Nuevos circuitos integrados originales de chip ic de inventario de XC7A35T-2FTG256C

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Circuito integrado

Un circuito integrado o circuito integrado monolítico (también conocido como IC, chip o microchip) es un conjunto decircuitos electrónicosen una pequeña pieza plana (o “chip”) desemiconductormaterial, generalmentesilicio.Números grandesde diminutoMOSFET(óxido de metal-semiconductortransistores de efecto de campo) integrar en un pequeño chip.Esto da como resultado circuitos que son órdenes de magnitud más pequeños, más rápidos y menos costosos que los construidos con elementos discretos.componentes electrónicos.los circuitos integradosproducción en masacapacidad, confiabilidad y enfoque básico paradiseño de circuito integradoha asegurado la rápida adopción de circuitos integrados estandarizados en lugar de diseños que utilizantransistores.Los circuitos integrados se utilizan actualmente en prácticamente todos los equipos electrónicos y han revolucionado el mundo de la tecnología.electrónica.Ordenadores,teléfonos móvilesy otraelectrodomésticosAhora son partes inextricables de la estructura de las sociedades modernas, posibles gracias al pequeño tamaño y bajo costo de los circuitos integrados, como los modernos.procesadores de computadoraymicrocontroladores.

Integración a muy gran escalase hizo práctico gracias a los avances tecnológicos enmetal-óxido-silicio(MOS)fabricación de dispositivos semiconductores.Desde sus orígenes en la década de 1960, el tamaño, la velocidad y la capacidad de los chips han progresado enormemente, impulsados ​​por avances técnicos que adaptan cada vez más transistores MOS a chips del mismo tamaño: un chip moderno puede tener muchos miles de millones de transistores MOS en un área del tamaño de una uña humana.Estos avances, siguiendo aproximadamenteley de moore, hacen que los chips de computadora de hoy posean millones de veces la capacidad y miles de veces la velocidad de los chips de computadora de principios de los años 1970.

Los circuitos integrados tienen dos ventajas principales sobrecircuitos discretos: costo y rendimiento.El coste es bajo porque los chips, con todos sus componentes, se imprimen como una unidad mediantefotolitografíaen lugar de construirse un transistor a la vez.Además, los circuitos integrados empaquetados utilizan mucho menos material que los circuitos discretos.El rendimiento es alto porque los componentes del IC cambian rápidamente y consumen comparativamente poca energía debido a su pequeño tamaño y proximidad.La principal desventaja de los circuitos integrados es el alto costo de diseñarlos y fabricar los componentes necesarios.fotomascaras.Este alto costo inicial significa que los circuitos integrados sólo son comercialmente viables cuandoaltos volúmenes de producciónestán previstos.

Terminología[editar]

Uncircuito integradoSe define como:^[1]

Un circuito en el que todos o algunos de los elementos del circuito están inseparablemente asociados e interconectados eléctricamente de modo que se considera indivisible para fines de construcción y comercio.

Los circuitos que cumplen con esta definición se pueden construir utilizando muchas tecnologías diferentes, incluidastransistores de película delgada,tecnologías de película gruesa, ocircuitos integrados híbridos.Sin embargo, en el uso generalcircuito integradoha llegado a referirse a la construcción de circuito de una sola pieza originalmente conocida comocircuito integrado monolítico, a menudo construido sobre una sola pieza de silicio.^[2][3]

Historia

Uno de los primeros intentos de combinar varios componentes en un solo dispositivo (como los circuitos integrados modernos) fue elLoewe3NFTubo de vacío de los años 20.A diferencia de los circuitos integrados, fue diseñado con el propósito deevasión de impuestosAl igual que en Alemania, los receptores de radio tenían un impuesto que se aplicaba en función del número de soportes para tubos que tuviera un receptor de radio.Permitió que los receptores de radio tuvieran un único soporte para tubos.

Los primeros conceptos de circuito integrado se remontan a 1949, cuando el ingeniero alemánWerner Jacobi^[4](Siemens AG)^[5]presentó una patente para un dispositivo amplificador semiconductor similar a un circuito integrado^[6]mostrando cincotransistoressobre un sustrato común en tres etapasamplificadoracuerdo.Jacobi reveló pequeño y barato.audífonoscomo aplicaciones industriales típicas de su patente.No se ha informado de un uso comercial inmediato de su patente.

Otro de los primeros defensores del concepto fueGeoffrey Dummer(1909-2002), un científico de radar que trabajaba para elEstablecimiento de radar realde los británicosMinistro de Defensa.Dummer presentó la idea al público en el Simposio sobre Progresos en Componentes Electrónicos de Calidad enWashington DCel 7 de mayo de 1952.^[7]Dio muchos simposios públicamente para propagar sus ideas e intentó, sin éxito, construir un circuito de este tipo en 1956. Entre 1953 y 1957,Sidney Darlingtony Yasuo Tarui (Laboratorio Electrotécnico) propusieron diseños de chips similares en los que varios transistores podían compartir un área activa común, pero no habíaaislamiento electricopara separarlos unos de otros.^[4]

El chip de circuito integrado monolítico fue posible gracias a los inventos delproceso planoporJean Hoerniyaislamiento de unión p – nporKurt Lehovec.El invento de Hoerni se basó enMohamed M. AtallaEl trabajo de Pasivación de superficies, así como el trabajo de Fuller y Ditzenberger sobre la difusión de impurezas de boro y fósforo en silicio.carl froschy el trabajo de Lincoln Derick sobre protección de superficies, yChih Tang SahEl trabajo de enmascaramiento de la difusión por el óxido.^[8]