Миниатюризация - Miniaturization
Миниатюризация ( Br.Eng . : Miniaturization ) - это тенденция к производству все более мелких механических, оптических и электронных изделий и устройств. Примеры включают миниатюризацию мобильных телефонов , компьютеров и уменьшение габаритов двигателей автомобилей . В электронике , экспоненциальное масштабирование и миниатюризации из кремниевых МОП - транзисторов (МОП - транзисторов) приводит к среднему числу транзисторов на интегральной схемы чипа удваивается каждые два года, наблюдения , известной как закон Мура . Это приводит к тому, что интегральные схемы MOS, такие как микропроцессоры и микросхемы памяти, создаются с увеличивающейся плотностью транзисторов , более высокой производительностью и более низким энергопотреблением , что позволяет миниатюризировать электронные устройства .
История
История миниатюризации связана с историей информационных технологий, основанных на череде коммутационных устройств, каждое из которых меньше, быстрее и дешевле своего предшественника. В период, называемый Второй промышленной революцией , миниатюризация ограничивалась двумерными электронными схемами, используемыми для манипулирования информацией. Эта ориентация продемонстрирована при использовании электронных ламп в первых компьютерах общего назначения. Технология уступила место разработке транзисторов в 1950-х годах, а затем был разработан подход на основе интегральных схем (ИС).
.jpg)
МОП - транзистор (металл-оксид-полупроводник полевой транзистор, или МОП - транзистор) был изобретен Mohamed М. Atalla и Давон Канг в Bell Labs в 1959 году, и продемонстрировал в 1960 г. Это был первый действительно компактный транзистор , который может быть уменьшен , и массовое производство для широкого спектра применений благодаря высокой масштабируемости и низкому энергопотреблению , что приводит к увеличению плотности транзисторов . Это позволило создать микросхемы ИС с высокой плотностью размещения , что позже стало известно как закон Мура.
В начале 1960-х годов Гордон Э. Мур , позже основавший Intel , осознал, что идеальные электрические и масштабируемые характеристики устройств MOSFET приведут к быстрому повышению уровней интеграции и беспрецедентному росту электронных приложений. Закон Мура , который был описан Гордоном Муром в 1965 году и позже назван в его честь, предсказывал, что количество транзисторов в интегральной схеме при минимальной стоимости компонентов удваивается каждые 18 месяцев.
В 1974 году Роберт Х. Деннард из IBM признал технологию быстрого масштабирования MOSFET и сформулировал соответствующее правило масштабирования Деннарда . Масштабирование и миниатюризация MOSFET с тех пор является ключевой движущей силой закона Мура. Это позволяет создавать такие интегральные схемы, как микропроцессоры и микросхемы памяти, меньшего размера и с большей плотностью транзисторов .
Мур описал развитие миниатюризации в 1975 году во время встречи International Electron Devices, где он подтвердил свое более раннее предсказание, что кремниевые интегральные схемы будут доминировать в электронике, подчеркнув, что в то время такие схемы уже были высокопроизводительными устройствами и начали дешеветь. Это стало возможным благодаря надежному производственному процессу, который включал производство в периодическом процессе. Он использовал этапы фотолитографической , механической и химической обработки для создания нескольких транзисторов на одной кремниевой пластине. Мерой этого процесса была его производительность, которая представляет собой отношение работающих устройств к устройствам с дефектами, и, при удовлетворительном выходе, меньший транзистор означает, что на одной пластине может быть больше, что удешевляет производство каждого из них.
Разработка
Миниатюризация стала тенденцией последних пятидесяти лет и охватила не только электронные, но и механические устройства. К 2004 году электронные компании производили кремниевые интегральные микросхемы с переключающими МОП-транзисторами, которые имели размер всего 130 нанометров (нм), и также велась разработка микросхем размером всего несколько нанометров в рамках инициативы в области нанотехнологий . Основное внимание уделяется уменьшению размеров компонентов, чтобы увеличить количество, которое может быть интегрировано в одну пластину, и это потребовало критических инноваций, включая увеличение размера пластины, разработку сложных металлических соединений между схемами микросхемы и улучшение полимеров, используемых для масок. ( фоторезисты ) в процессах фотолитографии . В последних двух областях миниатюризация перешла в нанометровый диапазон.
Миниатюризация электроники быстро развивается из-за сравнительной легкости миниатюризации электрических устройств. С другой стороны, процесс изготовления механических устройств более сложен из-за того, как структурные свойства его частей меняются по мере их усадки. Говорят, что так называемая третья промышленная революция основана на экономически жизнеспособных технологиях, которые могут уменьшать трехмерные объекты.
Смотрите также
использованная литература
внешние ссылки
 |
Эта статья о технологиях незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |