芯片是一種集成電路,由大量的晶體管構成。不同的芯片有不同的集成規模,大到幾億;小到幾十、幾百個晶體管。晶體管有兩種狀態,開和關,用1、0來表示。多個晶體管產生的多個1與0的信號,這些信號被設定成特定的功能(即指令和數據),來表示或處理字母、數字、顏色和圖形等。
芯片加電以后,首先產生一個啟動指令,來啟動芯片,以后就不斷接受新指令和數據,來完成功能。
芯片運行的原理
制作芯片的主要原材料是硅,通常而言是從砂石之中提煉而出,把沙子中的二氧化硅融化然后還原,最后得到硅單質。然后再在硅單質上進行摻雜,左側摻入硼元素,右側摻入磷元素。
摻雜的主要原因是由于硅單質本身不導電,而硅元素周圍有四個電子,相當于四個空穴,硼元素周邊只有三個電子,相對硅而言缺少了一個電子,因此以空穴導電為主,稱之為P型半導體。而磷元素周圍有五個電子,相比硅多一個,因此稱為N型半導體。兩者相結合,也就成為上述的PN結。
PN結的主要特點在于,只有在左側加正極右側加負極電流才能通過,如果把電流方向掉轉,那么電流是不流通的,這也就是二極管。
最復雜的芯片(如:CPU芯片、顯卡芯片等)生產過程:
1.將高純的硅晶圓,切成薄片
2.在每一個切片表面生成一層二氧化硅
3.在二氧化硅層上覆蓋一個感光層,進行光刻蝕
4.添加另一層二氧化硅,然后光刻一次,如此添加多層
5.整片的晶圓被切割成一個個獨立的芯片單元,進行封裝。
ofweek電子工程網,懂得網絡綜合整理
責任編輯:李倩
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