《半導(dǎo)體集成電路》課件-半導(dǎo)體集成電路的概念

主講人：

目錄半導(dǎo)體集成電路的概念1集成電路的分類3為什么集成電路如此重要？5集成電路的局限性與挑戰(zhàn)7集成電路的基本組成2半導(dǎo)體集成電路的特性4摩爾定律6集成電路的未來8一、半導(dǎo)體集成電路的概念半導(dǎo)體集成電路，是利用半導(dǎo)體材料（如硅、砷化鎵等）制作的一個(gè)電子元件系統(tǒng)。一、半導(dǎo)體集成電路的概念SiGaAs1、確定場地設(shè)計(jì)標(biāo)高的原則一、半導(dǎo)體集成電路的概念晶體管二極管電阻電容尺寸、能耗、成本可靠性、運(yùn)算速度一、半導(dǎo)體集成電路的概念二、集成電路的基本組成有源元件（晶體管）

用于開關(guān)和放大信號(hào)。無源元件（電阻、電容等）

用于控制電流和電壓的分布。0102封裝

保護(hù)芯片免受外界環(huán)境的影響。

03二、集成電路的基本組成三、集成電路的分類三、集成電路的分類123數(shù)字集成電路：如CPU、GPU和存儲(chǔ)芯片，處理二進(jìn)制信號(hào)。模擬集成電路：如運(yùn)算放大器、濾波器，用于處理連續(xù)信號(hào)。混合信號(hào)集成電路：結(jié)合了數(shù)字和模擬功能，如A/D和D/A轉(zhuǎn)換器。四、半導(dǎo)體集成電路的特性四、半導(dǎo)體集成電路的特性

小型化高可靠性低功耗高速度（CMOS技術(shù)）低成本五、為什么集成電路如此重要？五、為什么集成電路如此重要

五、為什么集成電路如此重要沒有集成電路，就不會(huì)有今天的5G網(wǎng)絡(luò)和智能手機(jī)。通信領(lǐng)域車載控制系統(tǒng)、傳感器、高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)都依賴于各種集成電路。汽車領(lǐng)域集成電路推動(dòng)了處理器的飛速進(jìn)化，使得計(jì)算機(jī)從大型機(jī)變成了人人可用的筆記本、平板和智能手機(jī)。計(jì)算領(lǐng)域現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備（如MRI、CT掃描儀）也高度依賴集成電路。醫(yī)療領(lǐng)域六、摩爾定律六、摩爾定律摩爾定律（Moore'sLaw）——集成電路上可容納的晶體管數(shù)量大約每兩年翻一番。七、集成電路的局限性與挑戰(zhàn)七、集成電路的局限性與挑戰(zhàn)制造難度增加隨著制程工藝進(jìn)入5納米、3納米甚至更小的節(jié)點(diǎn)，制造精度要求極高，導(dǎo)致良品率下降。功耗和散熱問題芯片的運(yùn)算速度越快，產(chǎn)生的熱量越多，如何高效散熱是一個(gè)亟待解決的問題。摩爾定律的極限晶體管已經(jīng)接近物理極限，未來需要新的架構(gòu)和材料來繼續(xù)突破。八、集成電路的未來八、集成電路的未來有望成為硅材料的替代品。碳納米管、石墨烯等新材料利用光子而非電子傳輸信號(hào)，以提升速度和降低功耗。光子計(jì)算通過堆疊芯片來進(jìn)一步提高集成度。量子計(jì)算02030401正在探索全新的計(jì)算模型，將顛覆傳統(tǒng)芯片的設(shè)計(jì)方式。3D集成技術(shù)總結(jié)半導(dǎo)體集成電路的概念1集成電路的分類3為什么集成電路如此重要？5集