集成电路与摩尔定律(硬件的发展)

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1.分立元件与数字暴政

一开始,计算机都有独立组件构成,叫"分立元件" , 然后不同组件再用线连在一起,这会导致计算机的构成很复杂,这个问题叫做数字暴政

2.集成电路与仙童半导体

封装复杂性:与其把多个独立部件用电线连起来,拼装出计算机,不如把多个组件包在一起,变成一个新的独立组件。这种新的独立组件就叫集成电路(IC),仙童半导体(用硅做成)让集成电路变成了现实。为了不用焊接或用一大堆线,发明了印刷电路板(PCB),他通过蚀刻金属线的方式把零件连接到一起

3.光刻0421

即用光把复杂图案印到材料上。我们把一片薄片状的硅叫做晶圆,通过一系列生产步骤,将晶圆表面薄膜的特定部分除去的工艺叫做光刻

光刻组件示意图

光刻成品示意图

4.摩尔定律

每两年左右,得益于材料和制造技术的发展 ,同样大小的空间,能塞进两倍数量的晶体管。

5.进一步小型化会碰到的问题

1.由于光的波长限制,精度已到极限。

2.量子隧穿效应:当晶体管非常小,电极之间可能只距离几个原子,电子会跳过间隙,会产生漏电问题

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