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第595章 集成电路技术研究(1 / 1)

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看到罗教授不理解,李枭也就道:“教授,集成电路这一概念,1952年的时候杰弗里就提了出来,

他在文章中表示,要利用光刻、蚀刻、掺杂等工艺,将晶体管、电阻、电容等元件集中起来,集中到一块硅基芯片上,组成逻辑电路,让它具备简单逻辑功能,就能缩小电路体积,在同样体积之下,也能够加入更多的电子元件。

虽然杰弗里后来这一项实验失败了,但我认为,这一项技术是具备可行性的,就拿现在的计算机来讲,咱们之前就研究的“59型计算机”,300万次的运算速度,基本上就已经达到了极限,想要再往上很难。

之后的计算机发展,想要再一次突破,应该就是新一代计算机,我称它为集成电路计算机,

晶体管计算机罗教授你也知道,它的信号传输,是通过导线连接,信号需穿越数厘米甚至更长的物理距离,才能够那多个元件串联起来,并且还易受电磁干扰。

但集成电路不同,他是把所有元件、晶体管,全部都集中在电子版上,这样一来元件间距离就会缩至微米级,信号传输路径缩短数十乃至数百倍,这样一来不仅能够减少电磁干扰,还能够加快信号传递的速度。

不仅如此短距离信号传输,也能够减少能耗,还能进行高密度集成,能容得下更多电子元件,到时候没准上百上千的元件,一块小小的电路板就能够放得下。”,说着李枭还用手在胸前比划了一下大小。

李枭说的这些并不难理解,这就跟电子管计算机过渡到晶体管计算机一样,也是因为类似的原因,这才让计算机的速度越来越快。

而听到李枭全部讲完,罗教授脸上也带上了若有所思的表情,感觉李枭所说的方法确实可行。

有问了几个问题,就打开了李枭递给他的研究计划书。

李枭计划书上写的很详细,想要研究集成电路,这首先就是基础半导体材料的研究。

想是硅如何提纯,一般的工业硅它的纯度在95%~99%纯度,但这无法作为集成电路上面的材料,至少要提纯到99.%以上,而这里所用到的方法就是西门子法,也就是三氯氢硅还原,还有就是硅烷热分解法。

也只有解决了杂质的问题,才能够让单晶硅,满足器件电学性能需求。

其次就是单晶硅的生长技术,这里则可以利用直拉法,来制造制备大尺寸单晶硅锭,以此突破晶体定向生长与直径控制。

之后就是晶体管核心工艺的研究了,也就是通过氧化、光刻、扩散等,从而来实现器件小型化与稳定性。

从锗台面晶体管,转向硅平面型晶体管,这样一来就能够让表面钝化减少漏电。

而这个国内突破有些难,不过前世早就有人想出了办法,那就是用显微镜+紫外灯搭建“土光刻机”,来制造出硅平面型晶体管。

这个方法在前世1963年的时候,被国内王教授团队突破,一举打破了技术封锁。

李枭也是把几种方法作为建议,写到了研究报告上。

除此之外,想要研究出集成电路这还不够,还需要介质隔离技术和金属化与引线键合技术。

介质隔离技术就是在电路元件外围,形成反向偏置的P-N结,它的作用就是阻断电流横向扩散,这样就能解决集成电路中,相邻的元件短路难题。

而这一项技术到了后世,也是经过了数代的演化。

最开始是P-N结隔离技术,等到60年代后期又变成了氧化硅介质隔离技术,再往后就是浅沟槽隔离。

这个就要等到80年代去了。

等到00年以后,三维隔离法也会出现,李枭拿出的就是P-N结隔离技术,和二氧化硅介质隔离技术,两种研究的方向。

不过也只是研究的方向,其中只涉及了一些理论,但具体该如何施行,这个就要靠团队一起研究了。

金属化与引线键合技术,最初版本还是比较简单的,就是热压键合。

所谓的热压键合就是通过加热加压将金丝连接至芯片焊盘,这个很简单,以国内现在的技术也制造的出来。

而60年代以后的技术就是键合技术,键合技术又分为两种,一种是球键合,另一种是楔形键合,这两种技术也是60年代工艺化标准技术。

这一用就是30年,等到90年代这才又一次取得了突破。

只有先把这些搞懂,才能制造出简单的集成电路,当然复杂的集成电路就要上设备了,就比如制扩散炉、光刻机、镀膜设备。

这些就不着急了,像是光刻机,1960年首台才被制造出来,镀膜设备也要等到60年代,至于制扩散炉虽然现在已及出现,但存在掺杂不均匀问题,想要解决至少要等到80年代以后去了。

现在的常压闭管扩散炉也算是够用,制造出来的集成电路,足够组装第三代计算机。

至于其它的一些设备,这个李枭也需要好好研究研究,他打算等到计算机研究所,先研究完基础材料,然后在研究这些设备,到时候也不迟。

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