四合院我一心科研重工强国第595章 集成电路技术研究

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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