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半导体、集成电路与芯片之简介与辨析

发布时间:2022-10-15作者来源:澳门新葡萄新京威尼斯987浏览:3046


半导体、集成电路与芯片这三个名词大家或多或少都听说过,有时会同时出现,三者分别指的是什么?它们之间有什么联系?又有什么区别?本文简要地做一下介绍和辨析。

半导体

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半导体(英文名semiconductor)是一种材料学上的概念,它指的是“常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料”。导电性是物质的基本属性,根据导电性能的高低,可以把物质分为导体、半导体和绝缘体。导体的导电性能[敏感词],常见的比如铁、铜等金属以及石墨等非金属。绝缘体的导电性能最差,常见的比如塑料、陶瓷、晶体等。而半导体的导电性能则位于两者之间。根据历史发展,可以将目前所研究的半导体材料分成三代。[敏感词]代半导体材料主要是指硅(Si)、锗元素(Ge)半导体材料;第二代半导体材料主要是指化合物半导体材料,如砷化镓(GaAs)、锑化铟(InSb);三元化合物半导体,如GaAsAl、GaAsP;还有一些固溶体半导体,如Ge-Si、GaAs-GaP;玻璃半导体(又称非晶态半导体),如非晶硅、玻璃态氧化物半导体;有机半导体,如酞菁、酞菁铜、聚丙烯腈等。第三代半导体材料主要以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)为代表的宽禁带半导体材料。

集成电路

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集成电路(英文名integrated circuit,也称IC)是一种微型电子器件或元件。集成电路是1950年代末和1960年代发展起来的一种新型半导体器件,其使用一定的工艺将电路中所需的晶体管、电阻、电容、电感等元器件和布线相互连接起来,制作在一块或几块小的半导体晶片或介质基板上,然后将它们封装在一个封装中,成为具有所需电路功能的微结构。集成电路的分类方法很多,依照电路属模拟或数字,可以分为:模拟集成电路、数字集成电路和混合信号集成电路(模拟和数字在一个芯片上)。

芯片

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芯片(英文名chip)通常与集成电路混用,大多数场合下这两个词表达的含义相同(相似的称呼还有微电子电路、微芯片等),但是严格来说这两个词仍然是有区别的。[敏感词],集成电路的范围更广,把一些电阻电容二极管集成到一起就算是集成电路了,它可能是一块模拟信号转换的芯片,也可能是一块逻辑控制的芯片;第二,制作方式有所不同,芯片使用单晶硅晶圆(或III-V族,如砷化镓)用作基层,然后使用光刻、掺杂、CMP等技术制成MOSFET或BJT等组件,再利用薄膜和CMP技术制成导线,如此便完成芯片制作,而集成电路则需采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内;第三,两者强调的侧重点不同,芯片更多指的是一种器件、一种物质,而集成电路则更多指的是一种电路、一种结构。





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