半導體與積體電路
半導體的導電能力介於導體和絕緣體之間，是現代電子工業的基礎材料。積體電路（IC）是將大量電路元件整合在一小片半導體晶片上的技術。
物理原理
- 半導體材料（如矽 Si、砷化鎵 GaAs）的導電能力介於導體和絕緣體之間
- 在半導體晶體內加入微量的雜質，會降低（或提升）其導電能力
- 可製成二極體和電晶體等基本電子元件
結構與運作
- 半導體：導電力介於導體與絕緣體之間的一種材料，如矽（Si）、砷化鎵等
- 晶片（chip）：在晶圓（wafer，8 吋或 12 吋晶圓）上製作的小片
- 積體電路（IC）：每一個小晶片即是一個完整的電路，稱為積體電路
發展歷史
- 1947 年：美國發明第一顆電晶體
- 1958 年：發展出積體電路的技術
- 持續發展：積體電路的發明，使得電子產品走向「輕、薄、短、小」的趨勢
日常生活應用
- 數字型手錶
- 掌上型計算機
- 微電腦
- 手機、電腦等所有現代電子產品
關鍵特性
| 特性 | 說明 |
|---|---|
| 體積小 | 大量元件整合在小晶片上 |
| 耗電量低 | 相比傳統真空管大幅降低功耗 |
| 性能可靠 | 固態元件，不像真空管容易損壞 |