Т. В. Свистова основы микроэлектроники учебное пособие

ВВЕДЕНИЕ 
 
Микроэлектроника - современное направление электро-
ники, включающее исследование, конструирование и произ-
водство интегральных схем (ИС) и радиоэлектронной аппара-
туры на их основе. Основной задачей микроэлектроники явля-
ется создание микроминиатюрной аппаратуры с высокой на-
дежностью и воспроизводимостью, низким энергопотреблени-
ем и высокой функциональной сложностью. 
Успехи в конструировании и технологии позволили изго-
товлять в едином технологическом цикле целые функциональ-
ные узлы, которые позволяют из состава изделий полностью 
или частично исключать электрорадиодетали и приборы. 
Одним из наиболее важных технологических приемов 
микроэлектроники является интегральная технология, дающая 
возможность на одной пластине создавать группы схемно-
соединенных между собой элементов. Используя интеграль-
ную технологию, можно изготовлять схемы на высокопроиз-
водительных автоматизированных установках, одновременно 
выпуская значительное количество идентичных по параметрам 
функциональных узлов. 
Функциональные узлы, выполненные по интегральной 
технологии, называют интегральными микросхемами (ИМС) 
или просто микросхемами. 
Основные преимущества интегральных микросхем по 
сравнению с аналогичными схемами на дискретных компонен-
тах - малые габариты, малая масса и повышенная механиче-
ская прочность. При их производстве требуются меньшие за-
траты за счет применения высокопроизводительного автома-
тизированного оборудования, возможно существенное сокра-
щение ручного труда и получение лучших характеристик схем 
благодаря идентичности параметров компонентов. Повышен-
ная надежность за счет уменьшения количества сварных со-
единений, автоматизации технологических операций и сниже-
ния вероятности выхода из строя отдельных элементов, изго-
товленных в едином технологическом цикле. При эксплуата-

---

4
ции таких приборов без существенных затрат может быть вве-
дено резервирование, что повышает надежность их работы. 
Следует подчеркнуть, что в микроэлектронике исполь-
зуются те же теоретические положения, что и в электронных 
узлах, выполненных на дискретных компонентах. Однако с ее 
развитием изменился подход к схемотехническому решению 
отдельных функциональных узлов и устройств. При инте-
гральной технологии значительное увеличение числа активных 
компонентов существенно не изменяет стоимости изделий. 
Поэтому используют возможность улучшения каких-либо па-
раметров путем введения дополнительных активных или пас-
сивных элементов. 
Принципиальные схемы ИС значительно сложнее своих 
аналогов, выполненных на дискретных компонентах. 
Данное учебное пособие написано на основе курса лек-
ций по дисциплине «Физические основы микроэлектронных 
приборов и интегральных схем», читаемого студентам третье-
го курса Воронежского государственного технического уни-
верситета, и полностью соответствует требованиям Федераль-
ного государственного образовательного стандарта высшего 
образования по направлению 11.03.04 «Электроника и нано-
электроника» (направленность «Микроэлектроника и твердо-
тельная электроника»). 

---

5