Мікросхема
З Вікіпедії, безкоштовно encyclopedia
Мікросхе́ма (інтегральна мікросхема, інтегральна схема(ІС), чип, мікрочип, англ. integrated circuit) — напівпровідниковий електронний пристрій, який являє собою набір електронних схем на одній суцільній пластині ("підкладці") з напівпровідникового матеріалу, зазвичай кремнію[1]. Часто під інтегральною схемою розуміють власне кристал або плівку з електронною схемою, а під мікросхемою - інтегральну схему в корпусі. Принцип створення інтегральних мікросхем було розроблено 1958 року американськими винахідниками Джеком Кілбі та Робертом Нойсом.
Велика кількість крихітних транзисторів, виготовлених за МОП-технологією (метал-оксид-напівпровідник) інтегрується в невелику мікросхему, це призводить до того, що електронні пристрої є на порядки менші, швидші та дешевші, ніж ті, що складаються з дискретних (окремих) компонентів. Масове виробництво інтегральних схем, їх можливості, надійність забезпечили їх швидке впровадження та високу популярніть - на сьогодні мікросхеми використовуються практично в усьому електронному обладнанні та зробили революцію у світі електроніки. Комп’ютери, мобільні телефони та інша побутова техніка з електронними пристроями є визначальною ознакою сучасної цивілізації.
У 1961 році фірма Fairchild Semiconductor Corporation випустила інтегральні схеми у вільний продаж, і їх відразу стали використовувати у виробництві калькуляторів і комп'ютерів замість окремих транзисторів, що дозволило значно зменшити їхній розмір, та збільшити продуктивність. З того часу розмір, швидкість і ємність чипів надзвичайно зросли завдяки технічним досягненням, які дозволяють створювати все більше і більше МОП-транзисторів на мікросхемах однакового розміру – сучасна мікросхема може мати багато мільярдів МОП-транзисторів на області розміром з людський ніготь. Завдяки цим досягненням сучасні комп’ютерні мікросхеми мають у мільйони разів більший обсяг пам'яті та у тисячі разів більшу швидкодію, ніж комп’ютерні мікросхеми початку 1970-х років(закон Мура).
Інтегральні мікросхеми мають дві основні переваги перед електронними пристроями, виконаними з дискретних елементів - вартість і продуктивність. Вартість низька, оскільки мікросхеми з усіма їхніми компонентами виготовляються ("друкуються") за допомогою фотолітографії, а не складються з окремих транзисторів. Крім того, мікросхеми використовують набагато менше матеріалів, ніж дискретні схеми. Продуктивність висока, оскільки компоненти мікросхеми швидко перемикаються та споживають порівняно мало електроенергії через невеликий розмір і близьке розташування. Основним недоліком інтегральних мікросхем є висока вартість їх проектування та виготовлення необхідних фотошаблонів. Така висока початкова вартість означає, що вони є комерційно вигідними лише при достатньо великих обсягах виробництва.
Перша радянська напівпровідникова мікросхема була створена у 1961 році, в Таганрозькому радіотехнічному інституті[de], в лабораторії Л.Н.Колесова.