamentaux qui empêchaient la création de circuits intégrés. Jack Kilby de Texas Instruments a breveté le principe de combinaison, créé les premiers prototypes imparfaits de propriété intellectuelle et les a amenés à la production en série. Kurt Legovets de Compagnie électrique Sprague a inventé une méthode pour isoler électriquement des composants formés sur une seule puce semi-conductrice (isolation à jonction p-n). Isolation P–n jonction )). Robert Noyce de Fairchild Semi-conducteur a inventé une méthode de connexion électrique des composants IC (métallisation de l'aluminium) et proposé une version améliorée de l'isolation des composants basée sur la dernière technologie planaire de Jean Herni. Jean Hoerni). Le 27 septembre 1960, le groupe de Jay Last Jay Dernier) créé sur Fairchild Semi-conducteur le premier qui fonctionne semi-conducteur IP basée sur les idées de Noyce et Ernie. Texas Instruments, qui détenait le brevet de l'invention de Kilby, a lancé une guerre des brevets contre ses concurrents, qui s'est terminée en 1966 par un accord mondial sur les technologies de licences croisées.

Les premiers circuits intégrés logiques de la série mentionnée étaient littéralement construits à partir de standard composants dont les tailles et les configurations ont été spécifiées par le processus technologique. Les concepteurs de circuits qui ont conçu des circuits intégrés logiques d'une famille particulière fonctionnaient avec les mêmes diodes et transistors standard. En 1961-1962 le principal développeur a brisé le paradigme de la conception Sylvanie Tom Longo, pour la première fois utilisant différents circuits intégrés en un seul configurations de transistors en fonction de leurs fonctions dans le circuit. Fin 1962 Sylvanie a lancé la première famille de logique transistor-transistor (TTL) développée par Longo - historiquement le premier type de logique intégrée qui a réussi à s'implanter longtemps sur le marché. Dans les circuits analogiques, une percée de ce niveau a été réalisée en 1964-1965 par le développeur d'amplificateurs opérationnels. Fairchild Bob Vidlar.

Le premier microcircuit national a été créé en 1961 au TRTI (Taganrog Radio Engineering Institute) sous la direction de L. N. Kolesov. Cet événement a attiré l'attention de la communauté scientifique du pays et TRTI a été reconnu comme leader du système du ministère de l'Enseignement supérieur sur le problème de la création d'équipements microélectroniques hautement fiables et de l'automatisation de sa production. L.N. Kolesov lui-même a été nommé président du Conseil de coordination sur ce problème.

Le premier circuit intégré hybride à couche épaisse d'URSS (série 201 « Trail ») a été développé en 1963-65 à l'Institut de recherche en technologie de précision (« Angstrem »), production en série depuis 1965. Des spécialistes du NIEM (aujourd'hui l'Institut de recherche scientifique Argon) ont participé au développement.

Le premier circuit intégré à semi-conducteurs d'URSS a été créé sur la base de la technologie planaire, développée au début des années 1960 au NII-35 (alors rebaptisé Pulsar Research Institute) par une équipe qui a ensuite été transférée au NIIME (Mikron). La création du premier circuit intégré national en silicium s'est concentrée sur le développement et la production avec l'acceptation militaire de la série TS-100 de circuits intégrés en silicium (37 éléments - l'équivalent de la complexité du circuit d'une bascule, un analogue du circuit intégré américain série IC SN-51 entreprises Texas Instruments). Des échantillons prototypes et des échantillons de production de circuits intégrés en silicium destinés à la reproduction ont été obtenus aux États-Unis. Les travaux ont été réalisés au NII-35 (directeur Trutko) et à l'usine de semi-conducteurs Fryazino (directeur Kolmogorov) dans le cadre d'une commande de défense destinée à être utilisée dans un altimètre autonome pour un système de guidage de missile balistique. Le développement comprenait six circuits planaires intégrés standard en silicium de la série TS-100 et, avec l'organisation de la production pilote, a duré trois ans au NII-35 (de 1962 à 1965). Il a fallu encore deux ans pour développer la production en usine avec l'acceptation militaire à Fryazino (1967).

En parallèle, des travaux sur le développement d'un circuit intégré ont été menés au bureau d'études central de l'usine de dispositifs semi-conducteurs de Voronej (aujourd'hui -). En 1965, lors d'une visite au VZPP du ministre de l'Industrie électronique A.I. Shokin, l'usine fut chargée de mener des travaux de recherche sur la création d'un circuit monolithique en silicium - R&D « Titan » (arrêté ministériel n° 92 du 16 août 2008). 1965), achevé plus tôt que prévu, à la fin de l'année. Le sujet a été soumis avec succès à la Commission d'État et une série de 104 microcircuits logiques à diodes et transistors est devenue la première réalisation fixe dans le domaine de la microélectronique à semi-conducteurs, ce qui a été reflété dans l'ordonnance MEP n° 403 du 30 décembre 1965.

Niveaux de conception

Actuellement (2014), la plupart des circuits intégrés sont conçus à l'aide de systèmes de CAO spécialisés, qui permettent d'automatiser et d'accélérer considérablement les processus de production, par exemple l'obtention de photomasques topologiques.

Classification

Degré d'intégration

Selon le degré d'intégration, les noms de circuits intégrés suivants sont utilisés :

petit circuit intégré (MIS) - jusqu'à 100 éléments par puce,
circuit intégré moyen (SIS) - jusqu'à 1000 éléments par puce,
grand circuit intégré (LSI) - jusqu'à 10 000 éléments par puce,
circuit intégré à très grande échelle (VLSI) - plus de 10 000 éléments dans un cristal.

Auparavant, des noms désormais obsolètes étaient également utilisés : circuit intégré à très grande échelle (ULSI) - de 1 à 10 millions à 1 milliard d'éléments dans un cristal et, parfois, circuit intégré à très grande échelle (GBIC) - plus de 1 milliards d'éléments dans un cristal. Actuellement, dans les années 2010, les noms « UBIS » et « GBIS » ne sont pratiquement pas utilisés et tous les microcircuits comportant plus de 10 000 éléments sont classés comme VLSI.

Technologie de fabrication

Puce semi-conductrice - tous les éléments et connexions inter-éléments sont réalisés sur un seul cristal semi-conducteur (par exemple, silicium, germanium, arséniure de gallium, oxyde d'hafnium).

Circuit intégré en film - tous les éléments et connexions inter-éléments sont réalisés sous forme de films :
- circuit intégré à couche épaisse;
- circuit intégré à couche mince.
Puce hybride (souvent appelée microassemblage), contient plusieurs diodes, transistors et/ou autres composants électroniques actifs. Le microensemble peut également comprendre des circuits intégrés non emballés. Les composants de microassemblages passifs (résistances, condensateurs, inductances) sont généralement fabriqués à l'aide de technologies à couches minces ou à couches épaisses sur un substrat commun, généralement en céramique, d'une puce hybride. L'ensemble du substrat avec les composants est placé dans un seul boîtier étanche.
Microcircuit mixte - en plus du cristal semi-conducteur, il contient des éléments passifs à couche mince (à couche épaisse) situés à la surface du cristal.

Type de signal traité

Technologies de fabrication

Types de logique

L'élément principal des microcircuits analogiques sont les transistors (bipolaires ou à effet de champ). La différence dans la technologie de fabrication des transistors affecte considérablement les caractéristiques des microcircuits. Par conséquent, la technologie de fabrication est souvent indiquée dans la description du microcircuit, soulignant ainsi les caractéristiques générales des propriétés et des capacités du microcircuit. Les technologies modernes combinent les technologies des transistors bipolaires et à effet de champ pour améliorer les performances des microcircuits.

Les microcircuits à base de transistors unipolaires (à effet de champ) sont les plus économiques (en termes de consommation de courant) :
- Logique MOS (logique métal-oxyde-semi-conducteur) - les microcircuits sont formés à partir de transistors à effet de champ n-MOS ou p-Type MOS ;
- Logique CMOS (logique MOS complémentaire) - chaque élément logique du microcircuit est constitué d'une paire de transistors à effet de champ complémentaires (complémentaires) ( n-MOS et p-SERPILLIÈRE).
Microcircuits à base de transistors bipolaires :
- RTL - logique résistance-transistor (obsolète, remplacée par TTL) ;
- DTL - logique diode-transistor (obsolète, remplacée par TTL) ;
- TTL - logique transistor-transistor - les microcircuits sont constitués de transistors bipolaires avec des transistors multi-émetteurs en entrée ;
- TTLSh - logique transistor-transistor avec diodes Schottky - un TTL amélioré qui utilise des transistors bipolaires avec effet Schottky ;
- ECL - logique couplée à l'émetteur - sur les transistors bipolaires dont le mode de fonctionnement est sélectionné de manière à ce qu'ils n'entrent pas en mode saturation - ce qui augmente considérablement les performances ;
- IIL - logique d'injection intégrale.
Microcircuits utilisant à la fois des transistors à effet de champ et bipolaires :

En utilisant le même type de transistors, des puces peuvent être créées en utilisant différentes méthodologies, telles que statiques ou dynamiques.

Les technologies CMOS et TTL (TTLS) sont les puces logiques les plus courantes. Lorsqu'il est nécessaire d'économiser la consommation de courant, la technologie CMOS est utilisée, lorsque la vitesse est plus importante et qu'une économie de consommation d'énergie n'est pas requise, la technologie TTL est utilisée. Le point faible des microcircuits CMOS est leur vulnérabilité à l'électricité statique : il suffit de toucher la sortie du microcircuit avec la main, et son intégrité n'est plus garantie. Avec le développement des technologies TTL et CMOS, les paramètres des microcircuits se rapprochent et, par conséquent, par exemple, la série 1564 de microcircuits est réalisée à l'aide de la technologie CMOS, et la fonctionnalité et le placement dans le boîtier sont similaires à la technologie TTL.

Les microcircuits fabriqués selon la technologie ESL sont les plus rapides, mais aussi les plus énergivores, et ont été utilisés dans la production de matériel informatique dans les cas où le paramètre le plus important était la vitesse de calcul. En URSS, les ordinateurs les plus productifs de type ES106x étaient fabriqués sur des microcircuits ESL. De nos jours, cette technologie est rarement utilisée.

Processus technologique

Dans la fabrication des microcircuits, on utilise la méthode de photolithographie (projection, contact, etc.), dans laquelle le circuit est formé sur un substrat (généralement du silicium) obtenu en découpant des monocristaux de silicium avec des disques de diamant en tranches minces. En raison des petites dimensions linéaires des éléments du microcircuit, l'utilisation de la lumière visible et même du rayonnement ultraviolet proche pour l'éclairage a été abandonnée.

Les processeurs suivants ont été fabriqués à l'aide d'un rayonnement UV (laser excimer ArF, longueur d'onde 193 nm). En moyenne, les leaders de l'industrie ont introduit de nouveaux procédés technologiques selon le plan ITRS tous les 2 ans, doublant le nombre de transistors par unité de surface : 45 nm (2007), 32 nm (2009), 22 nm (2011), la production de 14 nm a commencé en 2014 , le développement des procédés 10 nm est attendu vers 2018.

En 2015, on estimait que l’introduction de nouveaux procédés technologiques allait ralentir.

Contrôle de qualité

Pour contrôler la qualité des circuits intégrés, les structures dites de test sont largement utilisées.

But

Un circuit intégré peut avoir des fonctionnalités complètes, quelle que soit leur complexité, jusqu'à un micro-ordinateur complet (micro-ordinateur monopuce).

Circuits analogiques

Filtres (y compris effet piézoélectrique).
Analogique multiplicateurs.
Atténuateurs analogiques et amplificateurs variables.
Stabilisateurs d'alimentation : stabilisateurs de tension et de courant.
Microcircuits de contrôle d'alimentation à découpage.
Convertisseurs de signaux.
Circuits de synchronisation.
Divers capteurs (par exemple, température).

Circuits numériques

Convertisseurs de tampon
(Micro)processeurs (y compris processeurs pour ordinateurs)
Puces et modules de mémoire
FPGA (circuits intégrés logiques programmables)

Les circuits intégrés numériques présentent de nombreux avantages par rapport aux circuits analogiques :

Consommation d'énergie réduite associé à l’utilisation de signaux électriques pulsés dans l’électronique numérique. Lors de la réception et de la conversion de tels signaux, les éléments actifs des dispositifs électroniques (transistors) fonctionnent en mode « clé », c'est-à-dire que le transistor est soit « ouvert » - ce qui correspond à un signal de haut niveau (1), soit « fermé ». " - (0), dans le premier cas à Il n'y a pas de chute de tension dans le transistor ; dans le second, aucun courant ne le traverse. Dans les deux cas, la consommation électrique est proche de 0, contrairement aux dispositifs analogiques, dans lesquels les transistors sont la plupart du temps dans un état intermédiaire (actif).
Immunité élevée au bruit Les appareils numériques sont associés à une grande différence entre les signaux de niveau élevé (par exemple, 2,5-5 V) et faible (0-0,5 V). Une erreur d’état est possible à un niveau d’interférence tel qu’un niveau élevé est interprété comme un niveau faible et vice versa, ce qui est peu probable. De plus, dans les appareils numériques, il est possible d'utiliser des codes spéciaux permettant de corriger les erreurs.
La grande différence entre les niveaux d'états des signaux de niveau haut et bas (« 0 » et « 1 » logiques) et une plage assez large de leurs changements admissibles rendent la technologie numérique insensible à la dispersion inévitable des paramètres des éléments dans la technologie intégrée, élimine la nécessité de sélectionner des composants et de configurer des éléments de réglage dans les appareils numériques.

Circuits analogiques-numériques

convertisseurs numérique-analogique (DAC) et analogique-numérique (ADC);
émetteurs-récepteurs (par exemple, convertisseur d'interface Ethernet);
modulateurs et démodulateurs;
- modems radio
- télétexte, décodeurs de texte radio VHF
- Émetteurs-récepteurs Fast Ethernet et optiques
- Connexion commutée modems
- récepteurs de télévision numérique
- capteur de souris optique
microcircuits d'alimentation pour appareils électroniques - stabilisateurs, convertisseurs de tension, interrupteurs de puissance, etc.;
atténuateurs numériques;
circuits à boucle à verrouillage de phase (PLL);
générateurs et restaurateurs de fréquence de synchronisation d'horloge;
cristaux de base matrice (BMC) : contient à la fois des circuits analogiques et numériques ;

Série de puces

Les microcircuits analogiques et numériques sont produits en série. Une série est un groupe de microcircuits qui ont une conception et une conception technologique uniques et sont destinés à une utilisation commune. En règle générale, les microcircuits de la même série ont les mêmes tensions d'alimentation et sont adaptés en termes de résistances d'entrée et de sortie et de niveaux de signal.

Logements

Noms spécifiques

Protection légale

La législation russe offre une protection juridique aux topologies de circuits intégrés. La topologie d'un circuit intégré est la disposition spatio-géométrique de l'ensemble des éléments d'un circuit intégré et des connexions entre eux enregistrés sur un support matériel (article 1448

VLSI

Circuits intégrés modernes conçus pour le montage en surface.

Microcircuits numériques soviétiques et étrangers.

Intégral(angl. Circuit intégré, IC, microcircuit, micropuce, puce de silicium ou puce), ( micro)schème (EST, IMS, m/skh), ébrécher, puce électronique(Anglais) ébrécher- ruban, puce, puce) - dispositif microélectronique - un circuit électronique de complexité arbitraire, réalisé sur un cristal (ou film) semi-conducteur et placé dans un boîtier non séparable. Souvent sous circuit intégré(IC) fait référence au cristal ou au film réel avec un circuit électronique, et par microcircuit(MS) - IC enfermé dans un boîtier. Dans le même temps, l'expression « composants à puce » signifie « composants à montage en surface », par opposition aux composants traditionnels soudés par trou traversant. Par conséquent, il est plus correct de dire « microcircuit à puce », c'est-à-dire un microcircuit monté en surface. Actuellement (année), la plupart des microcircuits sont fabriqués dans des boîtiers montés en surface.

Histoire

L'invention des microcircuits a commencé avec l'étude des propriétés des films minces d'oxyde, qui se manifestent par une mauvaise conductivité électrique à basse tension électrique. Le problème était que là où les deux métaux se touchaient, il n’y avait pas de contact électrique ou alors c’était polaire. Des études approfondies de ce phénomène ont conduit à la découverte des diodes, puis des transistors et des circuits intégrés.

Niveaux de conception

Physique - méthodes de mise en œuvre d'un transistor (ou d'un petit groupe) sous forme de zones dopées sur un cristal.
Électrique - schéma de circuit (transistors, condensateurs, résistances, etc.).
Logique - circuit logique (inverseurs logiques, éléments OU-NON, ET-NON, etc.).
Niveau circuit et système - conception de circuits et de systèmes (bascules, comparateurs, codeurs, décodeurs, ALU, etc.).
Topologique - photomasques topologiques pour la production.
Niveau programme (pour microcontrôleurs et microprocesseurs) - instructions assembleur pour le programmeur.

Actuellement, la plupart des circuits intégrés sont développés à l'aide de CAO, ce qui permet d'automatiser et d'accélérer considérablement le processus d'obtention de photomasques topologiques.

Classification

Degré d'intégration

But

Un circuit intégré peut avoir des fonctionnalités complètes, quelle que soit leur complexité, jusqu'à un micro-ordinateur complet (micro-ordinateur monopuce).

Circuits analogiques

Générateurs de signaux
Multiplicateurs analogiques
Atténuateurs analogiques et amplificateurs variables
Stabilisateurs d'alimentation
Puces de contrôle d'alimentation à découpage
Convertisseurs de signaux
Circuits de synchronisation
Divers capteurs (température, etc.)

Circuits numériques

Éléments logiques
Convertisseurs de tampon
Modules de mémoire
(Micro)processeurs (y compris le CPU d'un ordinateur)
Micro-ordinateurs monopuce
FPGA - circuits intégrés logiques programmables

Les circuits intégrés numériques présentent de nombreux avantages par rapport aux circuits analogiques :

Consommation d'énergie réduite associé à l’utilisation de signaux électriques pulsés dans l’électronique numérique. Lors de la réception et de la conversion de tels signaux, les éléments actifs des dispositifs électroniques (transistors) fonctionnent en mode « clé », c'est-à-dire que le transistor est soit « ouvert » - ce qui correspond à un signal de haut niveau (1), soit « fermé ». " - (0), dans le premier cas à Il n'y a pas de chute de tension dans le transistor ; dans le second, aucun courant ne le traverse. Dans les deux cas, la consommation électrique est proche de 0, contrairement aux dispositifs analogiques, dans lesquels les transistors sont la plupart du temps dans un état intermédiaire (résistif).
Immunité élevée au bruit Les appareils numériques sont associés à une grande différence entre les signaux de niveau élevé (par exemple 2,5 - 5 V) et faible (0 - 0,5 V). Une erreur est possible avec de telles interférences lorsqu'un niveau élevé est perçu comme faible et vice versa, ce qui est peu probable. De plus, dans les appareils numériques, il est possible d'utiliser des codes spéciaux permettant de corriger les erreurs.
La grande différence entre les signaux de niveau haut et bas et une gamme assez large de leurs changements admissibles rendent la technologie numérique insensibleà la dispersion inévitable des paramètres des éléments dans la technologie intégrée, éliminant ainsi le besoin de sélectionner et de configurer des appareils numériques.

Nommez le premier appareil informatique. Boulier Calculatrice Machine à additionner Boulier russe Quelle idée a-t-il avancée au milieu

Le mathématicien anglais du XIXe siècle Charles Babbage ?

L'idée de créer une machine à calculer contrôlée par programme avec un dispositif arithmétique, un dispositif de contrôle, ainsi qu'un dispositif de saisie et d'impression

L'idée de créer un téléphone portable

L'idée de créer des robots contrôlés par ordinateur

En quelle année et où a été créé le premier ordinateur basé sur des tubes à vide ?

1945, États-Unis

1944, Angleterre

1946, France

Sur quelle base les ordinateurs de troisième génération ont-ils été créés ?

Circuits intégrés

semi-conducteurs

les tubes à vide

circuits intégrés à très grande échelle

Quel était le nom du premier ordinateur personnel ?

Nommez le périphérique central de l’ordinateur.

CPU

Unité système

Unité de puissance

Carte mère

Le sous-traitant traite les informations présentées :

Dans le système de nombres décimaux

En anglais

En russe

En langage machine (en code binaire)

Pour saisir des informations numériques et textuelles, utilisez

Clavier

Le scanner est utilisé pour...

Pour saisir des images et des documents texte dans un ordinateur

Pour dessiner dessus avec un stylo spécial

Déplacer le curseur sur l'écran du moniteur

Obtention d'images holographiques

10. Quel type d'imprimante convient-il d'utiliser pour imprimer des documents financiers ?

Imprimante matricielle

Imprimante à jet

Imprimante laser

Quel type d’imprimante convient-il d’utiliser pour imprimer les résumés ?

Imprimante matricielle

Imprimante à jet

Imprimante laser

Quel type d’imprimante faut-il utiliser pour imprimer des photos ?

Imprimante matricielle

Imprimante à jet

Imprimante laser

Le non-respect des exigences sanitaires et hygiéniques d'un ordinateur peut avoir un effet néfaste sur la santé humaine...

Moniteur à tube cathodique

écran LCD

Panneaux à plasma

Lorsque vous éteignez votre ordinateur, toutes les informations sont effacées...

Mémoire vive

Disque dur

disque laser

Sur quel appareil informatique les informations sont-elles stockées ?

Mémoire externe;

CPU;

Les pistes optiques sont plus fines et placées plus densément sur...

Disque vidéo numérique (disque DVD)

Disque compact (disque CD)

Les périphériques d'entrée incluent...

Les périphériques de sortie incluent...

Clavier, souris, joystick, stylo lumineux, scanner, appareil photo numérique, microphone

Haut-parleurs, moniteur, imprimante, écouteurs

Disque dur, processeur, modules de mémoire, carte mère, disquette

Le programme s'appelle...

Un programme informatique peut contrôler le fonctionnement d’un ordinateur s’il est...

En RAM

Sur une disquette

Sur le disque dur

Sur CD

Les données sont...

La séquence de commandes qu'un ordinateur exécute lors du traitement des données

Informations présentées sous forme numérique et traitées sur ordinateur

Données portant un nom et stockées dans la mémoire à long terme

Le fichier est...

Texte imprimé sur un ordinateur

Informations présentées sous forme numérique et traitées sur ordinateur

Un programme ou des données qui ont un nom et sont stockés dans la mémoire à long terme

Lors du formatage rapide d'une disquette...

Le répertoire du disque est en cours d'effacement

Toutes les données sont effacées

Défragmentation du disque en cours

La surface du disque est en cours de vérification

Lors du formatage complet d'une disquette...

toutes les données sont effacées

une analyse complète du disque est effectuée

Le répertoire du disque est en cours de nettoyage

le disque devient système

Dans un système de fichiers hiérarchique à plusieurs niveaux...

Les fichiers sont stockés dans un système qui est un système de dossiers imbriqués

Les fichiers sont stockés dans un système qui est une séquence linéaire

Histoire du développement de la technologie informatique :

1. Nommez le premier appareil informatique.
1) Boulier
2) Calculatrice
3) Arithmomètre
4) Boulier russe

4. En quelle année et où a été créé le premier ordinateur basé sur des tubes à vide ?
1) 1945, États-Unis
2) 1950, URSS
3) 1944, Angleterre
4) 1946, France

5. Sur quelle base les ordinateurs de troisième génération ont-ils été créés ?
1) Circuits intégrés
2) semi-conducteurs
3) tubes à vide
4) circuits intégrés à très grande échelle

1. Quand et par qui les machines à compter et à poinçonner ont-elles été inventées ? Quels problèmes ont été résolus avec eux ?

Circuit intégré (CI) est un produit microélectronique qui remplit les fonctions de conversion et de traitement du signal, caractérisé par un emballage dense d'éléments de sorte que toutes les connexions et connexions entre les éléments forment un tout.

Les éléments qui agissent comme des éléments électriques et radio (transistors, résistances, etc.) font partie intégrante d'un CI et ne peuvent être séparés en tant que produits indépendants. Dans ce cas, les éléments IC qui remplissent les fonctions d'amplification ou autre conversion de signal (diodes, transistors, etc.) sont appelés actifs, et les éléments qui mettent en œuvre une fonction de transfert linéaire (résistances, condensateurs, inductances) sont appelés passifs.

Classification des circuits intégrés :

Par mode de fabrication :

Selon le degré d'intégration.

Le degré d'intégration d'un système d'information est un indicateur de complexité, caractérisé par le nombre d'éléments et de composants qu'il contient. Le degré d'intégration est déterminé par la formule

où k est un coefficient qui détermine le degré d’intégration, arrondi au nombre entier le plus proche, et N est le nombre d’éléments et de composants inclus dans le SI.

Pour caractériser quantitativement le degré d'intégration, les termes suivants sont souvent utilisés : si k ? 1, Un IC est appelé un IC simple si 1< k ? 2 - средней ИС (СИС), если 2 < k ? 4 - большой ИС (БИС), если k ?4 - сверхбольшой ИС (СБИС).

En plus du degré d'intégration, un autre indicateur est utilisé comme la densité de compactage des éléments - le nombre d'éléments (le plus souvent des transistors) par unité de surface du cristal. Cet indicateur caractérise principalement le niveau de technologie, actuellement il est supérieur à 1000 éléments/mm 2.

Circuits intégrés cinématographiques- ce sont des circuits intégrés dont les éléments sont déposés à la surface d'un support diélectrique sous forme de film. Leur particularité est qu’ils n’existent pas sous leur forme pure. Ils sont utilisés uniquement pour la fabrication d'éléments passifs - résistances, condensateurs, conducteurs, inductances.

Riz. 1. Structure d'un CI hybride à film : 1, 2 - plaques de condensateur inférieure et supérieure, 3 - couche diélectrique, 4 - bus de connexion, 5 - transistor monté, 6 - résistance à film, borne à 7 broches, 8 - substrat diélectrique

Les circuits intégrés hybrides sont des microcircuits à couches minces constitués d'éléments passifs (résistances, condensateurs, plots) et d'éléments actifs discrets (diodes, transistors). Le CI hybride illustré à la Fig. 1, est un substrat diélectrique sur lequel sont appliqués des condensateurs à film et des résistances et un transistor monté attaché, dont la base est connectée à la plaque supérieure du condensateur par un bus sous la forme d'un fil très fin.

Dans les circuits intégrés à semi-conducteurs Tous les éléments et connexions inter-éléments sont réalisés dans la masse et à la surface du cristal semi-conducteur. Les CI semi-conducteurs sont un cristal semi-conducteur plat (substrat), dans la couche superficielle duquel, à l'aide de diverses techniques technologiques, sont formées des zones locales équivalentes aux éléments d'un circuit électrique (diodes, transistors, condensateurs, résistances, etc.), réunies le long la surface par des connexions métalliques en film (interconnexions).

Les substrats des circuits intégrés semi-conducteurs sont des tranches rondes d'arséniure de silicium, de germanium ou de gallium, ayant un diamètre de 60 à 150 mm et une épaisseur de 0,2 à 0,4 mm.

Le substrat semi-conducteur est une pièce de groupe (Fig. 2) sur laquelle un grand nombre de circuits intégrés sont fabriqués simultanément.

Riz. 2. Plaquette de silicium en groupe : 1 - coupe de base, 2 - cristaux individuels (puces)

Après avoir terminé les principales opérations technologiques, il est découpé en morceaux - cristaux 2, également appelés chips. Les dimensions des flancs du cristal peuvent aller de 3 à 10 mm. La base découpée 1 de la plaque sert à l'orienter lors de différents processus technologiques.

Les structures des éléments d'un circuit intégré semi-conducteur - transistor, diode, résistance et condensateur, fabriqués par dopage approprié de sections locales du semi-conducteur à l'aide de méthodes de technologie planaire, sont illustrées sur la Fig. 3, après JC. La technologie planaire se caractérise par le fait que toutes les bornes des éléments IC sont situées dans le même plan sur la surface et sont simultanément connectées à un circuit électrique à l'aide d'interconnexions en couches minces. Avec la technologie planaire, un traitement de groupe est effectué, c'est-à-dire qu'au cours d'un processus technologique, un grand nombre de circuits intégrés sont produits sur des substrats, ce qui garantit une fabricabilité et une efficacité élevées, et permet également l'automatisation de la production.

Riz. 3. Structures des éléments d'un CI semi-conducteur : a - transistor, b - diode, c - résistance, d - condensateur, 1 - contact à couche mince, 2 - couche diélectrique, H - émetteur ; 4 - base, 5 - collecteur, 6 - cathode, 7 - anode, 8 - couche isolante ; 9 - couche résistive, 10 - couche isolante, 11 - plaque, 12, 14 - électrodes supérieure et inférieure du condensateur, 13 - couche diélectrique

Dans les CI combinés(Fig. 4), qui sont une variante des semi-conducteurs, créent des éléments semi-conducteurs et à couches minces sur un substrat de silicium. L'avantage de ces circuits est qu'il est technologiquement difficile de fabriquer des résistances d'une résistance donnée dans un corps solide, car cela dépend non seulement de l'épaisseur de la couche semi-conductrice dopée, mais aussi de la répartition de la résistivité sur l'épaisseur. Le réglage de la résistance à la valeur nominale après fabrication de la résistance présente également des difficultés importantes. Les résistances semi-conductrices ont une dépendance notable à la température, ce qui complique le développement des circuits intégrés.

Riz. 4. Structure du circuit intégré combiné : 1 - film de dioxyde de silicium, 2 - diode, 3 - connexions en circuit du film, 4 - résistance à couche mince, 5, 6, 7 - électrodes supérieure et inférieure du condensateur à couche mince et du diélectrique, 8 - contacts à couche mince, 9 - transistor, 10 - plaquette de silicium.

De plus, il est également très difficile de créer des condensateurs dans des solides. Pour étendre les valeurs nominales des résistances et des condensateurs des circuits intégrés à semi-conducteurs et améliorer leurs caractéristiques de performance, une technologie combinée basée sur la technologie des couches minces appelée technologie des circuits interconnectés a été développée. Dans ce cas, les éléments actifs du circuit intégré (éventuellement certaines résistances qui ne sont pas critiques en termes de résistance nominale) sont fabriqués dans le corps du cristal de silicium par diffusion, puis les éléments passifs - résistances, condensateurs et interconnexions - sont fabriqués. formé par dépôt sous vide de films (comme dans les circuits intégrés à film).

La base des éléments électroniques se développe à un rythme toujours plus rapide. Chaque génération, apparue à un moment donné, continue de s'améliorer dans les directions les plus justifiées. Le développement des produits électroniques de génération en génération évolue dans le sens de leur complexité fonctionnelle, augmentant la fiabilité et la durée de vie, réduisant les dimensions globales, le poids, le coût et la consommation d'énergie, simplifiant la technologie et améliorant les paramètres des équipements électroniques.

L'émergence de la microélectronique en tant que science indépendante est devenue possible grâce à l'utilisation d'une riche expérience et de la base de l'industrie produisant des dispositifs semi-conducteurs discrets. Cependant, à mesure que l'électronique à semi-conducteurs se développait, de sérieuses limites à l'utilisation des phénomènes électroniques et des systèmes basés sur ceux-ci sont devenues évidentes. Par conséquent, la microélectronique continue de progresser à un rythme rapide, à la fois dans le sens de l’amélioration de la technologie intégrée des semi-conducteurs et dans le sens de l’utilisation de nouveaux phénomènes physiques. circuit intégré radio électronique

Produits microélectroniques : circuits intégrés de divers degrés d'intégration, microassemblages, microprocesseurs, mini et micro-ordinateurs - ont permis de réaliser la conception et la production industrielle d'équipements radio et informatiques fonctionnellement complexes, qui se distinguent mieux des équipements des générations précédentes Paramètres, fiabilité et durée de vie plus élevées, consommation d'énergie et coûts plus courts. Les équipements basés sur des produits microélectroniques sont largement utilisés dans tous les domaines de l'activité humaine.

La microélectronique contribue à la création de systèmes de conception assistée par ordinateur, de robots industriels, de lignes de production automatisées et automatiques, d'équipements de communication et bien plus encore.

Première étape

La première étape comprenait l’invention de la lampe à incandescence en 1809 par l’ingénieur russe Ladygin.

Découverte en 1874 par le scientifique allemand Brown de l'effet redresseur dans les contacts métal-semi-conducteur. L'utilisation de cet effet par l'inventeur russe Popov pour détecter les signaux radio lui a permis de créer le premier récepteur radio. La date de l'invention de la radio est considérée comme étant le 7 mai 1895, lorsque Popov a fait un rapport et une démonstration lors d'une réunion du département de physique de la Société physico-chimique russe à Saint-Pétersbourg. Dans différents pays, le développement et la recherche ont été menés sur différents types de détecteurs simples et fiables de vibrations à haute fréquence - les détecteurs.

Seconde phase

La deuxième étape du développement de l’électronique a commencé en 1904, lorsque le scientifique anglais Fleming a conçu une diode électrique à vide. S'ensuit l'invention du premier tube d'amplification, la triode, en 1907.

1913 - 1919 fut une période de développement rapide de la technologie électronique. En 1913, l'ingénieur allemand Meissner développa un circuit pour un récepteur régénérateur à tube et, à l'aide d'une triode, obtint des oscillations harmoniques non amorties.

En Russie, les premiers tubes radio ont été fabriqués en 1914 à Saint-Pétersbourg par Nikolai Dmitrievich Papaleksi, consultant auprès de la Société russe de télégraphie sans fil, futur académicien de l'Académie des sciences de l'URSS.

Troisième étape

La troisième période du développement de l'électronique est la période de création et de mise en œuvre de dispositifs semi-conducteurs discrets, qui a commencé avec l'invention du transistor point-point. En 1946, un groupe dirigé par William Shockley a été créé au Bell Telephone Laboratory, qui a mené des recherches sur les propriétés des semi-conducteurs sur silicium et en Allemagne. Le groupe a mené des études théoriques et expérimentales sur les processus physiques à l'interface entre deux semi-conducteurs présentant différents types de conductivité électrique. En conséquence, des dispositifs semi-conducteurs à trois électrodes ont été inventés : les transistors. En fonction du nombre de porteurs de charge, les transistors étaient divisés en :

- unipolaire (champ), où des médias unipolaires ont été utilisés.
- bipolaire, où des porteurs de polarités différentes (électrons et trous) étaient utilisés.

L'invention du transistor a marqué une étape importante dans l'histoire de l'électronique et c'est pourquoi ses auteurs John Bardeen, Walter Brattain et William Shockley ont reçu le prix Nobel de physique en 1956.

L'émergence de la microélectronique

Avec l'avènement des transistors bipolaires à effet de champ, des idées pour le développement d'ordinateurs de petite taille ont commencé à se concrétiser. Sur cette base, ils ont commencé à créer des systèmes électroniques embarqués pour la technologie aéronautique et spatiale. Étant donné que ces appareils contenaient des milliers d'éléments électroradio individuels et que de plus en plus d'entre eux étaient constamment nécessaires, des difficultés techniques sont apparues. Avec l'augmentation du nombre d'éléments des systèmes électroniques, il était pratiquement impossible d'assurer leur fonctionnement immédiatement après l'assemblage, et d'assurer, à l'avenir, la fiabilité des systèmes. Le problème de la qualité des travaux d'installation et d'assemblage est devenu le principal problème des fabricants pour garantir l'opérabilité et la fiabilité des appareils radioélectroniques. La solution au problème de l’interconnexion était une condition préalable à l’émergence de la microélectronique. Le prototype des futurs microcircuits était une carte de circuit imprimé dans laquelle tous les conducteurs individuels étaient combinés en un seul tout et fabriqués simultanément selon une méthode de groupe en gravant une feuille de cuivre avec le plan du diélectrique de la feuille. Le seul type d'intégration dans ce cas est celui des conducteurs. Si l’utilisation de circuits imprimés ne résout pas le problème de la miniaturisation, elle résout cependant le problème de l’augmentation de la fiabilité des interconnexions. La technologie de fabrication des circuits imprimés ne permet pas de fabriquer simultanément d'autres éléments passifs autres que des conducteurs. C’est pourquoi les circuits imprimés n’ont pas évolué vers des circuits intégrés au sens moderne du terme. Les premiers circuits hybrides à couches épaisses ont été développés à la fin des années 40 ; leur production était basée sur la technologie déjà éprouvée de fabrication de condensateurs céramiques, utilisant la méthode d'application de pâtes contenant de l'argent et de la poudre de verre sur un substrat céramique à l'aide de pochoirs.

La technologie des couches minces pour la production de circuits intégrés consiste à appliquer sous vide des couches minces de divers matériaux (conducteurs, diélectriques, résistifs) sur la surface lisse de substrats diélectriques.

Quatrième étape

En 1960, Robert Noyce de Fairchild a proposé et breveté l'idée d'un circuit intégré monolithique et, en utilisant la technologie planaire, a produit les premiers circuits intégrés monolithiques en silicium.

Une famille d'éléments logiques transistor-transistor monolithiques avec quatre transistors bipolaires ou plus sur une seule puce de silicium a été lancée par Fairchild déjà en février 1960 et s'appelait « micrologics ». La technologie planaire de Horney et la technologie monolithique de Noyce ont jeté les bases du développement des circuits intégrés en 1960, d'abord avec des transistors bipolaires, puis entre 1965 et 1985. sur les transistors à effet de champ et des combinaisons des deux.

Deux décisions politiques adoptées en 1961-1962. influencé le développement de la production de transistors et de circuits intégrés en silicium. La décision d'IBM (New York) de développer pour un ordinateur prometteur non pas des dispositifs de stockage ferromagnétiques, mais des mémoires électroniques (dispositifs de stockage) basées sur des transistors à effet de champ à canal N (semi-conducteur à oxyde métallique - MOS). Le résultat de la mise en œuvre réussie de ce plan fut la sortie en 1973. ordinateur universel avec mémoire MOS - IBM-370/158. Décisions directives de Fairchild prévoyant l'expansion des travaux dans le laboratoire de recherche sur les semi-conducteurs pour l'étude des dispositifs en silicium et de leurs matériaux.

Pendant ce temps, en juillet 1968, Gordon Moore et Robert Noyce quittèrent la division semi-conducteurs de Fairchild et, le 28 juin 1968, créèrent une petite entreprise, Intel, avec douze personnes qui louèrent une chambre à Mountain View, en Californie. La tâche que Moore, Noyce et le spécialiste en technologie chimique qui les a rejoints, Andrew Grove, se sont fixés était d'utiliser l'énorme potentiel de l'intégration d'un grand nombre de composants électroniques sur une seule puce semi-conductrice pour créer de nouveaux types d'appareils électroniques.

En 1997, Andrew Grove est devenu « la personne de l’année » et la société qu’il dirigeait, Intel, devenue l’une des sociétés leaders de la Silicon Valley en Californie, a commencé à produire des microprocesseurs pour 90 % de tous les ordinateurs personnels de la planète. L'émergence des circuits intégrés a joué un rôle décisif dans le développement de l'électronique, ouvrant la voie à une nouvelle étape de la microélectronique. La microélectronique de la quatrième période est dite schématique, car dans la composition des principaux éléments de base, il est possible de distinguer des éléments équivalents aux éléments électro-radio discrets et chaque circuit intégré correspond à un certain circuit électrique de base, comme pour les composants électroniques des équipements de les générations précédentes.

Les circuits intégrés ont commencé à être appelés dispositifs microélectroniques, considérés comme un produit unique avec une haute densité d'éléments équivalente aux éléments d'un circuit conventionnel. La complexité des fonctions assurées par les microcircuits est obtenue en augmentant le degré d'intégration.

Électronique présente

Actuellement, la microélectronique passe à un niveau qualitativement nouveau : la nanoélectronique.

La nanoélectronique repose principalement sur les résultats d'études fondamentales des processus atomiques dans les structures semi-conductrices de faible dimension. Les points quantiques, ou systèmes à dimension zéro, sont un cas extrême de systèmes à dimension réduite constitués d'un réseau d'amas ou d'îlots atomiques de taille nanométrique dans une matrice semi-conductrice qui présentent une auto-organisation en hétérostructures épitaxiales.

L'un des travaux possibles liés à la nanoélectronique est la création de matériaux et d'éléments de technologie IR. Ils sont demandés par les entreprises industrielles et constituent la base de la création dans un avenir proche de systèmes de vision « artificiels » (techniques) avec une gamme spectrale élargie, par rapport à la vision biologique, dans les régions ultraviolettes et infrarouges du spectre. Les systèmes de vision technique et les composants photoniques sur les nanostructures, capables de recevoir et de traiter d'énormes quantités d'informations, deviendront la base de dispositifs de télécommunication fondamentalement nouveaux, de systèmes de surveillance environnementale et spatiale, d'imagerie thermique, de nanodiagnostic, de robotique, d'armes de précision, d'équipements antiterroristes, etc. L'utilisation de nanostructures semi-conductrices réduira considérablement la taille des dispositifs de surveillance et d'enregistrement, réduira la consommation d'énergie, améliorera les caractéristiques de coût et permettra de tirer parti de la production de masse en micro et nanoélectronique dans un avenir proche.