Evoluția electronicii integrate. Evoluția electronicii integrate este dedicată aniversării datei oficiale

Denumiți primul dispozitiv de calcul. Abacus Calculator Mașină de adăugare Abac rusesc Ce idee a prezentat la mijloc

Matematicianul englez din secolul al XIX-lea Charles Babbage?

Ideea de a crea o mașină de calcul controlată de program cu un dispozitiv aritmetic, un dispozitiv de control, precum și un dispozitiv de intrare și imprimare

Ideea de a crea un telefon mobil

Ideea de a crea roboți controlați de computer

În ce an și unde a fost creat primul computer bazat pe tuburi vidate?

1945, SUA

1944, Anglia

1946, Franța

Pe ce bază au fost create calculatoarele de a treia generație?

Circuite integrate

semiconductori

tuburi vid

circuite integrate la scară foarte mare

Cum se numea primul computer personal?

Denumiți dispozitivul central al computerului.

CPU

Unitate de sistem

unitate de putere

Placa de baza

Procesorul prelucrează informațiile prezentate:

În sistemul numeric zecimal

În limba engleză

In rusa

În limbajul mașinii (în cod binar)

Pentru a introduce informații numerice și text, utilizați

Tastatură

Scanerul este folosit pentru...

Pentru introducerea de imagini și documente text într-un computer

Pentru a desena pe el cu un stilou special

Mutarea cursorului pe ecranul monitorului

Obținerea de imagini holografice

10. Ce tip de imprimantă este adecvată pentru tipărirea documentelor financiare?

Imprimanta matriciala

Imprimantă cu jet

Imprimanta laser

Ce tip de imprimantă este adecvată pentru tipărirea rezumatelor?

Imprimanta matriciala

Imprimantă cu jet

Imprimanta laser

Ce tip de imprimantă este potrivită pentru a imprima fotografii?

Imprimanta matriciala

Imprimantă cu jet

Imprimanta laser

Nerespectarea cerințelor sanitare și igienice ale unui computer poate avea un efect dăunător asupra sănătății umane...

Monitor cu tub catodic

monitor LCD

Panouri cu plasmă

Când opriți computerul, toate informațiile sunt șterse din...

Memorie cu acces aleator

Hard disk

disc laser

În ce dispozitiv informatic sunt stocate informațiile?

Memorie externa;

CPU;

Urmele optice sunt mai subțiri și plasate mai dens pe...

Disc video digital (disc DVD)

Compact disc (CD-disc)

Dispozitivele de intrare includ...

Dispozitivele de ieșire includ...

Tastatură, mouse, joystick, stilou, scaner, cameră digitală, microfon

Difuzoare, monitor, imprimantă, căști

Hard disk, procesor, module de memorie, placa de baza, discheta

Programul se numeste...

Un program de calculator poate controla funcționarea unui computer dacă este...

În RAM

Pe o dischetă

Pe hard disk

Pe CD

Datele sunt...

Secvența de comenzi pe care un computer le execută în timpul procesării datelor

Informații prezentate în formă digitală și prelucrate pe computer

Date care au un nume și sunt stocate în memoria pe termen lung

Dosarul este...

Text tipărit pe computer

Informații prezentate în formă digitală și prelucrate pe computer

Un program sau date care au un nume și sunt stocate în memoria pe termen lung

Când formatați rapid o dischetă...

Directorul discului este șters

Toate datele sunt șterse

Defragmentarea discului este în curs

Suprafața discului este în curs de verificare

Când formatați complet o dischetă...

toate datele sunt șterse

se efectuează o scanare completă a discului

Directorul discului este în curs de curățare

discul devine sistem

Într-un sistem de fișiere ierarhic pe mai multe niveluri...

Fișierele sunt stocate într-un sistem care este un sistem de foldere imbricate

Fișierele sunt stocate într-un sistem care este o secvență liniară

Istoria dezvoltării tehnologiei computerelor:

1. Denumiți primul dispozitiv de calcul.
1) Abac
2) Calculator
3) Aritmometru
4) Abac rusesc

2. Ce idee a fost propusă de matematicianul englez Charles Babbage la mijlocul secolului al XIX-lea?
1) Ideea de a crea o mașină de calcul controlată de program cu un dispozitiv aritmetic, un dispozitiv de control, precum și un dispozitiv de introducere și imprimare
2) Ideea de a crea un telefon mobil
3) Ideea de a crea roboți controlați de computer
3. Numiți primul programator de calculator.
1) Ada Lovelace
2) Serghei Lebedev
3) Bill Gates
4) Sofia Kovalevskaya

4. În ce an și unde a fost creat primul computer bazat pe tuburi vidate?
1) 1945, SUA
2) 1950, URSS
3) 1944, Anglia
4) 1946, Franța

5. Pe ce bază au fost create calculatoarele de a treia generație?
1) Circuite integrate
2) semiconductori
3) tuburi vidate
4) circuite integrate la scară ultra-mare

6. Cum se numea primul computer personal?
1) Apple II
2) PC IBM
3) Dell
4) Corvette
Structura calculatorului........................15
1. Denumiți dispozitivul central al computerului.
1) Procesor
2) Unitatea de sistem
3) Sursa de alimentare
4) Placa de baza
2. Cum se înregistrează și se transmit informațiile fizice către un computer?
1) numere;
2) utilizarea programelor;
3) este reprezentată sub formă de semnale electrice.

3. Procesatorul prelucrează informațiile prezentate:
1) În sistemul numeric zecimal
2) În engleză
3) În rusă
4) În limbajul mașinii (în cod binar)
4. Pentru a introduce informații numerice și text, utilizați
1) Tastatură
2) Mouse-ul
3) Trackball
4) Mâner
5. Cea mai importantă caracteristică a dispozitivelor de introducere a coordonatelor este rezoluția, care este de obicei 500 dpi (punct pe inch (1 inch = 2,54 cm)), ceea ce înseamnă...
1) Când mișcați mouse-ul cu un inch, indicatorul mouse-ului se mișcă cu 500 de puncte
2) Când mișcați mouse-ul cu 500 de puncte, indicatorul mouse-ului se mișcă cu un inch
6. Scannerul este folosit pentru...
1) Pentru introducerea de imagini și documente text într-un computer
2) Să desenezi pe el cu un stilou special
3) Deplasarea cursorului pe ecranul monitorului
4) Obținerea imaginilor holografice
Dispozitive de ieșire.................................21
1. Ce tip de imprimantă este adecvată pentru tipărirea documentelor financiare?
1) Imprimantă matriceală
2) Imprimantă cu jet de cerneală
3) Imprimanta laser
2. Ce tip de imprimantă este adecvată pentru tipărirea rezumatelor?
1) Imprimantă matriceală
2) Imprimantă cu jet de cerneală
3) Imprimanta laser

1. Ce tip de imprimantă este adecvată pentru imprimarea fotografiilor?
1) Imprimantă matriceală
2) Imprimantă cu jet de cerneală
3) Imprimanta laser
2. Nerespectarea cerințelor sanitare și igienice ale computerului poate avea un efect dăunător asupra sănătății umane...
1) Monitor cu tub catodic
2) Monitor cu cristale lichide
4) Panouri cu plasmă
3. Un dispozitiv care oferă înregistrarea și citirea informațiilor se numește...
1) Unitate de disc sau dispozitiv de stocare

4. Când opriți computerul, toate informațiile sunt șterse din...
4) RAM
5) hard disk
6) Disc laser
7) Dischete
13. În ce dispozitiv informatic sunt stocate informațiile?
1) Memorie externă;
2) monitor;
3) procesor;
2. Urmele optice sunt mai subțiri și plasate mai dens pe...
1) Disc video digital (disc DVD)
2) Compact disc (CD - disc)
3) Dischetă
3. Pe ce disc sunt stocate informații pe piste concentrice pe care alternează zone magnetizate și nemagnetizate?
1) Pe o dischetă
2) Pe CD
3) Pe DVD

4. Dispozitivele de intrare includ...

1) Hard disk, procesor, module de memorie, placa de baza, discheta
5. Dispozitivele de ieșire includ...
1) Tastatură, mouse, joystick, stilou, scaner, cameră digitală, microfon
2) Difuzoare, monitor, imprimantă, căști
3) Hard disk, procesor, module de memorie, placa de baza, discheta
6. Un program se numește...

7. Un program de calculator poate controla funcționarea unui computer dacă acesta este localizat...
1) În RAM
2) Pe o dischetă
3) Pe hard disk
4) Pe un CD
8. Datele sunt...
1) Secvența de comenzi pe care computerul le execută în timpul prelucrării datelor
2) Informații prezentate în formă digitală și prelucrate pe computer
3) Date care au un nume și sunt stocate în memoria pe termen lung
9. Un fișier este...
1) Text imprimat pe un computer
2) Informații prezentate în formă digitală și prelucrate pe computer
3) Un program sau date care au un nume și sunt stocate în memoria pe termen lung

10. Când formatați rapid o dischetă...
1) Directorul discului este curățat
2) Toate datele sunt șterse
3) Discul este defragmentat
4) Se efectuează o verificare conform

1. Când și de către cine au fost inventate mașinile de numărat și de stantat? Ce probleme au fost rezolvate la ei?

2. Ce este un releu electromecanic? Când au fost create calculatoarele releu? Cât de repede au fost?
3. Unde și când a fost construit primul computer? Cum se numea?
4. Care a fost rolul lui John von Neumann în crearea computerului?
5. Cine a fost proiectantul primelor calculatoare casnice?
6. Pe ce bază elementară au fost create mașinile de prima generație? Care au fost principalele lor caracteristici?
7. Pe ce bază de elemente au fost create mașinile de a doua generație? Care sunt avantajele lor față de prima generație de calculatoare?
8. Ce este un circuit integrat? Când au fost create primele calculatoare cu circuit integrat? Cum se numeau?
9. Ce noi domenii de aplicații informatice au apărut odată cu apariția mașinilor de a treia generație?

semiconductor Implementarea acestor propuneri în acei ani nu a putut avea loc din cauza dezvoltării insuficiente a tehnologiei.

La sfârșitul anului 1958 și în prima jumătate a anului 1959, a avut loc o descoperire în industria semiconductoarelor. Trei bărbați, reprezentând trei corporații private americane, au rezolvat trei probleme fundamentale care împiedicau crearea circuitelor integrate. Jack Kilby de la Texas Instrumente a brevetat principiul combinației, a creat primele prototipuri imperfecte de IP și le-a adus la producția de masă. Kurt Legovets de la Sprague Electric Company a inventat o metodă pentru izolarea electrică a componentelor formate pe un singur cip semiconductor (izolarea joncțiunii p-n). P–n joncțiune izolare)). Robert Noyce de la Fairchild Semiconductor a inventat o metodă de conectare electrică a componentelor IC (metalizarea aluminiului) și a propus o versiune îmbunătățită a izolației componentelor bazată pe cea mai recentă tehnologie plană a lui Jean Herni. Jean Hoerni). Pe 27 septembrie 1960, trupa lui Jay Last Jay Last) creat in Fairchild Semiconductor primul de lucru semiconductor IP bazat pe ideile lui Noyce și Ernie. Texas Instruments, care deținea brevetul pentru invenția lui Kilby, a lansat un război de brevete împotriva concurenților, care s-a încheiat în 1966 cu un acord global privind tehnologiile de licențiere încrucișată.

CI logice timpurii ale seriei menționate au fost literalmente construite din standard componente ale căror dimensiuni și configurații au fost specificate prin procesul tehnologic. Proiectanții de circuite care au proiectat circuite integrate logice ale unei anumite familii au funcționat cu aceleași diode și tranzistori standard. În 1961-1962 dezvoltatorul principal a spart paradigma de design Sylvania Tom Longo, pentru prima dată folosind diferite circuite integrate într-unul singur configurații ale tranzistorilor în funcție de funcțiile acestora în circuit. La sfârşitul anului 1962 Sylvania a lansat prima familie de logică tranzistor-tranzistor (TTL) dezvoltată de Longo - din punct de vedere istoric, primul tip de logică integrată care a reușit să câștige un loc pe piață pentru o lungă perioadă de timp. În circuitele analogice, o descoperire la acest nivel a fost făcută în 1964-1965 de către dezvoltatorul de amplificatoare operaționale Fairchild Bob Vidlar.

Primul microcircuit intern a fost creat în 1961 la TRTI (Institutul de Inginerie Radio Taganrog) sub conducerea lui L. N. Kolesov. Acest eveniment a atras atenția comunității științifice a țării, iar TRTI a fost aprobat ca lider în sistemul Ministerului Învățământului Superior în problema creării de echipamente microelectronice de înaltă fiabilitate și automatizării producției acestuia. Însuși L.N. Kolesov a fost numit președinte al Consiliului de coordonare pe această problemă.

Primul circuit integrat hibrid cu peliculă groasă din URSS (seria 201 „Trail”) a fost dezvoltat în 1963-65 la Institutul de Cercetare a Tehnologiei de Precizie („Angstrem”), producție în masă din 1965. La dezvoltare au participat specialiști de la NIEM (acum Institutul de Cercetare Științifică Argon).

Primul circuit integrat de semiconductor din URSS a fost creat pe baza tehnologiei planare, dezvoltată la începutul anului 1960 la NII-35 (apoi redenumit Institutul de Cercetare Pulsar) de o echipă care a fost ulterior transferată la NIIME (Mikron). Crearea primului circuit integrat intern de siliciu s-a concentrat pe dezvoltarea și producția cu acceptare militară a seriei TS-100 de circuite integrate de siliciu (37 de elemente - echivalentul complexității circuitului unui flip-flop, un analog al americanului). Seria IC SN-51 firme Texas Instrumente). Eșantioane prototip și mostre de producție de circuite integrate de siliciu pentru reproducere au fost obținute din SUA. Lucrările au fost efectuate la NII-35 (director Trutko) și Uzina de semiconductori Fryazino (director Kolmogorov) în temeiul unui ordin de apărare pentru utilizare într-un altimetru autonom pentru un sistem de ghidare a rachetelor balistice. Dezvoltarea a inclus șase circuite standard de siliciu plane integrate din seria TS-100 și, odată cu organizarea producției pilot, a durat trei ani la NII-35 (din 1962 până în 1965). A fost nevoie de încă doi ani pentru a dezvolta producția din fabrică cu acceptare militară în Fryazino (1967).

În paralel, s-au desfășurat lucrări privind dezvoltarea unui circuit integrat în biroul central de proiectare de la Uzina de dispozitive semiconductoare Voronezh (acum -). În 1965, în timpul unei vizite la VZPP a ministrului industriei electronice A.I. Shokin, uzina a fost instruită să efectueze lucrări de cercetare privind crearea unui circuit monolitic de siliciu - R&D „Titan” (Ordinul Ministerului nr. 92 din 16 august, 1965), care a fost finalizat înainte de termenul finalizat până la sfârșitul anului. Subiectul a fost înaintat cu succes Comisiei de Stat, iar o serie de 104 microcircuite logice diodă-tranzistor a devenit prima realizare fixă în domeniul microelectronicii în stare solidă, care a fost reflectată în ordinul MEP nr. 403 din 30 decembrie 1965.

Niveluri de proiectare

În prezent (2014), majoritatea circuitelor integrate sunt proiectate folosind sisteme CAD specializate, care fac posibilă automatizarea și accelerarea semnificativă a proceselor de producție, de exemplu, obținerea de măști fototopologice.

Clasificare

Gradul de integrare

În funcție de gradul de integrare, se folosesc următoarele denumiri de circuite integrate:

circuit integrat mic (MIS) - până la 100 de elemente per cip,
circuit integrat mediu (SIS) - până la 1000 de elemente per cip,
circuit integrat mare (LSI) - până la 10 mii de elemente per cip,
circuit integrat la scară ultra-largă (VLSI) - mai mult de 10 mii de elemente într-un cristal.

Anterior, acum erau folosite și nume învechite: circuit integrat la scară ultralargă (ULSI) - de la 1-10 milioane la 1 miliard de elemente într-un cristal și, uneori, circuit integrat la scară largă giga (GBIC) - mai mult de 1 miliarde de elemente într-un cristal. În prezent, în anii 2010, denumirile „UBIS” și „GBIS” nu sunt practic utilizate, iar toate microcircuitele cu mai mult de 10 mii de elemente sunt clasificate ca VLSI.

Tehnologia de fabricație

Cip semiconductor - toate elementele și conexiunile dintre elemente sunt realizate pe un cristal semiconductor (de exemplu, siliciu, germaniu, arseniură de galiu, oxid de hafniu).

Circuit integrat de film - toate elementele și conexiunile dintre elemente sunt realizate sub formă de filme:
- circuit integrat film gros;
- circuit integrat cu peliculă subțire.
Cip hibrid (deseori numit microasamblare), conține mai multe diode, tranzistoare și/sau alte componente electronice active. Microansamblul poate include, de asemenea, circuite integrate neambalate. Componentele de microasamblare pasive (rezistoare, condensatoare, inductori) sunt de obicei fabricate folosind tehnologii cu peliculă subțire sau cu peliculă groasă pe un substrat comun, de obicei ceramic, al unui cip hibrid. Întregul substrat cu componente este plasat într-o singură carcasă etanșă.
Microcircuit mixt - pe lângă cristalul semiconductor, conține elemente pasive cu peliculă subțire (film gros) situate pe suprafața cristalului.

Tipul semnalului procesat

Tehnologii de fabricație

Tipuri de logică

Elementul principal al microcircuitelor analogice sunt tranzistoarele (bipolare sau cu efect de câmp). Diferența în tehnologia de fabricație a tranzistorilor afectează în mod semnificativ caracteristicile microcircuitelor. Prin urmare, tehnologia de fabricație este adesea indicată în descrierea microcircuitului, subliniind astfel caracteristicile generale ale proprietăților și capacităților microcircuitului. Tehnologiile moderne combină tehnologiile bipolare și cele cu tranzistori cu efect de câmp pentru a obține performanțe îmbunătățite ale microcircuitelor.

Microcircuitele bazate pe tranzistoare unipolare (cu efect de câmp) sunt cele mai economice (din punct de vedere al consumului de curent):
- Logica MOS (logica metal-oxid-semiconductor) - microcircuitele sunt formate din tranzistoare cu efect de câmp n-MOS sau p-tip MOS;
- Logica CMOS (logica MOS complementară) - fiecare element logic al microcircuitului constă dintr-o pereche de tranzistoare cu efect de câmp complementare (complementare) ( n-MOS și p-MOP).
Microcircuite bazate pe tranzistoare bipolare:
- RTL - logica rezistor-tranzistor (învechit, înlocuit cu TTL);
- DTL - logica diodă-tranzistor (învechit, înlocuit cu TTL);
- TTL - logica tranzistor-tranzistor - microcircuitele sunt realizate din tranzistoare bipolare cu tranzistoare multi-emițător la intrare;
- TTLSh - logica tranzistor-tranzistor cu diode Schottky - un TTL îmbunătățit care folosește tranzistori bipolari cu efect Schottky;
- ECL - logica cuplată cu emițător - pe tranzistoarele bipolare, al căror mod de funcționare este selectat astfel încât să nu intre în modul de saturație - ceea ce crește semnificativ performanța;
- IIL - logica integrală a injecției.
Microcircuite care utilizează atât tranzistori cu efect de câmp, cât și tranzistori bipolari:

Folosind același tip de tranzistoare, cipurile pot fi create folosind metodologii diferite, cum ar fi statice sau dinamice.

Tehnologiile CMOS și TTL (TTLS) sunt cele mai comune cipuri logice. Acolo unde este necesară economisirea consumului de curent, se folosește tehnologia CMOS, unde viteza este mai importantă și nu este necesară economisirea consumului de energie, se folosește tehnologia TTL. Punctul slab al microcircuitelor CMOS este vulnerabilitatea lor la electricitatea statică - doar atingeți ieșirea microcircuitului cu mâna, iar integritatea acestuia nu mai este garantată. Odată cu dezvoltarea tehnologiilor TTL și CMOS, parametrii microcircuitelor sunt din ce în ce mai aproape și, ca urmare, de exemplu, seria 1564 de microcircuite sunt realizate folosind tehnologia CMOS, iar funcționalitatea și amplasarea în carcasă sunt similare cu tehnologia TTL.

Microcircuitele fabricate folosind tehnologia ESL sunt cele mai rapide, dar si cele mai consumatoare de energie, si au fost folosite in productia de echipamente informatice in cazurile in care cel mai important parametru era viteza de calcul. În URSS, cele mai productive computere de tip ES106x au fost fabricate pe microcircuite ESL. În prezent, această tehnologie este rar folosită.

Proces tehnologic

La fabricarea microcircuitelor se folosește metoda fotolitografiei (proiecție, contact etc.), în care circuitul este format pe un substrat (de obicei siliciu) obținut prin tăierea monocristalelor de siliciu cu discuri de diamant în plachete subțiri. Datorită dimensiunilor liniare mici ale elementelor de microcircuit, s-a renunțat la utilizarea luminii vizibile și chiar a radiațiilor ultraviolete apropiate pentru iluminare.

Următoarele procesoare au fost fabricate folosind radiații UV (laser excimer ArF, lungime de undă 193 nm). În medie, liderii industriei au introdus noi procese tehnologice conform planului ITRS la fiecare 2 ani, dublând numărul de tranzistori pe unitate de suprafață: 45 nm (2007), 32 nm (2009), 22 nm (2011), a început producția de 14 nm. în 2014, dezvoltarea proceselor de 10 nm este așteptată în jurul anului 2018.

În 2015, existau estimări că introducerea de noi procese tehnologice ar încetini.

Control de calitate

Pentru a controla calitatea circuitelor integrate, așa-numitele structuri de testare sunt utilizate pe scară largă.

Scop

Un circuit integrat poate avea o funcționalitate completă, oricât de complexă ar fi - până la un întreg microcomputer (microcomputer cu un singur cip).

Circuite analogice

Filtre (inclusiv efect piezoelectric).
Analogic multiplicatori.
Atenuatoare analogice și amplificatoare variabile.
Stabilizatori de alimentare: stabilizatori de tensiune și curent.
Microcircuite de control al sursei de comutare.
Convertoare de semnal.
Circuite de sincronizare.
Diversi senzori (de exemplu, temperatura).

Circuite digitale

Convertoare tampon
(Micro)procesoare (inclusiv procesoare pentru computere)
Chip-uri și module de memorie
FPGA (circuite integrate logice programabile)

Circuitele integrate digitale au o serie de avantaje față de cele analogice:

Consum redus de energie asociat cu utilizarea semnalelor electrice pulsate în electronica digitală. La recepționarea și conversia unor astfel de semnale, elementele active ale dispozitivelor electronice (tranzistoare) funcționează în modul „cheie”, adică tranzistorul este fie „deschis” - ceea ce corespunde unui semnal de nivel înalt (1), fie „închis”. ” - (0), în primul caz la Nu există o cădere de tensiune în tranzistor; în al doilea, nu trece curent prin el. În ambele cazuri, consumul de energie este aproape de 0, spre deosebire de dispozitivele analogice, în care de cele mai multe ori tranzistoarele sunt într-o stare intermediară (activă).
Imunitate ridicată la zgomot dispozitivele digitale este asociată cu o diferență mare între semnalele de nivel înalt (de exemplu, 2,5-5 V) și scăzut (0-0,5 V). O eroare de stare este posibilă la un astfel de nivel de interferență încât un nivel ridicat este interpretat ca un nivel scăzut și invers, ceea ce este puțin probabil. În plus, în dispozitivele digitale este posibil să se utilizeze coduri speciale care permit corectarea erorilor.
Diferența mare a nivelurilor stărilor de semnal de nivel înalt și scăzut („0” și „1”) logic și o gamă destul de largă de modificări permise ale acestora fac ca tehnologia digitală să fie insensibilă la dispersarea inevitabilă a parametrilor elementului în tehnologia integrată, elimină necesitatea de a selecta componente și de a configura elemente de reglare în dispozitivele digitale.

Circuite analog-digitale

convertoare digital-analogic (DAC) și analog-digital (ADC);
transceiver (de exemplu, convertor de interfață Ethernet);
modulatoare și demodulatoare;
- modemuri radio
- teletext, decodor de text radio VHF
- Emițătoare-recepție rapide Ethernet și optice
- Dial-up modemuri
- receptoare TV digitale
- senzor optic mouse
microcircuite de alimentare pentru dispozitive electronice - stabilizatoare, convertoare de tensiune, întrerupătoare de alimentare etc.;
atenuatoare digitale;
circuite cu buclă blocată în fază (PLL);
generatoare și restauratoare de frecvență pentru sincronizarea ceasului;
cristale de bază matrix (BMC): conține atât circuite analogice, cât și digitale;

Seria de cipuri

Microcircuitele analogice și digitale sunt produse în serie. O serie este un grup de microcircuite care au un singur design și design tehnologic și sunt destinate utilizării în comun. Microcircuitele din aceeași serie, de regulă, au aceleași tensiuni de alimentare și sunt potrivite în ceea ce privește rezistențele de intrare și ieșire și nivelurile de semnal.

Locuințe

Denumiri specifice

Protectie legala

Legislația rusă oferă protecție legală topologiilor de circuite integrate. Topologia unui circuit integrat este aranjarea spațial-geometrică a mulțimii de elemente ale unui circuit integrat și conexiunile dintre acestea înregistrate pe un suport material (articolul 1448).

VLSI

Circuite integrate moderne concepute pentru montare la suprafață.

Microcircuite digitale sovietice și străine.

Integral(engl. Circuit integrat, IC, microcircuit, microcip, cip de siliciu sau cip), ( micro)sistem (IS, IMS, m/skh), cip, microcip(Engleză) cip- sliver, chip, chip) - dispozitiv microelectronic - un circuit electronic de complexitate arbitrară, realizat pe un cristal semiconductor (sau film) și plasat într-o carcasă neseparabilă. Adesea sub circuit integrat(IC) se referă la cristalul sau filmul real cu un circuit electronic și prin microcircuit(MS) - IC închis într-o carcasă. În același timp, expresia „componente de cip” înseamnă „componente de montare la suprafață” spre deosebire de componentele tradiționale lipite prin orificiu traversant. Prin urmare, este mai corect să spunem „microcircuit cu cip”, adică un microcircuit montat pe suprafață. În prezent (an), majoritatea microcircuitelor sunt fabricate în pachete de montare la suprafață.

Poveste

Invenția microcircuitelor a început cu studiul proprietăților peliculelor subțiri de oxid, care se manifestă prin efectul conductibilității electrice slabe la tensiuni electrice scăzute. Problema era că acolo unde cele două metale se atingeau, nu exista contact electric sau era polar. Studiile profunde ale acestui fenomen au condus la descoperirea diodelor și mai târziu a tranzistorilor și a circuitelor integrate.

Niveluri de proiectare

Fizic - metode de implementare a unui tranzistor (sau a unui grup mic) sub formă de zone dopate pe un cristal.
Electrice - schema de circuit (tranzistoare, condensatoare, rezistențe etc.).
Logic - circuit logic (invertoare logice, elemente OR-NOT, AND-NOT etc.).
Nivel de circuit și sistem - proiectarea circuitului și a sistemului (flip-flops, comparatoare, codificatoare, decodore, ALU-uri etc.).
Topologice - fotomasti topologice pentru productie.
Nivel de program (pentru microcontrolere și microprocesoare) - instrucțiuni de asamblare pentru programator.

În prezent, majoritatea circuitelor integrate sunt dezvoltate folosind CAD, ceea ce vă permite să automatizați și să accelerați semnificativ procesul de obținere a măștilor foto topologice.

Clasificare

Gradul de integrare

Scop

Un circuit integrat poate avea o funcționalitate completă, oricât de complexă ar fi - până la un întreg microcomputer (microcomputer cu un singur cip).

Circuite analogice

Generatoare de semnal
Multiplicatori analogici
Atenuatoare analogice și amplificatoare variabile
Stabilizatoare de alimentare
Schimbarea cipurilor de control al sursei de alimentare
Convertoare de semnal
Circuite de sincronizare
Diversi senzori (temperatura, etc.)

Circuite digitale

Elemente logice
Convertoare tampon
Module de memorie
(Micro)procesoare (inclusiv procesorul dintr-un computer)
Microcalculatoare cu un singur cip
FPGA - circuite integrate logice programabile

Circuitele integrate digitale au o serie de avantaje față de cele analogice:

Consum redus de energie asociat cu utilizarea semnalelor electrice pulsate în electronica digitală. La recepționarea și conversia unor astfel de semnale, elementele active ale dispozitivelor electronice (tranzistoare) funcționează în modul „cheie”, adică tranzistorul este fie „deschis” - ceea ce corespunde unui semnal de nivel înalt (1), fie „închis”. ” - (0), în primul caz la Nu există o cădere de tensiune în tranzistor; în al doilea, nu trece curent prin el. În ambele cazuri, consumul de energie este aproape de 0, spre deosebire de dispozitivele analogice, în care de cele mai multe ori tranzistoarele sunt într-o stare intermediară (rezistivă).
Imunitate ridicată la zgomot dispozitivele digitale este asociată cu o diferență mare între semnalele de nivel înalt (de exemplu 2,5 - 5 V) și scăzut (0 - 0,5 V). O eroare este posibilă cu o astfel de interferență atunci când un nivel ridicat este perceput ca scăzut și invers, ceea ce este puțin probabil. În plus, în dispozitivele digitale este posibil să se utilizeze coduri speciale care permit corectarea erorilor.
Diferența mare dintre semnalele de nivel înalt și cel scăzut și o gamă destul de largă de modificări permise ale acestora face tehnologia digitală insensibil la dispersarea inevitabilă a parametrilor elementului în tehnologia integrată, eliminând nevoia de a selecta și configura dispozitive digitale.

Denumiți primul dispozitiv de calcul. Abacus Calculator Mașină de adăugare Abac rusesc Ce idee a prezentat la mijloc

Matematicianul englez din secolul al XIX-lea Charles Babbage?

Ideea de a crea o mașină de calcul controlată de program cu un dispozitiv aritmetic, un dispozitiv de control, precum și un dispozitiv de intrare și imprimare

Ideea de a crea un telefon mobil

Ideea de a crea roboți controlați de computer

În ce an și unde a fost creat primul computer bazat pe tuburi vidate?

1945, SUA

1944, Anglia

1946, Franța

Pe ce bază au fost create calculatoarele de a treia generație?

Circuite integrate

semiconductori

tuburi vid

circuite integrate la scară foarte mare

Cum se numea primul computer personal?

Denumiți dispozitivul central al computerului.

CPU

Unitate de sistem

unitate de putere

Placa de baza

Procesorul prelucrează informațiile prezentate:

În sistemul numeric zecimal

În limba engleză

In rusa

În limbajul mașinii (în cod binar)

Pentru a introduce informații numerice și text, utilizați

Tastatură

Scanerul este folosit pentru...

Pentru introducerea de imagini și documente text într-un computer

Pentru a desena pe el cu un stilou special

Mutarea cursorului pe ecranul monitorului

Obținerea de imagini holografice

10. Ce tip de imprimantă este adecvată pentru tipărirea documentelor financiare?

Imprimanta matriciala

Imprimantă cu jet

Imprimanta laser

Ce tip de imprimantă este adecvată pentru tipărirea rezumatelor?

Imprimanta matriciala

Imprimantă cu jet

Imprimanta laser

Ce tip de imprimantă este potrivită pentru a imprima fotografii?

Imprimanta matriciala

Imprimantă cu jet

Imprimanta laser

Nerespectarea cerințelor sanitare și igienice ale unui computer poate avea un efect dăunător asupra sănătății umane...

Monitor cu tub catodic

monitor LCD

Panouri cu plasmă

Când opriți computerul, toate informațiile sunt șterse din...

Memorie cu acces aleator

Hard disk

disc laser

În ce dispozitiv informatic sunt stocate informațiile?

Memorie externa;

CPU;

Urmele optice sunt mai subțiri și plasate mai dens pe...

Disc video digital (disc DVD)

Compact disc (CD-disc)

Dispozitivele de intrare includ...

Dispozitivele de ieșire includ...

Tastatură, mouse, joystick, stilou, scaner, cameră digitală, microfon

Difuzoare, monitor, imprimantă, căști

Hard disk, procesor, module de memorie, placa de baza, discheta

Programul se numeste...

Un program de calculator poate controla funcționarea unui computer dacă este...

În RAM

Pe o dischetă

Pe hard disk

Pe CD

Datele sunt...

Secvența de comenzi pe care un computer le execută în timpul procesării datelor

Informații prezentate în formă digitală și prelucrate pe computer

Date care au un nume și sunt stocate în memoria pe termen lung

Dosarul este...

Text tipărit pe computer

Informații prezentate în formă digitală și prelucrate pe computer

Un program sau date care au un nume și sunt stocate în memoria pe termen lung

Când formatați rapid o dischetă...

Directorul discului este șters

Toate datele sunt șterse

Defragmentarea discului este în curs

Suprafața discului este în curs de verificare

Când formatați complet o dischetă...

toate datele sunt șterse

se efectuează o scanare completă a discului

Directorul discului este în curs de curățare

discul devine sistem

Într-un sistem de fișiere ierarhic pe mai multe niveluri...

Fișierele sunt stocate într-un sistem care este un sistem de foldere imbricate

Fișierele sunt stocate într-un sistem care este o secvență liniară

Istoria dezvoltării tehnologiei computerelor:

1. Denumiți primul dispozitiv de calcul.
1) Abac
2) Calculator
3) Aritmometru
4) Abac rusesc

4. În ce an și unde a fost creat primul computer bazat pe tuburi vidate?
1) 1945, SUA
2) 1950, URSS
3) 1944, Anglia
4) 1946, Franța

5. Pe ce bază au fost create calculatoarele de a treia generație?
1) Circuite integrate
2) semiconductori
3) tuburi vidate
4) circuite integrate la scară ultra-mare

10. Când formatați rapid o dischetă...
1) Directorul discului este curățat
2) Toate datele sunt șterse
3) Discul este defragmentat
4) Se efectuează o verificare conform

1. Când și de către cine au fost inventate mașinile de numărat și de stantat? Ce probleme au fost rezolvate la ei?

Circuit integrat (IC) este un produs microelectronic care îndeplinește funcțiile de conversie și procesare a semnalului, care se caracterizează prin ambalarea densă a elementelor, astfel încât toate conexiunile și conexiunile dintre elemente să formeze un singur întreg.

O parte integrantă a unui circuit integrat sunt elementele care acționează ca elemente electrice și radio (tranzistoare, rezistențe etc.) și nu pot fi separate ca produse independente. În acest caz, elementele IC care îndeplinesc funcțiile de amplificare sau alte conversii de semnal (diode, tranzistoare etc.) sunt numite active, iar elementele care implementează o funcție de transfer liniar (rezistențe, condensatoare, inductori) sunt numite pasive.

Clasificarea circuitelor integrate:

După metoda de fabricație:

După gradul de integrare.

Gradul de integrare a unui sistem informatic este un indicator de complexitate, caracterizat prin numărul de elemente și componente pe care le conține. Gradul de integrare este determinat de formula

unde k este un coeficient care determină gradul de integrare, rotunjit la cel mai apropiat număr întreg mai mare, iar N este numărul de elemente și componente incluse în IS.

Pentru a caracteriza cantitativ gradul de integrare se folosesc adesea următorii termeni: dacă k ? 1, un IC se numește IC simplu dacă 1< k ? 2 - средней ИС (СИС), если 2 < k ? 4 - большой ИС (БИС), если k ?4 - сверхбольшой ИС (СБИС).

În plus față de gradul de integrare, un alt indicator este utilizat ca densitate de ambalare a elementelor - numărul de elemente (cel mai adesea tranzistori) pe unitatea de suprafață a cristalului. Acest indicator caracterizează în principal nivelul de tehnologie; în prezent este de peste 1000 de elemente/mm2.

Circuite integrate de film- acestea sunt circuite integrate ale căror elemente sunt depuse pe suprafața unei baze dielectrice sub formă de peliculă. Particularitatea lor este că nu există în forma lor pură. Sunt utilizate numai pentru fabricarea elementelor pasive - rezistențe, condensatoare, conductori, inductori.

Orez. 1. Structura unui CI hibrid cu film: 1, 2 - plăci de condensatoare inferioare și superioare, 3 - strat dielectric, 4 - magistrală de conectare, 5 - tranzistor montat, 6 - rezistor de film, 7 - borna pini, 8 - substrat dielectric

Circuitele integrate hibride sunt microcircuite cu peliculă subțire formate din elemente pasive (rezistoare, condensatoare, pad-uri) și elemente active discrete (diode, tranzistori). IC hibrid prezentat în Fig. 1, este un substrat dielectric cu condensatoare de film și rezistențe aplicate pe acesta și un tranzistor montat atașat, a cărui bază este conectată la placa superioară a condensatorului printr-o magistrală sub forma unui fir foarte subțire.

În circuitele integrate semiconductoare Toate elementele și conexiunile între elemente sunt realizate în vrac și pe suprafața cristalului semiconductor. Circuitele integrate semiconductoare sunt un cristal semiconductor plat (substrat), în stratul de suprafață al căruia, folosind diverse tehnici tehnologice, se formează zone locale echivalente cu elementele unui circuit electric (diode, tranzistoare, condensatoare, rezistențe etc.), unite de-a lungul suprafața prin conexiuni metalice de film (interconexiuni).

Substraturile circuitelor integrate semiconductoare sunt plachete rotunde de arseniură de siliciu, germaniu sau galiu, având un diametru de 60 - 150 mm și o grosime de 0,2 - 0,4 mm.

Substratul semiconductor este o piesă de lucru în grup (Fig. 2), pe care sunt fabricate simultan un număr mare de circuite integrate.

Orez. 2. Plachetă de siliciu de grup: 1 - tăietură de bază, 2 - cristale individuale (cipuri)

După finalizarea principalelor operațiuni tehnologice, acesta este tăiat în părți - cristale 2, numite și așchii. Dimensiunile laturilor de cristal pot fi de la 3 la 10 mm. Tăierea de bază 1 a plăcii servește la orientarea acesteia în timpul diferitelor procese tehnologice.

Structurile elementelor unui circuit integrat semiconductor - tranzistor, diodă, rezistor și condensator, fabricate prin dopare adecvată a secțiunilor locale ale semiconductorului folosind metode de tehnologie plană, sunt prezentate în Fig. 3, a-d. Tehnologia plană se caracterizează prin faptul că toate bornele elementelor IC sunt situate în același plan pe suprafață și sunt conectate simultan într-un circuit electric folosind interconexiuni cu peliculă subțire. Cu tehnologia plană, se realizează procesarea în grup, adică în timpul unui proces tehnologic, un număr mare de circuite integrate sunt produse pe substraturi, ceea ce asigură o fabricabilitate și eficiență ridicate și, de asemenea, permite automatizarea producției.

Orez. 3. Structuri ale elementelor unui circuit integrat semiconductor: a - tranzistor, b - diodă, c - rezistor, d - condensator, 1 - contact cu peliculă subțire, 2 - strat dielectric, H - emițător; 4 - bază, 5 - colector, 6 - catod, 7 - anod, 8 - strat izolator; 9 - strat rezistiv, 10 - strat izolator, 11 - placă, 12, 14 - electrozii superiori și inferiori ai condensatorului, 13 - strat dielectric

În circuitele integrate combinate(Fig. 4), care sunt o variantă a celor semiconductoare, creează elemente semiconductoare și cu peliculă subțire pe un substrat de siliciu. Avantajul acestor circuite este că este dificil din punct de vedere tehnologic să produci rezistențe cu o anumită rezistență într-un corp solid, deoarece depinde nu numai de grosimea stratului semiconductor dopat, ci și de distribuția rezistivității pe grosime. Reglarea rezistenței la valoarea nominală după fabricarea rezistorului prezintă de asemenea dificultăți semnificative. Rezistoarele semiconductoare au o dependență notabilă de temperatură, ceea ce complică dezvoltarea circuitului integrat.

Orez. 4. Structura circuitului integrat combinat: 1 - film de dioxid de siliciu, 2 - diodă, 3 - conexiuni în circuit de film, 4 - rezistor cu peliculă subțire, 5, 6, 7 - electrozi superiori și inferiori ai condensatorului cu peliculă subțire și dielectric, 8 - contacte cu peliculă subțire, 9 - tranzistor, 10 - wafer de siliciu.

În plus, este, de asemenea, foarte dificil să se creeze condensatori în solide. Pentru a extinde valorile rezistoarelor și condensatoarelor circuitelor integrate semiconductoare și a îmbunătăți caracteristicile lor de performanță, a fost dezvoltată o tehnologie combinată bazată pe tehnologia filmului subțire numită tehnologie de circuite interconectate. În acest caz, elementele active ale circuitului integrat (eventual unele rezistențe care nu sunt critice în ceea ce privește rezistența nominală) sunt fabricate în corpul cristalului de siliciu folosind metoda difuziei, iar apoi elementele pasive - rezistențe, condensatoare și interconexiuni - sunt format prin depunerea în vid a filmelor (ca în circuitele integrate de film).

Baza elementului electronic se dezvoltă într-un ritm din ce în ce mai mare. Fiecare generație, care a apărut la un anumit moment în timp, continuă să se îmbunătățească în direcțiile cele mai justificate. Dezvoltarea produselor electronice din generație în generație se îndreaptă în direcția complexității lor funcționale, sporind fiabilitatea și durata de viață, reducerea dimensiunilor totale, greutatea, costul și consumul de energie, simplificarea tehnologiei și îmbunătățirea parametrilor echipamentelor electronice.

Apariția microelectronicii ca știință independentă a devenit posibilă datorită utilizării unei experiențe bogate și a bazei industriei care produce dispozitive semiconductoare discrete. Cu toate acestea, pe măsură ce electronica semiconductoare s-a dezvoltat, au devenit clare limitări serioase în utilizarea fenomenelor electronice și a sistemelor bazate pe acestea. Prin urmare, microelectronica continuă să avanseze într-un ritm rapid atât în direcția îmbunătățirii tehnologiei integrate cu semiconductori, cât și în direcția utilizării noilor fenomene fizice. circuit integrat radio electronic

Produse microelectronice: circuite integrate de diferite grade de integrare, microansambluri, microprocesoare, mini și microcalculatoare - au făcut posibilă realizarea de proiectare și producție industrială a echipamentelor radio și de calcul complexe funcțional, care diferă de echipamentele generațiilor anterioare în mai bine parametri, fiabilitate și durată de viață mai ridicate, consum de energie și costuri mai scurte. Echipamentele bazate pe produse microelectronice sunt utilizate pe scară largă în toate domeniile activității umane.

Microelectronica contribuie la crearea de sisteme de proiectare asistată de computer, roboți industriali, linii de producție automate și automate, echipamente de comunicații și multe altele.

Primul stagiu

Prima etapă a inclus inventarea lămpii incandescente în 1809 de către inginerul rus Ladygin.

Descoperirea în 1874 de către omul de știință german Brown a efectului de redresare în contactele metal-semiconductor. Utilizarea acestui efect de către inventatorul rus Popov pentru a detecta semnalele radio i-a permis să creeze primul receptor radio. Data inventării radioului este considerată a fi 7 mai 1895, când Popov a dat un raport și o demonstrație la o reuniune a departamentului de fizică al Societății Ruse de Fizico-Chimie din Sankt Petersburg. În diferite țări, s-au desfășurat dezvoltarea și cercetarea pe diferite tipuri de detectoare simple și fiabile de vibrații de înaltă frecvență - detectoare.

Faza a doua

A doua etapă în dezvoltarea electronicii a început în 1904, când omul de știință englez Fleming a proiectat o diodă electrică în vid. Aceasta a fost urmată de inventarea primului tub de amplificare, trioda, în 1907.

1913 - 1919 a fost o perioadă de dezvoltare rapidă a tehnologiei electronice. În 1913, inginerul german Meissner a dezvoltat un circuit pentru un receptor regenerativ cu tub și, folosind o triodă, a obținut oscilații armonice neamortizate.

În Rusia, primele tuburi radio au fost fabricate în 1914 la Sankt Petersburg de Nikolai Dmitrievich Papaleksi, consultant al Societății Ruse de Telegrafie fără fir, viitor academician al Academiei de Științe a URSS.

A treia etapă

A treia perioadă în dezvoltarea electronicii este perioada creării și implementării dispozitivelor semiconductoare discrete, care a început odată cu inventarea tranzistorului punct-punct. În 1946, la Bell Telephone Laboratory a fost creat un grup condus de William Shockley, care a efectuat cercetări asupra proprietăților semiconductorilor pe siliciu și Germania. Grupul a efectuat atât studii teoretice, cât și experimentale ale proceselor fizice la interfața dintre doi semiconductori cu diferite tipuri de conductivitate electrică. Ca urmare, au fost inventate dispozitive semiconductoare cu trei electrozi - tranzistoare. În funcție de numărul de purtători de încărcare, tranzistoarele au fost împărțite în:

- unipolar (câmp), unde s-au folosit medii unipolare.
- bipolar, unde s-au folosit diferiți purtători de polaritate (electroni și găuri).

Invenția tranzistorului a reprezentat o piatră de hotar semnificativă în istoria electronicii și, prin urmare, autorii săi John Bardeen, Walter Brattain și William Shockley au primit Premiul Nobel pentru Fizică pentru 1956.

Apariția microelectronicii

Odată cu apariția tranzistoarelor bipolare cu efect de câmp, au început să se realizeze idei pentru dezvoltarea computerelor de dimensiuni mici. Pe baza lor, au început să creeze sisteme electronice la bord pentru aviație și tehnologia spațială. Deoarece aceste dispozitive conțineau mii de elemente electroradio individuale și din ce în ce mai multe dintre ele erau necesare în mod constant, au apărut dificultăți tehnice. Odată cu creșterea numărului de elemente ale sistemelor electronice, a fost practic imposibil să se asigure operabilitatea acestora imediat după asamblare și să se asigure, pe viitor, fiabilitatea sistemelor. Problema calității lucrărilor de instalare și asamblare a devenit principala problemă pentru producători în asigurarea operabilității și fiabilității dispozitivelor radio-electronice. Soluția problemei de interconectare a fost o condiție prealabilă pentru apariția microelectronicii. Prototipul viitorului microcircuite a fost o placă de circuit imprimat, în care toți conductorii individuali sunt combinați într-un singur întreg și fabricați simultan într-o metodă de grup prin gravarea foliei de cupru cu planul dielectricului foliei. Singurul tip de integrare în acest caz este conductorii. Deși utilizarea plăcilor cu circuite imprimate nu rezolvă problema miniaturizării, rezolvă problema creșterii fiabilității interconexiunilor. Tehnologia de fabricație a plăcilor de circuit imprimat nu face posibilă fabricarea simultană a altor elemente pasive, altele decât conductoarele. Acesta este motivul pentru care plăcile de circuite imprimate nu au evoluat în circuite integrate în sensul modern. Circuitele hibride cu peliculă groasă au fost primele care au fost dezvoltate la sfârșitul anilor 40; producția lor s-a bazat pe tehnologia deja dovedită de fabricare a condensatoarelor ceramice, folosind metoda de aplicare a pastelor care conțin argint și pulbere de sticlă pe un substrat ceramic prin șabloane.

Tehnologia cu peliculă subțire pentru producția de circuite integrate presupune aplicarea de pelicule subțiri din diverse materiale (conductoare, dielectrice, rezistive) pe suprafața netedă a substraturilor dielectrice în vid.

Etapa a patra

În 1960, Robert Noyce de la Fairchild a propus și brevetat ideea unui circuit integrat monolitic și, folosind tehnologia plană, a produs primele circuite integrate monolitice de siliciu.

O familie de elemente logice tranzistor-tranzistor monolitice cu patru sau mai multe tranzistoare bipolare pe un singur cip de siliciu a fost lansată de Fairchild deja în februarie 1960 și a fost numită „micrologics”. Tehnologia plană a lui Horney și tehnologia monolitică a lui Noyce au pus bazele dezvoltării circuitelor integrate în 1960, mai întâi cu tranzistori bipolari, iar apoi 1965-85. pe tranzistoare cu efect de câmp și combinații ale ambelor.

Două decizii politice adoptate în 1961-1962. a influențat dezvoltarea producției de tranzistori și circuite integrate cu siliciu. Decizia IBM (New York) de a dezvolta pentru un computer promițător nu dispozitive de stocare feromagnetice, ci memorii electronice (dispozitive de stocare) bazate pe tranzistori cu efect de câmp cu canale n (metal-oxid-semiconductor - MOS). Rezultatul implementării cu succes a acestui plan a fost lansarea în 1973. computer universal cu memorie MOS - IBM-370/158. Deciziile directoare ale Fairchild care prevăd extinderea lucrărilor în laboratorul de cercetare a semiconductorilor pentru studiul dispozitivelor și materialelor din siliciu pentru acestea.

Între timp, în iulie 1968, Gordon Moore și Robert Noyce au părăsit divizia de semiconductori a Fairchild și, pe 28 iunie 1968, au organizat o companie minusculă, Intel, cu doisprezece oameni care au închiriat o cameră în Mountain View, California. Sarcina pe care și-au propus-o Moore, Noyce și specialistul în tehnologie chimică care li s-a alăturat, Andrew Grove, a fost să folosească potențialul enorm al integrării unui număr mare de componente electronice pe un singur cip semiconductor pentru a crea noi tipuri de dispozitive electronice.

În 1997, Andrew Grove a devenit „persoana anului”, iar compania pe care a condus-o, Intel, care a devenit una dintre cele mai importante companii din Silicon Valley din California, a început să producă microprocesoare pentru 90% din toate computerele personale de pe planetă. Apariția circuitelor integrate a jucat un rol decisiv în dezvoltarea electronicii, ducând la o nouă etapă a microelectronicii. Microelectronica din perioada a patra se numește schematică, deoarece în compoziția principalelor elemente de bază se pot distinge elemente echivalente cu elemente electro-radio discrete și fiecărui circuit integrat îi corespunde un anumit circuit electric de bază, ca și pentru componentele electronice ale echipamentelor de generațiile anterioare.

Circuitele integrate au început să fie numite dispozitive microelectronice, considerate ca un singur produs cu o densitate mare de elemente echivalentă cu elementele unui circuit convențional. Complexitatea funcțiilor îndeplinite de microcircuite se realizează prin creșterea gradului de integrare.

Electronice prezente

În prezent, microelectronica trece la un nivel calitativ nou - nanoelectronica.

Nanoelectronica se bazează în primul rând pe rezultatele studiilor fundamentale ale proceselor atomice în structurile semiconductoare cu dimensiuni joase. Punctele cuantice, sau sistemele zero-dimensionale, sunt un caz extrem de sisteme cu dimensiuni reduse care constau dintr-o serie de clustere sau insule atomice de dimensiuni nanometrice într-o matrice semiconductoare care prezintă auto-organizare în heterostructuri epitaxiale.

Una dintre posibilele lucrări legate de nanoelectronica este crearea de materiale și elemente de tehnologie IR. Sunt solicitate de întreprinderile din industrie și stau la baza creării în viitorul apropiat a sistemelor de viziune „artificială” (tehnică) cu o gamă spectrală extinsă, în comparație cu vederea biologică, în regiunile ultraviolete și infraroșii ale spectrului. Sistemele tehnice de viziune și componentele fotonice pe nanostructuri, capabile să recepționeze și să prelucreze cantități uriașe de informații, vor deveni baza unor dispozitive de telecomunicații fundamental noi, sisteme de monitorizare a mediului și spațiu, imagistica termică, nanodiagnostic, robotică, arme de precizie, instrumente de combatere a terorismului, etc. Utilizarea nanostructurilor semiconductoare va reduce semnificativ dimensiunea dispozitivelor de monitorizare și înregistrare, va reduce consumul de energie, va îmbunătăți caracteristicile costurilor și va face posibilă profitarea de producția de masă în micro și nanoelectronica din viitorul apropiat.