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集成电路

指数 集成电路

集成电路(integrated circuit,縮寫:IC;integrierter Schaltkreis)、或称微电路(microcircuit)、微芯片(microchip)、晶--片/芯--片(chip)在电子学中是一种把电路(主要包括半導體裝置,也包括被动元件等)小型化的方式,並時常制造在半导体晶圓表面上。 前述將電路製造在半导体晶片表面上的積體電路又稱薄膜(thin-film)積體電路。另有一種(thick-film)(hybrid integrated circuit)是由独立半导体设备和被动元件,集成到基板或线路板所构成的小型化电路。 本文是关于单片(monolithic)集成电路,即薄膜積體電路。 從1949年到1957年,維爾納·雅各比(Werner Jacobi)、杰弗里·杜默 (Jeffrey Dummer)、西德尼·達林頓(Sidney Darlington)、樽井康夫(Yasuo Tarui)都開發了原型,但現代積體電路是由傑克·基爾比在1958年發明的。其因此榮獲2000年諾貝爾物理獎,但同時間也發展出近代實用的積體電路的罗伯特·诺伊斯,卻早於1990年就過世。.

85 关系: 半导体半导体器件印刷电路板单片机可见光双极性晶体管多晶硅大规模集成电路太阳能电池威廉·肖克利中央处理器平面网格阵列封装交通二进制互联网传感器低功耗设计微处理器微波炉化学气相沉积化学机械平坦化圖形處理器國家教育研究院刻蚀傑克·基爾比元素周期表光刻国际半导体技术发展蓝图CMOS球柵陣列封裝砷化鎵离子注入移动电话系统芯片紫外线縮寫纳米罗伯特·诺伊斯真空管电子学电子滤波器电子显微镜电容器电路电阻电镀电感特殊應用積體電路發光二極管...随机存取存储器芯片载体類比數位轉換器表面安装技术被動元件覆晶技術触发器贝尔实验室超大规模集成电路运算放大器薄膜邏輯閘金屬氧化物半導體場效電晶體電子計算機電容電腦記憶體集成电路雙列直插封裝PCBPQFP掺杂 (半导体)模擬信號氧化铜混合訊號積體電路溅射滲漏激光摩尔定律数字信号处理器數字化革命數位類比轉換器數碼晶圓晶粒 扩展索引 (35 更多) »

半导体

半导体(Semiconductor)是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。 材料的导电性是由导带中含有的电子数量决定。当电子从价带获得能量而跳跃至导电带时,电子就可以在带间任意移动而导电。一般常见的金属材料其导电带与价电带之间的能隙非常小,在室温下电子很容易获得能量而跳跃至导电带而导电,而绝缘材料则因为能隙很大(通常大于9电子伏特),电子很难跳跃至导电带,所以无法导电。 一般半导体材料的能隙约为1至3电子伏特,介于导体和绝缘体之间。因此只要给予适当条件的能量激发,或是改变其能隙之间距,此材料就能导电。 半导体通过电子传导或電洞傳导的方式传输电流。电子传导的方式与铜线中电流的流动类似,即在电场作用下高度电离的原子将多余的电子向着负离子化程度比较低的方向传递。電洞导电则是指在正离子化的材料中,原子核外由于电子缺失形成的“空穴”,在电场作用下,空穴被少数的电子补入而造成空穴移动所形成的电流(一般称为正电流)。 材料中载流子(carrier)的数量对半导体的导电特性极为重要。这可以通过在半导体中有选择的加入其他“杂质”(IIIA、VA族元素)来控制。如果我們在純矽中摻雜(doping)少許的砷或磷(最外層有5個電子),就會多出1個自由電子,這樣就形成N型半導體;如果我們在純矽中摻入少許的硼(最外層有3個電子),就反而少了1個電子,而形成一個電洞(hole),這樣就形成P型半導體(少了1個帶負電荷的原子,可視為多了1個正電荷)。.

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半导体器件

--(semiconductor device)是利用半导体材料的特殊电特性来完成特定功能的--。半導體的導電性介於良導電體與絕緣體之間,这些半导体材料通常是硅、锗或砷化镓,並經過各式特定的滲雜,產生P型或N型半導體,作成整流器、振盪器、發光器、放大器、測光器等元件或設備。 常見的半導體元件有二極體、電晶體等。.

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印刷电路板

印刷电路板,又称印制--电路板,印刷线路板,常用英文缩写PCB(Printed circuit board)或PWB(Printed wire board),是电子元件的支撑体,在這其中有金屬導體作为連接电子元器件的線路。 傳統的電路板,採用印刷蝕刻阻劑的工法,做出電路的線路及圖面,因此被稱為印刷電路板或印刷線路板。由於電子產品不斷微小化跟精細化,目前大多數的電路板都是採用貼附蝕刻阻劑(壓膜或塗佈),經過曝光顯影後,再以蝕刻做出電路板。.

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单片机

--,全称--(single-chip microcomputer),又稱--(microcontroller),是把中央处理器、存储器、定时/计数器(timer/counter)、各種输入输出接口等都集成在一块-zh-hans:集成电路; zh-hant:積體電路;-芯片上的微型计算机。与应用在个人电脑中的通用型微处理器相比,它更强调自供应(不用外接硬件)和节约成本。它的最大优点是体积小,可放在仪表内部,但存储量小,输入输出接口简单,功能较低。由于其发展非常迅速,旧的单片机的定义已不能满足,所以在很多应用场合被称为范围更广的--;由於單晶片微電腦常用於當控制器故又名single chip microcontroller。“单晶片”是台湾对单片机的称呼;中国大陆主要采用“--”的称呼,英文缩写为MCU。.

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可见光

可見光(Visible light)是電磁波譜中人眼可以看見(感受得到)的部分。這個範圍中電磁輻射被稱為可見光,或簡單地稱為光。人眼可以感受到的波長範圍一般是落在390到700nm。對應於這些波長的頻率範圍在430–790 THz。但有一些人能够感知到波长大约在380到780nm之间的电磁波。正常视力的人眼对波长约为555nm的电磁波最为敏感,这种电磁波处于光学频谱的绿光区域。.

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双极性晶体管

双极性電晶體(bipolar transistor),全称双极性结型晶体管(bipolar junction transistor, BJT),俗称三极管,是一种具有三个终端的电子器件。双极性晶体管是电子学历史上具有革命意义的一项发明,其发明者威廉·肖克利、约翰·巴丁和沃尔特·布喇顿被授予1956年的诺贝尔物理学奖。 这种晶体管的工作,同时涉及电子和空穴两种载流子的流动,因此它被称为双极性的,所以也稱雙極性載子電晶體。这种工作方式与诸如场效应管的单极性晶体管不同,后者的工作方式仅涉及单一种类载流子的漂移作用。两种不同掺杂物聚集区域之间的边界由PN结形成。 双极性晶体管由三部分掺杂程度不同的半导体制成,晶体管中的电荷流动主要是由于载流子在PN结处的扩散作用和漂移运动。以NPN電晶體為例,按照设计,高掺杂的发射极区域的电子,通过扩散作用运动到基极。在基极区域,空穴为多数载流子,而电子少数载流子。由于基极区域很薄,这些电子又通过漂移运动到达集电极,从而形成集电极电流,因此双极性晶体管被归到少数载流子设备。 双极性晶体管能够放大信号,并且具有较好的功率控制、高速工作以及耐久能力,,所以它常被用来构成放大器电路,或驱动扬声器、电动机等设备,并被广泛地应用于航空航天工程、医疗器械和机器人等应用产品中。 通斷(傳遞訊號)時的雙極晶體管表現出一些延遲特性。大多數晶體管,尤其是功率晶體管,具有長的儲存時間,限制操作處理器的最高頻率。一種方法用於減少該存儲時間是使用Baker clamp。.

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多晶硅

多晶硅,是由细小的单晶硅构成的材料。它不同于用于电子和太阳能电池的单晶硅,也不同于用于薄膜设备和太阳能电池的非晶硅。.

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大规模集成电路

大规模集成电路(Large scale integration,縮寫:LSI)亦即大型積體電路,是指每片晶片的邏輯閘數居於100個至1000個之間,而元件數居於1000至10000個之間的積體電路。 category:集成電路.

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太阳能电池

太阳能电池(亦称太阳能芯片或光电池)是一种將太阳光通过光生伏打效应轉成電能的裝置。 在常見的半導體太陽能電池中,透過適當的能階設計,便可有效的吸收太陽所發出的光,並產生電壓與電流。這種現象又被称为太阳能光伏。 太阳能发电是一种可再生的环保发电方式,其发电过程中不会产生二氧化碳等溫室气体,因此不会对环境造成污染;但太阳能电池板的生产过程会排放大量有毒废水。按照制作材料分为硅基半导体电池、CdTe薄膜电池、薄膜电池、染料敏化薄膜电池、有机材料电池等。其中硅电池又分为单晶硅电池、多晶硅电池和无定形体硅薄膜电池等。对于太阳能电池来说最重要的参数是转换效率,目前在实验室所研發的硅基太阳能电池中(並非),单晶硅电池效率为25.0%,多晶硅电池效率为20.4%,CIGS薄膜电池效率达19.8%,CdTe薄膜电池效率达19.6%,非晶硅(无定形硅)薄膜电池的效率为10.1%。.

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威廉·肖克利

威廉·肖克利(William Shockley,),英国出生的美国物理学家和发明家,一生共获得90多项专利。 他和约翰·巴丁、沃尔特·布喇顿共同发明了晶体管。他并因此获得1956年的诺贝尔物理奖。20世纪50-60年代,他在推动晶体管商业化的同时,造就了加利福尼亚州今天电子工业密布的硅谷地区。.

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中央处理器

中央处理器 (Central Processing Unit,缩写:CPU),是计算机的主要设备之一,功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。计算机的可编程性主要是指对中央处理器的编程。中央处理器、内部存储器和输入/输出设备是现代电脑的三大核心部件。1970年代以前,中央处理器由多个独立单元构成,后来发展出由集成电路制造的中央处理器,這些高度收縮的元件就是所謂的微处理器,其中分出的中央处理器最為复杂的电路可以做成单一微小功能强大的单元。 中央处理器廣義上指一系列可以执行复杂的计算机程序的逻辑机器。这个空泛的定义很容易地将在“CPU”这个名称被普遍使用之前的早期计算机也包括在内。无论如何,至少从1960年代早期开始,这个名称及其缩写已开始在电子计算机产业中得到广泛应用。尽管与早期相比,“中央处理器”在物理形态、设计制造和具体任务的执行上有了极大的发展,但是其基本的操作原理一直没有改变。 早期的中央处理器通常是为大型及特定应用的计算机而定制。但是,这种昂贵的为特定应用定制CPU的方法很大程度上已经让位于开发便宜、标准化、适用于一个或多个目的的处理器类。这个标准化趋势始于由单个晶体管组成的大型机和微机年代,随着集成电路的出现而加速。IC使得更为复杂的中央处理器可以在很小的空间中设计和制造(在微米的數量级)。中央处理器的标准化和小型化都使得这一类数字设备和電子零件在现代生活中的出现频率远远超过有限应用专用的计算机。现代微处理器出现在包括从汽车到手机到儿童玩具在内的各种物品中。.

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平面网格阵列封装

平面網格陣列封裝(LGA, Land grid array)是一種積體電路的表面安装技术。其特點在於其針腳是位於插座上而非積體電路上。LGA封裝的晶片能被連接到印刷電路板(PCB)上或直接焊接至電路板上。與傳統針腳在積體電路上的封裝方式相比,可減少針腳損壞的問題並可增加腳位。.

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交通

交通指所有透過器具(火車、汽車、摩托車、船、飛機等)、或僅靠人力进行的人流、客流和货流的交流运输,但廣義解釋也包含郵遞、電信等人際資訊方面的交流。该词的现代释义取自于日文释义。.

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二进制

在數學和數字電路中,二進制(binary)數是指用二進制記數系統,即以2為基數的記數系統表示的數字。這一系統中,通常用兩個不同的符號0(代表零)和1(代表一)來表示。以2為基數代表系統是二進位制的。數字電子電路中,邏輯門的實現直接應用了二進制,因此現代的計算機和依赖計算機的設備裡都用到二進制。每個數字稱為一個位元(二進制位)或比特(Bit,Binary digit的縮寫)。.

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互联网

互联网(Internet),是網路與網路之間所串連成的龐大網路,這些網路以一組標準的網路TCP/IP协议族相連,連接全世界幾十億個設備,形成邏輯上的單一巨大國際網络。,它是由從地方到全球範圍內幾百萬個私人的、學術界的、企業的和政府的網络所構成,通過電子,無線和光纖網絡技術等等一系列廣泛的技術聯繫在一起。这种将计算机网络互相联接在一起的方法可称作「网络互联」,在這基础上发展出覆蓋全世界的全球性互联網絡稱互聯網,即是互相連接一起的网络。互聯網並不等同万维网(WWW),万维网只是一個基於超文本相互鏈接而成的全球性系統,且是互聯網所能提供的服務其中之一。互聯網帶有範圍廣泛的信息資源和服務,例如相互關聯的超文本文件,还有萬維網的應用,支持電子郵件的基礎設施,對等網絡,文件共享,以及IP電話服務。.

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传感器

传感器(Sensor)是用於偵測環境中所生事件或變化,並將此訊息傳送出至其他電子設備(如中央處理器)的裝置,通常由敏感元件和转换元件组成。.

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低功耗设计

低功耗设计(Low-power design)是指针对降低电功率的集成电路设计方式,它对于现代超大规模集成电路,尤其是移动设备(如平板电脑、移动电话等)的微处理器、通讯芯片的持续工作至关重要。.

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微处理器

微处理器(Microprocessor,缩写:µP或uP)是可程式化特殊集成电路。一种处理器,其所有元件小型化至一块或数块集成电路内。一种集成电路,可在其一端或多端接受编码指令,执行此指令并输出描述其状态的信号。这些指令能在内部输入、集中或存放起来。又称半导体中央处理器(CPU),是微型计算机的一个主要部件。微处理器的元件常安装在一个单片上或在同一组件内,但有时分布在一些不同芯片上。在具有固定指令集的微型计算机中,微处理器由算术逻辑单元和控制逻辑单元组成。在具有微程序控制的指令集的微型计算机中,它包含另外的控制存储单元。用作处理通用资料时,叫作中央处理器。這也是最为人所知的应用(如:Intel Pentium CPU);专用于图像资料处理的,叫作Graphics Processing Unit图形处理器(如Nvidia GeForce 9X0 GPU);用于音讯资料处理的,叫作Audio Processing Unit音讯处理单元(如Creative emu10k1 APU)等等。从物理角度来说,它就是一块集成了数量庞大的微型晶体管与其他电子元件的半导体集成电路芯片。 之所以会被称为微處理器,並不只是因为它比迷你电脑所用的处理器还要小而已。最主要的区别別,还是因为当初各大晶片厂之制程,已经进入了1 微米的阶段,用1 微米的制造,所產製出來的处理器晶片,厂商就会在产品名称上用「微」字,强调他们很高科技。与现在的许多商业广告中,「纳米」字眼时常出现一样。 早在微处理器问世之前,電子計算機的中央处理单元就经历了从真空管到晶体管以及再后来的离散式TTL集成电路等几个重要阶段。甚至在電子計算機以前,还出现过以齿轮、轮轴和杠杆为基础的机械结构计算机。,但那个时代落后的制造技术根本没有能力将这个设计付诸实现。微處理器的發明使得複雜的電路群得以製成單一的電子元件。 从1970年代早期开始,微处理器性能的提升就基本上遵循着IT界著名的摩尔定律。这意味着在过去的30多年里每18个月,CPU的计算能力就会翻倍。大到巨型机,小到筆記型电脑,持续高速发展的微处理器取代了诸多其他计算形式而成为各个类别各个领域所有计算机系统的计算动力之源。.

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微波炉

微波炉是指利用微波波段的電磁波加热物体(主要是極性分子,例如水)的家用或工业用電器。.

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化学气相沉积

化學氣相沉積(chemical vapor deposition,簡稱CVD)是一種用來產生純度高、性能好的固態材料的化學技術。半導體產業使用此技術來成長薄膜。典型的CVD製程是將晶圓(基底)暴露在一種或多種不同的前趨物下,在基底表面發生化學反應或/及化學分解來產生欲沉積的薄膜。反應過程中通常也會伴隨地產生不同的副產品,但大多會隨著氣流被帶走,而不會留在反應腔(reaction chamber)中。 微制程大都使用CVD技术来沉积不同形式的材料,包括单晶、多晶、非晶及磊晶材料。这些材料有硅、碳纤维、碳奈米纤维、奈米线、奈米碳管、SiO2、硅锗、钨、硅碳、氮化硅、氮氧化硅及各种不同的等材料。CVD制程也常用来生成合成钻石。.

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化学机械平坦化

化学机械平坦化 (Chemical-Mechanical Planarization, CMP),又称化学机械研磨(Chemical-Mechanical Polishing),是半导体器件制造工艺中的一种技术,使用化學腐蝕及機械力对加工過程中的硅晶圓或其它衬底材料进行平坦化处理。.

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圖形處理器

圖形處理器(graphics processing unit,縮寫:GPU),又稱顯示核心、視覺處理器、顯示晶片或繪圖晶片,是一種專門在個人電腦、工作站、遊戲機和一些行動裝置(如平板電腦、智慧型手機等)上執行繪圖運算工作的微處理器。 圖形處理器是輝達公司(NVIDIA)在1999年8月發表精視 256(GeForce 256)繪圖處理晶片時首先提出的概念,在此之前,電腦中處理影像輸出的顯示晶片,通常很少被視為是一個獨立的運算單元。而對手冶天科技(ATi)亦提出視覺處理器(Visual Processing Unit)概念。圖形處理器使顯示卡减少了對中央處理器(CPU)的依赖,並分擔了部分原本是由中央處理器所擔當的工作,尤其是在進行三維繪圖運算時,功效更加明顯。圖形處理器所採用的核心技術有硬體座標轉換與光源、立體環境材質貼圖和頂點混合、纹理壓缩和凹凸映射貼圖、雙重纹理四像素256位渲染引擎等。 圖形處理器可單獨與專用電路板以及附屬組件組成顯示卡,或單獨一片晶片直接內嵌入到主機板上,或者內建於主機板的北橋晶片中,現在也有內建於CPU上組成SoC的。個人電腦領域中,在2007年,90%以上的新型桌上型電腦和筆記型電腦擁有嵌入式繪圖晶片,但是在效能上往往低於不少獨立顯示卡。但2009年以後,AMD和英特爾都各自大力發展內建於中央處理器內的高效能整合式圖形處理核心,它們的效能在2012年時已經勝於那些低階獨立顯示卡,這使得不少低階的獨立顯示卡逐漸失去市場需求,兩大個人電腦圖形處理器研發巨頭中,AMD以AMD APU產品線取代旗下大部分的低階獨立顯示核心產品線。而在手持裝置領域上,隨著一些如平板電腦等裝置對圖形處理能力的需求越來越高,不少廠商像是高通(Qualcomm)、PowerVR、ARM、NVIDIA等,也在這個領域裏紛紛「大展拳腳」。 GPU不同于传统的CPU,如Intel i5或i7处理器,其内核数量较少,专为通用计算而设计。 相反,GPU是一种特殊类型的处理器,具有数百或数千个内核,经过优化,可并行运行大量计算。 虽然GPU在游戏中以3D渲染而闻名,但它们对运行分析、深度学习和机器学习算法尤其有用。 GPU允许某些计算比传统CPU上运行相同的计算速度快10倍至100倍。.

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國家教育研究院

國家教育研究院(National Academy for Educational Research.),簡稱國教院或教研院,是中華民國有關教育研究工作的最高專責機構,隸屬於教育部,由「國立教育研究院籌備處」(後更名為國家教育研究院籌備處)陸續整併臺灣省國民學校教師研習會、臺灣省中等學校教師研習會,並於2011年3月30日與國立編譯館、國立教育資料館共同整併而正式成立。除進行整體性、系統性、長期性的教育研究,也負有教科書審定、課程研發、測驗評量及辦理中小學行政人員研習等任務。.

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刻蚀

刻蚀(etching)是半导体器件制造中利用化学途径选择性地移除沉积层特定部分的工艺。刻蚀对于器件的电学性能十分重要。如果刻蚀过程中出现失误,将造成难以恢复的硅片报废,因此必须进行严格的工艺流程控制。半导体器件的每一层都会经历多个刻蚀步骤。 刻蚀一般分为电子束刻蚀和光刻,光刻对材料的平整度要求很高,因此,需要很高的清洁度。 但是,对于电子束刻蚀,由于电子的波长极短,因此分辨率与光刻相比要好的多。 因为不需要掩模板,因此对平整度的要求不高,但是电子束刻蚀很慢,而且设备昂贵。 对于大多数刻蚀步骤,晶圆上层的部分位置都会通过“罩”予以保护,这种罩不能被刻蚀,这样就能对层上的特定部分进行选择性地移除。在有的情况中,罩的材料为光阻性的,这和光刻中利用的原理类似。而在其他情况中,刻蚀罩需要耐受某些化学物质,氮化硅就可以用来制造这样的“罩”。.

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傑克·基爾比

傑克·基爾比(Jack Kilby,),美国物理学家,積體電路的两位發明人之一(另一位是罗伯特·诺伊斯),德州仪器的工程師,其於1958年發明積體電路,JK正反器即以其名字命名。.

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元素周期表

化學元素週期表是根據原子序從小至大排序的化學元素列表。列表大體呈長方形,某些元素週期中留有空格,使化学性质相似的元素处在同一族中,如鹵素及惰性氣體。這使週期表中形成元素分區。由於週期表能夠準確地預測各種元素的特性及其之間的關係,因此它在化學及其他科學範疇中被廣泛使用,作為分析化學行為時十分有用的框架。 現代的週期表由德米特里·門捷列夫於1869年創造,用以展現當時已知元素特性的週期性。自此,隨--新元素的發現和理論模型的發展,週期表的外觀曾經過改變及擴張。通過這種列表方式,門捷列夫也預測一些當時未知元素的特性以填補週期表中的空格。其後發現的新元素的確有相似的特性,使他的預測得到証實。 化學元素週期表将各个化学元素依据原子序编号,并依此排列。原子序從1(氫)至118(Og)的所有元素都已被发现或成功合成,其中第113、115、117、118号元素在2015年12月30日獲得IUPAC的确认。 而其中直到鉲的元素都在自然界中存在,其--的(亦包括眾多放射性同位素)都是在實驗室中合成的。目前Og之後的元素的合成正在進行中,帶出如何擴展元素週期表的問題。.

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光刻

光刻(photolithography)是半导体器件制造工艺中的一个重要步骤,该步骤利用曝光和显影在光刻胶层上刻画几何图形结构,然后通过刻蚀工艺将光掩模上的图形转移到所在衬底上。这里所说的衬底不仅包含硅晶圆,还可以是其他金属层、介质层,例如玻璃、SOS中的蓝宝石。.

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国际半导体技术发展蓝图

国际半导体技术发展路線图(International Technology Roadmap for Semiconductors,簡寫 ITRS),是由世界上五個主要的半导体製造国家的相關协会所资助的組織,有許多半导体产业专家組成工作小組每年進行數次討論,並提出一些報告與文档,以期積體電路與其應用的相關產業能更有成本效益的健全發展。 该路線图含此声明:路線图仅为技术评估而制作,并不考虑任何的个人产品或仪器的商业应用。.

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CMOS

#重定向 互補式金屬氧化物半導體.

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球柵陣列封裝

球柵陣列封裝(英語:BGA、Ball Grid Array,以下簡稱BGA)技術為應用在積體電路上的一種表面黏著封裝技術,此技術常用來永久固定如微處理器之類的的裝置。BGA封裝能提供比其他如雙列直插封裝(Dual in-line package)或四側引腳扁平封裝(Quad Flat Package)所容納更多的接腳,整個裝置的底部表面可全作為接腳使用,而不是只有周圍可使用,比起周圍限定的封裝類型還能具有更短的平均導線長度,以具備更佳的高速效能。 焊接BGA封裝的裝置需要精準的控制,且通常是由自動化程序的工廠設備來完成的。BGA封裝裝置並不適用於插槽固定方式。.

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砷化鎵

砷化鎵(化學式:GaAs)是鎵和砷兩種元素所合成的化合物,也是重要的IIIA族、VA族化合物半导体材料,用來製作微波積體電路、紅外線發光二極體、半导体激光器和太陽電池等元件。.

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硅(Silicon,台湾、香港及澳門称為--,舊訛稱為釸,中國大陸稱為--)是一种类金属元素,化学符号為Si,原子序數為14,属于元素周期表上的IVA族。 硅原子有4个外圍电子,与同族的碳相比,硅的化学性质相對稳定,活性較低。硅是极为常见的一种元素,然而它极少以單質的形式存在於自然界,而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅等化合物形式广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。在宇宙储量排名中,矽位於第八名。在地壳中,它是第二丰富的元素,佔地壳总质量25.7%,仅次于第一位的氧(49.4%)。.

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离子注入

離子注入是一種將特定離子在電場裡加速,然后嵌入到另一固體材料之中的技术手段。使用這個技术可以改變固體材料的物理化學性質,现在已经广泛应用于半導體器件製造和某些材料科學研究。離子注入可以導致核轉變,或改變某些固体材料的晶體結構。.

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移动电话

行動電話,又稱「手提式電話機」或「手提電話」,簡稱「手--機」,是可以在較廣範圍内使用的可攜式電話,與固定電話(座機)相對。1990年代中期以前價格昂貴,只有極少部分經濟實力較佳的人才買得起,而且體積龐大,因此又有大哥大的俗稱。1990年代後期大幅降價,如今已成為現代人日常不可或缺的電子用品之一。 目前在全球範圍内使用最廣是的第三代行動通訊技術。在台湾和中國大陸以GSM和LTE最為普及。第二代移动通信技术以GSM為主,它是數位制式的,除了可以進行語音通信以外,還可以收發短信、MMS、無線應用協議等。目前整個行業正在向第三代和第四代行動通訊技術遷移。 手機外觀上一般都應該包括至少一個液晶顯示器和一套按鍵,現時採用觸控式螢幕的手機減少了按鍵。現代的手機除了典型的電話功能外,還包含了個人數位助理、遊戲機、MP3、照相機、錄音機、GPS和連接網際網路等更多功能,它們都概括性地統稱作智慧型手機。.

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系统芯片

系统芯片(System on Chip,縮寫:SoC)是一个将電腦或其他电子系统集成到单一芯片的集成电路。系统芯片可以处理数字信号、模拟信号、混合信号甚至更高频率的信号。系统芯片常常應用在嵌入式系统中。系统芯片的集成规模很大,一般达到几百万门到几千万门。 尽管微控制器通常只有不到100 kB的随机存取存储器,但是事实上它是一种简易的、功能弱化的单芯片系统,而“系统芯片”这个术语常被用来指功能更加强大的处理器,这些处理器可以运行Windows和Linux的某些版本。系统芯片更强的功能要求它具备外部存储芯片,例如有的系统芯片配备了闪存。系统芯片往往可以连接额外的外部设备。系统芯片对半导体器件的集成规模提出了更高的要求。为了更好地执行更复杂的任务,一些系统芯片采用了多个处理器核心。.

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紫外线

紫外線(Ultraviolet,簡稱為UV),為波長在10nm至400nm之間的電磁波,波長比可見光短,但比X射線長。太陽光中含有部分的紫外線,電弧、水銀燈、黑光燈也會發出紫外線。雖然紫外線不屬於游離輻射但紫外線仍會引發化學反應與使一些物質發出螢光。 而小于200纳米的紫外線輻射會被空氣強烈的吸收,因此稱之為真空紫外線The ozone layer protects humans from this.

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縮寫

縮寫(abbreviation),在语言学裡嚴格地说是一種詞語的簡易格式,又称缩略语或簡稱。但實際上,它是從詞中提取關鍵字來簡要地代表原來的意思。例如,「欧洲联盟」被省略作為「欧盟」。.

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纳米

纳米(符號 nm,nanometre、nanometer,字首 nano 在希臘文中的原意是「侏儒」的意思),是一个長度單位,指1米的十億分之一(10-9m)。 有時候也會見到埃米(符號 Å)這個單位,為10-10m。 1納米(nm).

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罗伯特·诺伊斯

罗伯特·诺頓·诺伊斯(Robert Norton Noyce,),是仙童半导体公司(1957年创立)和英特尔(1968年创立)的共同创始人之一,他有“硅谷市长”或“硅谷之父”(the Mayor of Silicon Valley)的绰号。诺伊斯也是电子器件集成电路的发明者之一,Lécuyer, Christophe.

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真空管

-- -- -- -- 真空管(Vacuum Tube)是一種在電路中控制電子流動的電子元件。參與工作的電極被封裝在一個真空的容器內(管壁大多為玻璃),因而得名。在中国大陆,真空管則會被稱為「電子管」。在香港和廣東省,真空管會被稱作「膽」。一般來說真空管內都是真空。但隨著發展也不一定:有充气震盪管、充氣穩壓管及水银整流管。 在二十世紀中期前,因半導體尚未普及,基本上當時所有的電子器材均使用真空管,形成了當時對真空管的需求。但在半導體技術的發展普及和平民化下,真空管因成本高、不耐用、體積大、效能低等原因,最後被半導體取代了。但是可以在音響擴大機、微波爐及人造衛星的高頻發射機看見真空管的身影;許多音響特別使用真空管是因為其特殊音質,在音響界、老舊的真空管常與最新的數位IC共存。另外,像是電視機與電腦陰極射線管顯示器內的阴极射线管以及X光機的X射线管等則是屬於特殊的真空管。 對于大功率放大(如百万瓦电台)及衛星而言(微波大功率)而言,大功率真空管及行波管仍是唯一的選擇。對于高頻電焊機及X射线机,它仍是主流器件。.

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电子学

电子学(Electronics),作用于包括有源电子元器件(例如真空管、二极管、三极管、集成电路)和与之相关的无源器件电路的互连技术。有源器件的非线性特性和控制电子流动的能力能够放大微弱信号,并且电子学广泛应用于信息处理、通信和信号处理。电子器件的开关特性使处理数字信号成为可能。电路板、电子封装等互连技术和其他各种形式的通信基础元件完善了电路功能,并使连接在一起的元件成为一个正常工作的系统。 电子学有别于電機(Electrical)和機電(Electro-mechanical)科学与技术,电气和电机科学与技术是处理电能的产生、分布、开关、储存和转换,通过电线、电动机、发电机、电池、开关、中继器、变压器、电阻和其他无源器件从其他形式的能量转换为电能。 1897年,約瑟夫·湯姆森發現電子的存在,这是電子學的起源。早期的電子學使用真空管來控制電子的流動,但其存在成本高及體積大等缺點。现如今,大多數电子设备都使用半导体器件来控制电子。真空管至今仍有一些特殊应用,例如、阴极射线管、专业音频设备和像多腔磁控管等微波设备。 半导体器件的研究和相关技术是固体物理学的一个分支,但是电子电路的设计和搭建来解决实际问题却是电子工程的范围。本文专注于电子学的工程方面。.

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电子滤波器

电子滤波器(electronic filters)可执行信号处理功能的电子线路元件或裝置,它专门用于去除信号中不想要的成分或者增强所需成分。 电子濾波器有音频滤波器(wave filter)與雜訊濾波器(noise filter)等應用裝置,可以是:.

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电子显微镜

電子顯微鏡(electron microscope,簡稱電鏡或電顯)是使用電子來展示物件的內部或表面的顯微鏡。 高速的電子的波長比可見光的波長短(波粒二象性),而顯微鏡的分辨率受其使用的波長的限制,因此電子顯微鏡的分辨率(約0.2奈米)遠高於光學顯微鏡的分辨率(約200奈米)。.

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电容器

電容器(Capacitor)是兩金屬板之間存在絕緣介質的一种电路元件。其單位為法拉,符号为F。電容器利用二個導體之間的電場來儲存能量,二導體所帶的電荷大小相等,但符號相反。.

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电路

电路(Electrical circuit)或稱电子迴路,是由电气设备和--, 按一定方式連接起来,为电荷流通提供了路径的总体,也叫电子线路或稱電氣迴路,簡稱网络或迴路。如電源、电阻、电容、电感、二极管、三极管、電晶體、集成電路和电键等,构成的网络、硬體。负电荷可以在其中运动。.

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电阻

在電磁學裏,電阻是一個物體對於電流通過的阻礙能力,以方程式定義為 其中,R為電阻,V為物體兩端的電壓,I為通過物體的電流。 假設這物體具有均勻截面面積,則其電阻與電阻率、長度成正比,與截面面積成反比。 採用國際單位制,電阻的單位為歐姆(Ω,Ohm)。電阻的倒數為電導,單位為西門子(S)。 假設溫度不變,則很多種物質會遵守歐姆定律,即這些物質所組成的物體,其電阻為常數,不跟電流或電壓有關。稱這些物質為「歐姆物質」;不遵守歐姆定律的物質為「非歐姆物質」。 電路符號常常用R來表示,例: R1、R02、R100等。.

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电镀

電鍍(英文:Electroplating)是利用电解的原理將導电体鋪上一層金屬的方法。 除了導電體以外,電鍍亦可用於經過特殊處理的塑膠上。 電鍍的過程基本如下:.

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电感

電感(Inductance)是閉合迴路的一種屬性,即當通過閉合迴路的電流改變時,會出現電動勢來抵抗電流的改變。如果這種現象出現在自身迴路中,那麼這種電感稱為自感(self-inductance),是閉合迴路自己本身的屬性。假設一個閉合迴路的電流改變,由於感應作用在另外一個閉合迴路中產生電動勢,這種電感稱為互感(mutual inductance)。電感以方程式表達為 其中,\mathcal是電動勢,L是電感,i是電流,t是時間。 術語「電感」是1886年由奥利弗·赫维赛德命名。通常自感是以字母「L」標記,這可能是為了紀念物理學家海因里希·楞次的貢獻。互感是以字母「M」標記,是其英文(Mutual Inductance)的第一個字母。採用國際單位制,電感的單位是亨利(henry),標記為「H」,是因美國科學家約瑟·亨利命名。1 H.

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特殊應用積體電路

特殊應用積體電路(Application-specific integrated circuit,縮寫:ASIC),是指依產品需求不同而客製化的特殊規格集成電路;相反地,非客製化的是應用特定標準產品(Application-specific standard product)集成電路。 特殊應用積體電路是由特定使用者要求和特定電子系統的需要而設計、製造。由于单个专用集成电路芯片的生产成本很高,如果出货量较小,则采用特殊應用積體電路在经济上不太实惠。这种情况可以使用可编程逻辑器件(如現場可程式邏輯門陣列)来作为目标硬件实现集成电路设计。此外,可编程逻辑器件具有用户可编程特性,因此适合于大规模芯片量产之前的原型机,来进行调试等工作。但是可编程逻辑器件在面积、速度方面的优化程度不如全定制的集成电路。 一般特殊應用積體電路的ROM和RAM都在出厂前经过掩膜(MASK),如常用的红外线遥控器发射芯片就是这种芯片。 特殊應用積體電路的特点是面向特定用户的需求,品种多、批量少,要求设计和生产周期短,它作为集成电路技术与特定用户的整机或系统技术紧密结合的产物,与通用集成电路相比具有体积更小、重量更轻、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。.

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發光二極管

光二極體(Light-emitting diode,縮寫为LED)是一種能發光的半導體電子元件,透過三價與五價元素所組成的複合光源。此種電子元件早在1962年出現,早期只能夠發出低光度的紅光,被惠普買下專利後當作指示燈利用。及後發展出其他單色光的版本,時至今日,能夠發出的光已經遍及可見光、紅外線及紫外線,光度亦提高到相當高的程度。用途由初時的指示燈及顯示板等;隨著白光發光二極管的出現,近年逐漸發展至被普遍用作照明用途。 發光二極管只能夠往一個方向導通(通電),叫作正向偏置,當電流流過時,電子與電洞在其內复合而發出單色光,這叫電致發光效應,而光線的波長、顏色跟其所採用的半導體物料種類與故意摻入的元素雜質有關。具有效率高、壽命長、不易破損、反應速度快、可靠性高等傳統光源不及的優點。白光LED的發光效率近年有所進步;每千流明成本,也因為大量的資金投入使價格下降,但成本仍遠高於其他的傳統照明。雖然如此,近年仍然越來越多被用在照明用途上。 2014年凭借「發明高亮度藍色發光二極體,帶來了節能明亮的白色光源」,天野浩与赤崎勇、中村修二共同获得诺贝尔物理学奖。.

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随机存取存储器

随机存取存储器(Random Access Memory,缩写:RAM),也叫主存,是与CPU直接交换数据的内部存储器。它可以隨時读写(重新整理時除外,見下文),而且速度很快,通常作为操作系统或其他正在运行中的程式的临时資料存储媒介。 主記憶體(Main memory)即電腦內部最主要的記憶體,用來載入各式各樣的程式與資料以供CPU直接執行與運用。由於DRAM的性價比很高,且擴展性也不錯,是現今一般電腦主記憶體的最主要部分。2014年生產電腦所用的主記憶體主要是DDR3 SDRAM,而2016年開始DDR4 SDRAM逐漸普及化,筆電廠商如華碩及宏碁開始在筆電以DDR4記憶體取代DDR3L。.

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芯片载体

在電子工程中,芯片载体(chip carrier)是一種用於積體電路的表面安装封裝技术。這種封裝在正方形的封裝四邊都有接腳,相比起其內部用来挂载積體電路的空腔來,整個封裝所佔體積較大。Kenneth Jackson, Wolfgang Schroter, (ed), Handbook of Semiconductor Technology Volume 2,Wiley VCH, 2000, ISBN 3-527-29835-5,page 627晶片載體可以用焊進電路板或者用插座或者不用接腳而用金屬板來連接。如果接腳伸展到封裝外,可以用平裝(flat pack)來描述。.

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類比數位轉換器

模拟数字转换器(Analog-to-digital converter, ADC, A/D or A to D)是用于将模拟形式的连续信号转换为数字形式的离散信号的一类设备。一个模拟数字转换器可以提供信号用于测量。与之相对的设备成为数字模拟转换器。 典型的模拟数字转换器将模拟信号转换为表示一定比例电压值的数字信号。然而,有一些模拟数字转换器并非纯的电子设备,例如旋转编码器,也可以被视为模拟数字转换器。 数字信号输出可能会使用不同的编码结构。通常会使用二进制二补数(也称作“补码”)进行表示,但也有其他情况,例如有的设备使用格雷码(一种循环码)。.

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表面安装技术

表面安装技术(又稱為SMT, Surface-mount technology),是一种电子装联技术,起源于60年代,最初由美国IBM公司進行技術研發,之後於80年代後期漸趨成熟。此技術是将电子元件,如电阻、电容、晶体管、集成电路等等安装到印刷电路板上,并通过钎焊形成电气联结。其使用之元件又被簡稱為表面安装元件(SMD,surface-mount devices)。和通孔插装技术的最大不同處在於,表面安装技术不需為元件的針腳預留對應的貫穿孔,而表面安装技术的元件尺寸也比通孔插装技术的微小許多。藉由應用表面黏著技術可以增加整體處理速度,但由於零件的微小化及密度的增加電路板的缺陷風險因而隨之提高,所以在任何表面黏著技術的電路板製造過程,錯誤偵測已經變成必要的一環。 COG(Chip-On-Glass)是在LCD的玻璃上,利用打線接合及黏糊的方式,直接連接裸晶片,現COG接合技術是將長有金凸塊的驅動IC裸晶片,使用(ACF)直接與LCD面板做連接。.

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被動元件

被動元件(Passive components)在不同領域有不太一樣的定義,它是電子元件的類型之一。被定義為在工作時間內,不能供應任何平均值大於零的功率到外界的電子元件。例如電阻,將功率的消耗轉化為熱能。.

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覆晶技術

覆晶技術(Flip Chip),也稱“倒晶封裝”或“倒晶封裝法”,是晶片封裝技術的一種。此一封裝技術主要在於有別於過去晶片封裝的方式,以往是將晶片置放於基板(chip pad)上,再用打線技術(wire bonding)將晶片與基板上之連結點連接。覆晶封裝技術是將晶片連接點長凸塊(bump),然後將晶片翻轉過來使凸塊與基板(substrate)直接連結而得其名。 Flip Chip技术起源於1960年代,是IBM开发出之技术,IBM最早在大型主機上研發出覆晶技術。由於覆晶比其它球柵陣列封裝(BGA; Ball grid array)技術在与基板或衬底的互连形式要方便的多,目前覆晶技術已經被普遍應用在微處理器封裝,而且也成為繪圖、特種應用、和電腦晶片組等的主流封裝技術。借助市場對覆晶技術的推力,封裝業者必需提供8吋與12吋晶圓探針測試、凸塊增長、組裝、至最終測試的完整服務。.

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触发器

触发器(Flip-flop, FF),中國大陆譯作「--」、臺灣及香港譯作「--」,是一种具有两种稳态的用于储存的元件,可記錄二进制数字信号「1」和「0」。触发器是一种雙穩態多諧振盪器(bistable multivibrator)。该电路可以通过一个或多个施加在控制输入端的信号来改变自身的状态,并会有1个或2个输出。触发器是构成时序逻辑电路以及各种复杂数字系统的基本逻辑单元。触发器和锁存器是在计算机、通讯和许多其他类型的系统中使用的数字电子系统的基本组成部分。 触发器的線路圖由逻辑门組合而成,其結構均由SR锁存器衍生而來(广义的触发器包括锁存器)。触发器可以处理輸入、輸出信號和時脈之间的相互影响。这里的触发器特指flip-flop,flip-flop一词主要是指具有两个状态相互翻转,例如编程语言中使用flip-flop buffer(翻译作双缓冲)。.

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贝尔实验室

贝尔实验室(Bell Laboratories),最初是内从事包括电话交换机、电话电缆、半导体等电信相关技术的研究开发机构。地点位于美國新澤西州聯合縣的Murray Hill。.

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超大规模集成电路

超大规模集成电路(very-large-scale integration,縮寫:VLSI),是一种将大量晶体管组合到单一芯片的集成电路,其集成度大于大规模集成电路。集成的晶体管数在不同的标准中有所不同。从1970年代开始,随着复杂的半导体以及通信技术的发展,集成电路的研究、发展也逐步展开。计算机里的控制核心微处理器就是超大规模集成电路的最典型实例,超大规模集成电路设计(VLSI design),尤其是数字集成电路,通常采用电子设计自动化的方式进行,已经成为计算机工程的重要分支之一。.

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运算放大器

运算放大器(Operational Amplifier,簡稱OP、OPA、op-amp、运放)是一种直流耦合,差模(差動模式)輸入、通常為單端輸出(Differential-in, single-ended output)的高增益(gain)電壓放大器。在这种配置下,运算放大器能产生一个比输入端电势差大数十万倍的输出电势(对地而言)。因为刚开始主要用于加法,減法等類比运算电路中,因而得名。 通常使用運算放大器時,會將其輸出端與其反相輸入端(inverting input node)連接,形成一負反馈組態。原因是運算放大器的電壓增益非常大,範圍從數百至數萬倍不等,使用負回授方可保證電路的穩定運作。但是這並不代表運算放大器不能連接成正反馈組態,相反地,在很多需要產生震盪訊號的系統中,正反饋組態的運算放大器是很常見的組成元件。 运算放大器有许多的規格参数,例如:低频增益、单位增益频率(unity-gain frequency)、相位邊限(phase margin)、功耗、输出摆幅、共模抑制比、电源抑制比、共模输入范围(input common mode range)、轉動率(slew rate)、输入偏移電壓(input offset voltage,又譯:失调电压)及雜訊等。 目前運算放大器廣泛應用於家電,工業以及科學儀器領域。一般用途的積體電路運算放大器售價不到一人民币,而現在運算放大器的設計已經非常成熟,輸出端可以直接短路到系統的接地端而不至於產生短路電流破壞元件本身。.

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薄膜

薄膜材料是指厚度介于单原子到几毫米间的薄金属或有机物层。电子半导体功能器件和光学镀膜是薄膜技术的主要应用。 一个很为人们熟知的表面技术的应用是家用的镜子:为了形成反射表面在镜子的背面常常镀上一层金属,镀银操作广泛应用于镜子的制作,而低于一个纳米的极薄的镀层常常用来制作双面镜。 当光学用薄膜材料(例如减反射膜消反射膜等)由数个不同厚度不同反射率的薄层复合而成时,他们的光学性能可以得到加强。相似结构的由不同金属薄层组成的周期性排列的薄膜会形成所谓的超晶格结果。在超晶格结构中,电子的运动被限制在二维空间中而不能在三维空间中运动于是产生了量子阱效应。 薄膜技术有很广泛的应用。长久以来的研究已经将铁磁薄膜用于计算机存储设备,医药品,制造薄膜电池,染料敏化太阳能电池等。 陶瓷薄膜也有很广泛的应用。由于陶瓷材料相对的高硬度使这类薄膜可以用于保护衬底免受腐蚀氧化以及磨损的危害。在刀具上陶瓷薄膜有着尤其显著的功用,使用陶瓷薄膜的刀具的使用寿命可以有效提升几个数量级。 现阶段对于一种被称为多组分非晶重金属阳离子氧化物的新型的无机氧化物材料的研究正在进行,这种材料有望用于制造稳定,环保,低成本的透明晶体管。.

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邏輯閘

逻辑门是在集成電路上的基本組件。简单的邏輯閘可由晶体管组成。這些晶体管的组合可以使代表两种信号的高低电平在通过它们之后产生高电平或者低电平的信号。高、低电平可以分别代表逻辑上的“真”与“假”或二进制当中的1和0,从而实现邏輯运算。常见的逻辑门包括“與”閘,“或”閘,“非”閘,“異或”閘(也稱:互斥或)等等。 逻辑门是組成數字系統的基本結構,通常组合使用實現更為複雜的邏輯運算。一些廠商通過邏輯門的組合生產一些實用、小型、集成的產品,例如可程式邏輯裝置等。.

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锗(Germanium,舊譯作鈤)是一种化学元素,它的化学符号是「Ge」,原子序数是32。它是一種灰白色类金属,有光澤,質硬,屬於碳族,化學性質與同族的錫與硅相近。在自然中,鍺共有5種同位素,原子質量數在70至76之間。它能形成許多不同的有機金屬化合物,例如四乙基鍺及異丁基鍺烷等。 即使地球表面上鍺的豐度地殼蘊含量相對较高,但由於礦石中很少含有高濃度的鍺,所以它在化學史上發現得比較晚。門捷列夫在1869年根據元素周期表的位置,預測到鍺的存在與其各項屬性,並把它稱作擬硅。克莱门斯·温克勒於1886年在一種叫硫銀鍺礦的稀有礦物中,除了找到硫和銀之外,還發現了一種新元素。儘管這種新元素的外觀跟砷和銻有點像,但是新元素在化合物中的化合比符合門捷列夫對硅下元素的預測。温克勒以他的國家——德國的拉丁語名來為這種元素命名。 鍺是一種重要的半導體材料,用於製造晶體管及各種電子裝置。主要的終端應用為光纖系統與紅外線光學(infrared optics),也用於聚合反應的催化劑,制造電子器件與太陽能電力等。現在,開採鍺用的主要礦石是閃鋅礦(鋅的主要礦石),也可以在銀、鉛和銅礦中,用商業方式提取鍺。一些鍺化合物,如四氯化鍺(GeCl4)和甲鍺烷,会刺激眼睛、皮膚、肺部與喉嚨。.

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金屬氧化物半導體場效電晶體

金屬氧化物半導體場效電晶體(簡稱:金氧半場效電晶體;Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,縮寫:MOSFET),是一種可以廣泛使用在模拟電路與数字電路的場效電晶體。金屬氧化物半導體場效電晶體依照其通道極性的不同,可分為电子占多数的N通道型與空穴占多数的P通道型,通常被稱為N型金氧半場效電晶體(NMOSFET)與P型金氧半場效電晶體(PMOSFET)。 以金氧半場效電晶體(MOSFET)的命名來看,事實上會讓人得到錯誤的印象。因為MOSFET跟英文單字「metal(金屬)」的第一個字母M,在當下大部分同類的元件裡是不存在的。早期金氧半場效電晶體閘極使用金屬作為材料,但由於多晶矽在製造工藝中更耐高溫等特點,許多金氧半場效電晶體閘極採用後者而非前者金屬。然而,隨著半導體特徵尺寸的不斷縮小,金屬作為閘極材料最近又再次得到了研究人員的關注。 金氧半場效電晶體在概念上屬於絕緣閘極場效電晶體(Insulated-Gate Field Effect Transistor, IGFET)。而絕緣閘極場效電晶體的閘極絕緣層,有可能是其他物質,而非金氧半場效電晶體使用的氧化層。有些人在提到擁有多晶矽閘極的場效電晶體元件時比較喜歡用IGFET,但是這些IGFET多半指的是金氧半場效電晶體。 金氧半場效電晶體裡的氧化層位於其通道上方,依照其操作電壓的不同,這層氧化物的厚度僅有數十至數百埃(Å)不等,通常材料是二氧化硅(SiO2),不過有些新的進階製程已經可以使用如氮氧化硅(silicon oxynitride, SiON)做為氧化層之用。 今日半導體元件的材料通常以矽為首選,但是也有些半導體公司發展出使用其他半導體材料的製程,當中最著名的例如國際商業機器股份有限公司使用硅與鍺的混合物所發展的矽鍺製程(SiGe process)。而可惜的是很多擁有良好電性的半導體材料,如砷化鎵(GaAs),因為無法在表面長出品質夠好的氧化層,所以無法用來製造金氧半場效電晶體元件。 當一個夠大的電位差施於金氧半場效電晶體的閘極與源極之間時,電場會在氧化層下方的半導體表面形成感應電荷,而這時就會形成反轉通道(inversion channel)。通道的極性與其汲極(drain)與源極相同,假設汲極和源極是n型,那麼通道也會是n型。通道形成後,金氧半場效電晶體即可讓電流通過,而依據施於閘極的電壓值不同,可由金氧半場效電晶體的通道流過的電流大小亦會受其控制而改變。.

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電子計算機

--,亦稱--,计算机是一种利用数字电子技术,根据一系列指令指示其自动执行任意算术或逻辑操作序列的设备。计算机遵循被称为“程序”的一般操作集的能力使他们能够执行极其广泛的任务。 计算机被用作各种工业和消费设备的控制系统。这包括简单的特定用途设备(如微波炉和遥控器)、工业设备(如工业机器人和计算机辅助设计),以及通用设备(如个人电脑和智能手机之类的移动设备)等。尽管计算机种类繁多,但根据图灵机理论,一部具有最基本功能的计算机,应当能够完成任何其它计算机能做的事情。因此,理论上从智能手机到超级计算机都应该可以完成同样的作业(不考虑时间和存储因素)。由于科技的飞速进步,下一代计算机总是在性能上能够显著地超过其前一代,这一现象有时被称作“摩尔定律”。通过互联网,计算机互相连接,极大地提高了信息交换速度,反过来推动了科技的发展。在21世纪的现在,计算机的应用已经涉及到方方面面,各行各业了。 自古以来,简单的手动设备——就像算盘——帮助人们进行计算。在工业革命初期,各式各样的机械的出现,其初衷都是为了自动完成冗长而乏味的任务,例如织机的编织图案。更复杂的机器在20世纪初出现,通过模拟电路进行复杂特定的计算。第一台数字电子计算机出现于二战期间。自那时以来,电脑的速度,功耗和多功能性不断增加。在现代,机械计算--机的应用已经完全被电子计算机所取代。 计算机在组成上形式不一,早期计算机的体积足有一间房屋的大小,而今天某些嵌入式计算机可能比一副扑克牌还小。当然,即使在今天依然有大量体积庞大的巨型计算机为特别的科学计算或面向大型组织的事务处理需求服务。比较小的,为个人应用而设计的称为微型计算机(Personal Computer,PC),在中國地區简称為「微机」。我們今天在日常使用“计算机”一词时通常也是指此,不过现在计算机最为普遍的应用形式却是嵌入式,嵌入式计算机通常相对简单、体积小,并被用来控制其它设备——无论是飞机、工业机器人还是数码相机。 同计算机相关的技术研究叫计算--机科学,而「计算机技术」指的是将计算--机科学的成果应用于工程实践所派生的诸多技术性和经验性成果的总合。「计算机技术」与「计算机科学」是两个相关而又不同的概念,它们的不同在于前者偏重于实践而后者偏重于理论。至於由数据为核心的研究則称為信息技术。 传统上,现代计算机包括至少一个处理单元(通常是中央处理器(CPU))和某种形式的存储器。处理元件执行算术和逻辑运算,并且排序和控制单元可以响应于存储的信息改变操作的顺序。外围设备包括输入设备(键盘,鼠标,操纵杆等)、输出设备(显示器屏幕,打印机等)以及执行两种功能(例如触摸屏)的输入/输出设备。外围设备允许从外部来源检索信息,并使操作结果得以保存和检索。.

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電容

在電路學裡,給定電壓,電容器儲存電荷的能力,稱為電容(capacitance),標記為C。採用國際單位制,電容的單位是法拉(farad),標記為F。電路圖中多半以C開頭標示電容,例:C01、C02、C03、C100等。 平行板電容器是一種簡單的電容器,是由互相平行、以空間或介電質隔離的兩片薄板導體構成。假設這兩片導板分別載有負電荷與正電荷,所載有的電荷量分別為-Q\,\!、+Q\,\!,兩片導板之間的電位差為V,則這電容器的電容C為 1法拉等於1庫侖每伏特,即電容為1法拉的電容器,在正常操作範圍內,每增加1伏特的電位差可以多儲存1庫侖的電荷。 電容器所儲存的能量等於充電所做的功。思考前述平行板電容器,搬移微小電荷元素\mathrmq從帶負電薄板到帶正電薄板,每對抗1伏特的電位差,需要做功\mathrmW: 將這方程式積分,可以得到儲存於電容器的能量。從尚未充電的電容器(q.

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電腦記憶體

電腦記憶體(Computer memory)是一種利用半導體技術制成的儲存資料的電子裝置。其電子電路中的資料以二進位方式儲存,記憶體的每一個儲存單元稱做記憶元。 電腦記憶體可分为内部存储器(简称内存或主存)和外部存储器,其中内存是CPU能直接寻址的存储空间,由半导体器件制成。内存的特点是存取速率快。内存是电脑中的主要部件,它是相对于外存而言的。我们平常使用的程序,如Windows操作系统、打字软件、游戏软件等,一般都是安装在硬盘等外存上的,但仅此是不能使用其功能的,必须把它们调入内存中运行,才能真正使用其功能,我们平时输入一段文字,或玩一个游戏,其实都是在内存中进行的。就好比在一个书房里,存放书籍的书架和书柜相当于电脑的外存,而我们工作的办公桌就是内存。通常我们把要永久保存的、大量的数据存储在外存上,而把一些临时的或少量的数据和程序放在内存上,当然内存的好坏会直接影响电脑的运行速度。.

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集成电路

集成电路(integrated circuit,縮寫:IC;integrierter Schaltkreis)、或称微电路(microcircuit)、微芯片(microchip)、晶--片/芯--片(chip)在电子学中是一种把电路(主要包括半導體裝置,也包括被动元件等)小型化的方式,並時常制造在半导体晶圓表面上。 前述將電路製造在半导体晶片表面上的積體電路又稱薄膜(thin-film)積體電路。另有一種(thick-film)(hybrid integrated circuit)是由独立半导体设备和被动元件,集成到基板或线路板所构成的小型化电路。 本文是关于单片(monolithic)集成电路,即薄膜積體電路。 從1949年到1957年,維爾納·雅各比(Werner Jacobi)、杰弗里·杜默 (Jeffrey Dummer)、西德尼·達林頓(Sidney Darlington)、樽井康夫(Yasuo Tarui)都開發了原型,但現代積體電路是由傑克·基爾比在1958年發明的。其因此榮獲2000年諾貝爾物理獎,但同時間也發展出近代實用的積體電路的罗伯特·诺伊斯,卻早於1990年就過世。.

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雙列直插封裝

雙列直插封裝(dual in-line package) 也稱為DIP封裝或DIP包裝,簡稱為DIP或DIL,是一種積體電路的封裝方式,積體電路的外形為長方形,在其兩側則有兩排平行的金屬引脚,稱為排針。DIP包裝的元件可以焊接在印刷電路板電鍍的貫穿孔中,或是插入在DIP插座(socket)上。 DIP包裝的元件一般會簡稱為DIPn,其中n是引脚的個數,例如十四針的積體電路即稱為DIP14,右圖即為DIP14的積體電路。.

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PCB

PCB可以指:.

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PQFP

PQFP(全稱為plastic quad flat pack)是積體電路(或稱:集成電路、晶片、芯 片)的一種封裝(Package)方式,一般來說現在多已更低型化的TQFP封裝法來取代PQFP封裝法。此外PQFP封裝因為接腳(也稱:引腳)只繞行於封裝的四邊週長,使接腳數難以再擴增,一般最高只到208-pin、216-pin左右,就必須考慮換用其他型態的封裝法(如BGA封裝),雖然部分日本業者能運用更精密的工藝技術製做出高於此接腳數目的PQFP封裝,但封裝成本卻比過往高出許多,因此也不普遍使用。 PQFP封裝的厚度約在2.0mm(公釐)至3.8mm左右。.

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掺杂 (半导体)

掺杂(doping)是半导体制造工艺中,为纯的本征半导体引入杂质,使之电气属性被改变的过程。引入的杂质与要制造的半导体种类有关。轻度和中度掺杂的半导体被称作是杂质半导体,而更重度掺杂的半导体则需考虑费米统计律带来的影响,这种情况被称为简并半导体。.

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模擬信號

模拟信号(analog signal),是指在时域上数学形式为连续函数的信号。与模拟信号对应的是数字信号,后者采取分立的逻辑值,而前者可以取得连续值。模拟信号的概念常常在涉及电的领域中被使用,不过经典力学、气动力学(pneumatic)、水力学等学科有时也会使用模拟信号的概念。.

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氧化铜

氧化銅(化学式:CuO)是铜的氧化物,为黑色固体。不溶于水和乙醇,溶于酸、氯化铵及氰化钾溶液,氨溶液中缓慢溶解。.

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混合訊號積體電路

混合訊號積體電路(mixed-signal IC),是結合了類比與數位電路的--。 一般而言,一個晶片在大的組合中能夠實行某些全部功能或子功能,像是手機的射頻子系統,或者是DVD播放機中讀取資料路徑和雷射讀取頭懸臂控制邏輯。他們通常包含一整個系統單晶片。 在前述使用到數位電路跟類比電路的例子,混合訊號積體電路經常被設計給特定用途,但也可能是多用途的標準元件。而且混合訊號積體電路的設計需要非常高度的專業和細心的使用電腦輔助設計工具。晶片完成品之自動化測試也比一般IC還有挑戰性。泰瑞達(Teradyne)和安捷倫(Agilent Technologies)都是混合訊號晶片測試設備的主要供應商。.

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溅射

--(sputtering),也称溅镀(sputter deposition/coating),是一种物理气相沉积技术,指固體靶"target"(或源"source")中的原子被高能量離子(通常來自等離子體)撞擊而離開固體進入氣體的物理过程。 溅射一般是在充有惰性气体的真空系统中,通过高压电场的作用,使得氩气电离,产生氩离子流,轰击靶阴极,被溅出的靶材料原子或分子沉淀积累在半导体晶片或玻璃、陶瓷上而形成薄膜。 溅射的优点是能在较低的温度下制备高熔点材料的薄膜,在制备合金和化合物薄膜的过程中保持原组成不变,所以在半导体器件和集成电路制造中已获得广泛的应用。 包括:.

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滲漏

滲漏是能量或物質擴散到容器外面的過程。在化學,滲漏帶有化學藥品從容器漏出的意思。在電子學,滲漏指能量逐漸從儲有高化學能的電池或電容漏出。在水文學,滲漏指水滲入地表土壤,受重力影響向下移動現象。.

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激光

雷射(LASER),中國大陸譯成激--光,在港澳台又音譯为镭--射或雷--射,是“通过受激辐射产生的光放大”(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)的缩写,指通过刺激原子导致电子跃迁释放辐射能量而产生的具有同調性的增强光子束,其特点包括发散度极小,亮度(功率)可以达到很高等。產生激光需要“激發來源”,“增益介質”,“共振结构”這三個要素。.

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摩尔定律

摩尔定律(Moore's law)是由英特尔(Intel)创始人之一戈登·摩尔提出来的。其内容为:積體电路上可容纳的電晶体(--)数目,约每隔兩年便会增加一倍;经常被引用的“18个月”,是由英特尔首席执行官大衛·豪斯(David House)所说:预计18个月会将芯片的性能提高一倍(即更多的晶体管使其更快)。 半导体行业大致按照摩尔定律发展了半个多世纪,对二十世纪后半叶的世界经济增长做出了贡献,并驱动了一系列科技创新、社会改革、生产效率的提高和经济增长。个人电脑、因特网、智能手机等技术改善和创新都离不开摩尔定律的延续。 盡管摩爾定律的現象已經被觀察到了數十年,摩尔定律仍应该被視為是對現象的观测或對未來的推测,而不是一个物理定律或自然界的規律,從另一角度看,未來的增長率在邏輯上無法保證會跟過去的--一樣,也就是邏輯上無法保證摩爾定律會持續下去。雖然预计摩尔定律将持续到至少2020年。然而,2010年国际半导体技术发展路线图的更新增长已经在2013年年底放缓;又比如說英特爾在22奈米跟14奈米的CPU製程上已經放慢了技術更新的腳步,.

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数字信号处理器

#重定向 數位訊號處理器.

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數字化革命

三次科技革命又名第三次工业革命、信息技术革命、数字化革命,指第二次世界大戰後,因计算机和电子数据的普及和推广而在各行各业发生的从机械和模拟电路到数字电路的变革。數位化革命使傳統工業更加機械化、自動化,減少了工作成本,彻底改变了整个社會的运作模式,也創造了電腦工業这一高科技產業,它是人类历史上规模最大、影响最深远的科技革命,至今仍未结束。.

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數位類比轉換器

数字模拟转换器(Digital to analog converter,英文缩写:DAC)是一种将数字信号转换为模拟信号(以电流、电压或电荷的形式)的设备。模拟数字转换器(ADC)则是以相反的方向工作。在很多数字系统中(例如计算机),信号以数字方式存储和传输,而数字模拟转换器可以将这样的信号转换为模拟信号,从而使得它们能够被外界(人或其他非数字系统)识别。 数字模拟转换器的常见用法是在音乐播放器中将数字形式存储的音频信号输出为模拟的声音。有的电视机的显像也有类似的过程。数字模拟转换器有时会降低原有模拟信号的精度,因此转换细节常常需要筛选,使得误差可以忽略。 由于成本的考虑以及对于模块化电子元件的需求,数字模拟转换器基本上是以集成电路的形式制造。数字模拟转换器有多重架构,它们各自都有各自的优缺点。在特定的应用中,数字模拟转换器的选用是否合适,取决于其一系列参数(包括转换速率以及分辨率)是否合适。.

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數碼

數碼(digital)通常指一個數位系統,它使用離散(即不連續的)價值(0或1)代表信息,用以輸入,處理,傳輸、貯存等。相對的非數碼(模拟信号)系統使用一個個連續的範圍代表信息。雖然數碼的表示方法是分離的,但其代表的信息可以是分離的(例如數字、字母等。),或者連續的(例如聲音、圖像和連續系統的其它測量等。) 數碼表示法通常用於電腦科學和電子學,特別是真實世界的信息被轉換成二進制數字形式,例如數位式音訊和数字照片。運載數據的訊號是電子或光學脈衝,以每個振幅代表一邏輯1(有脈衝及/或高)或一邏輯0(無脈衝及/或低)。.

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晶圓

晶圆(Wafer)是指制作硅半导体集成电路所用的硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆。晶圆是生产集成电路所用的载体,一般晶圆產量多為单晶硅圆片。 晶圆是最常用的半导体材料,按其直径分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等规格,近来发展出12英寸甚至研發更大规格(14英吋、15英吋、16英吋、20英吋以上等)。晶圆越大,同一圆片上可生产的集成电路(integrated circuit, IC)就越多,可降低成本;但对材料技术和生产技术的要求更高,例如均勻度等等的問題。一般認為硅晶圆的直径越大,代表著这座晶圆厂有更好的技術,在生产晶圆的过程当中,良品率是很重要的条件。.

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晶粒

晶粒(cystallite、crystal grain)是指微小的或微米尺度的晶体。多晶体由许多不同大小和取向的晶粒组成,視不同之成長與加工過程,多晶體中的晶粒取向可能都均勻地隨機分佈形成隨機織構,也可能表現出多數晶粒都朝某一特定取向,而形成特定的擇優取向。多晶体内晶粒之间的接触区域称为晶界。粉粒(powder grain)与晶粒的意义不同,它可指由许多晶粒组成的多晶体粉末颗粒。 晶粒度是评价晶粒大小(crystallite size、grain size)的度量。.

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