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MICROELECTRONICAMICROELECTRONICA
Es el conjunto de reglas, normas, requisitos, materiales y procesos que aplicados en una secuencia determinada, permite obtener como producto final un circuito integrado (dispositivos electronicos miniaturizados).
Los mas importantes son hechos de Silicio.
Ing. JULIO GONZALEZ PRADO
MICROELECTRONICAMICROELECTRONICA
La microelectronica es la tecnologia mediante la cual se diseñan dispositivos electronicos empacados en grandes densidades en un paquete unico denominado Circuito Integrado.
Ing. JULIO GONZALEZ PRADO
LEY DE MOORELEY DE MOORE
Gordon Moore en 1965 analizo datos de produccion de Integrados y noto que la cantidad de elementos de la tecnologia para implementabar dentro de un IC se duplicaba aproximadamente cada 18 meses. Esta tendencia se ha mantenido hasta el presente.
Ing. JULIO GONZALEZ PRADO
SEMICONDUCTORESSEMICONDUCTORES
Son el eje de la industria electronica digital moderna.
Son dispositivos electronicos de elevado grado de miniaturizacion e integracion.
Estan formados por transistores capaces de realizar diversos tipos de comportamiento.
Ing. JULIO GONZALEZ PRADO
SEMICONDUCTORESSEMICONDUCTORES
Estos transistores pueden realizar diversos comportamientos:
Operaciones matematicas a gran velocidad,
Almacenamiento de informacion en forma digital,
Control de una serie de tareas.
Ing. JULIO GONZALEZ PRADO
ELEMENTOS ELECTRONICOS: ELEMENTOS ELECTRONICOS: EL TRANSISTOREL TRANSISTOR
El transistor tiene 3 partes: EMISOR: que emite electrones,COLECTOR: que recibe o colecta
electrones,BASE: es la que modula o permite el paso
de los electrones.
Ing. JULIO GONZALEZ PRADO
ELEMENTOS ELECTRONICOS: ELEMENTOS ELECTRONICOS: EL TRANSISTOREL TRANSISTOR
Una pequeña señal electrica aplicada entre la base y el emisor modula la corriente que circula entre emisor y colector.
La señal base-emisor es muy pequeña en relacion con la emisor-colector.
La señal emisor-colector es la misma que la señal base-emisor pero amplificada.
Ing. JULIO GONZALEZ PRADO
ELEMENTOS ELECTRONICOS: ELEMENTOS ELECTRONICOS: EL TRANSISTOREL TRANSISTOR
El transistor puede usarse entonces como AMPLIFICADOR.
Tambien puede emplearse como OSCILADOR.
Otro uso del transistor es la de INTERRUPTOR ELECTRONICO (ON-OFF) controlado por corriente de la base.
Ing. JULIO GONZALEZ PRADO
ELEMENTOS ELECTRONICOS:ELEMENTOS ELECTRONICOS:EL MOSFETEL MOSFET
El MOSFET(Transistor de efecto de campo de Metal Oxido Semiconductor) es el dispositivo mas usado en microelectronica.
Esencialmente es un interruptor que se activa por medio del voltaje aplicado en uno de sus terminales (GATE).
Ing. JULIO GONZALEZ PRADO
ELEMENTOS ELECTRONICOS:ELEMENTOS ELECTRONICOS:EL MOSFETEL MOSFET
Tiene 3 terminales:GATE (Puerta): es el terminal que
controla por medio de tension aplicada en el, la corriente de electrones entre los otros dos terminales: Source(fuente), DRAIN (drenador).
SOURCE(Fuente): es el terminal origen de la corriente de electrones.
DRAIN (Drenador): es el terminal destino de la corriente de electrones.
Ing. JULIO GONZALEZ PRADO
ELEMENTOS ELECTRONICOS:ELEMENTOS ELECTRONICOS:CMOSCMOS
Metal Oxido Semiconductor Complementario.
Existen basicamente dos tipos de MOSFET’s, una de los cuales se activa con un voltaje por encima de un cierto valor y otro por debajo de este voltaje: actuan complementariamente.
O sea cuando uno esta cerrado el otro esta abierto .
Ing. JULIO GONZALEZ PRADO
ELEMENTOS ELECTRONICOS:ELEMENTOS ELECTRONICOS:CMOSCMOS
De esta forma es posible realizar operaciones logicas sin tener una derivacion directa entre fuente y tierra evitando la corriente continua.
Ninguna otra familia logica lo puede realizar.Esto hace posible realizar Circuitos
Integrados con gran densidad de transistores pudiendo implementarse microprocesadores bastante especializados.
Ing. JULIO GONZALEZ PRADO
DEFINICIONES BASICASDEFINICIONES BASICAS
DENSIDAD DE COMPONENTES: Numero de componentes dentro de un integrado.
Ing. JULIO GONZALEZ PRADO
DEFINICIONES BASICASDEFINICIONES BASICAS
VELOCIDAD DE OPERACIONES BASICAS: Retardo minimo por componente elemental del circuito. Actualmente esta en el rango de 1 a 2 nanosegundos (10e-9 segundos)
Ing. JULIO GONZALEZ PRADO
DEFINICIONES BASICASDEFINICIONES BASICAS
DISIPACION DE POTENCIA: Se genera debido al aumento de la densidad de componentes por integrado.
Debido a esto se han generado todo una tecnologia para el empaque de los circuitos integrados que permite el manejo adecuado y economico de la disipacion de potencia.
Ing. JULIO GONZALEZ PRADO
CLASIFICACION CLASIFICACION
SEGÚN SU FUNCION:DIGITALES: Circuitos logicos, memorias,
micropocesadores.ANALOGICOS.
Ing. JULIO GONZALEZ PRADO
CLASIFICACION SEGÚN LA ESCALA CLASIFICACION SEGÚN LA ESCALA DE INTEGRACIONDE INTEGRACION
PEQUEÑA ESCALA DE INTEGRACION (SSI): Comprende todos los integrados con menos de 10 compuertas: Compuertas logicas.
MEDIANA ESCALA DE INTEGRACION (MSI): Comprende todos los integrados cuyo nuemro de puertas esta entre 10 y 100: Sumadores, comparadores, codificadores, decodificadores, multiplexores.
Ing. JULIO GONZALEZ PRADO
CLASIFICACION SEGÚN LA ESCALA CLASIFICACION SEGÚN LA ESCALA DE INTEGRACIONDE INTEGRACION
GRAN ESCALA DE INTEGRACION (LSI): Comprende los integrados que contienen entre 100 y 1000 compuertas.
Estos integrados realizan una funcion completa: Operaciones basicas de calculadoras o almacenamiento de gran cantidad de bits.
Ing. JULIO GONZALEZ PRADO
CLASIFICACION SEGÚN LA ESCALA CLASIFICACION SEGÚN LA ESCALA DE INTEGRACIONDE INTEGRACION
GRAN ESCALA DE INTEGRACION (LSI): La aparicion de los circuitos LSI dio lugar a la implementacion del MICRORPOCESADOR.
Los primeros funcionaban con 4 bits (1971) y estaban formados por 2300 transistores.
En 1974 se implementaron microprocesadores de 8 bits formados hasta por 8000 transistores.
Ing. JULIO GONZALEZ PRADO
CLASIFICACION SEGÚN LA ESCALA CLASIFICACION SEGÚN LA ESCALA DE INTEGRACIONDE INTEGRACION
MUY ALTA ESCALA DE INTEGRACION (VLSI): Comprende los integrados que contienen entre 1000 y 10,000 compuertas.
Consolidan definitivamente la industria de los integrados y desplazan definitivamente la tecnologia de los componentes aislados dando lugar a la era de la miniaturizacion de los equipos.
Ing. JULIO GONZALEZ PRADO
CLASIFICACION SEGÚN LA ESCALA CLASIFICACION SEGÚN LA ESCALA DE INTEGRACIONDE INTEGRACION
ULTRA ALTA ESCALA DE INTEGRACION(ULSI): Comprende los integrados de mas de 10,000 compuertas.
Es la tecnologia que implementa los actuales microprocesadores .
Ing. JULIO GONZALEZ PRADO
CLASIFICACION SEGÚN EL TIPOS CLASIFICACION SEGÚN EL TIPOS DE TRANSISTOR UTILIZADODE TRANSISTOR UTILIZADO
BIPOLAR: Tienen dos tipos de cargas moviles
UNIPOLAR (MOS): Tienen solo un tipo de material sin uniones rectificadoras y un solo tipo de carga.
Ing. JULIO GONZALEZ PRADO
MATERIALES USADOS EN LA MATERIALES USADOS EN LA FABRICACION FABRICACION
SILICIO: En su forma pura es un material brillante, oscuro que es un semiconductor intrinseco.
Se utiliza cristalizado para hacer transistores y Circuitos integrados.
Ing. JULIO GONZALEZ PRADO
MATERIALES USADOS EN LA MATERIALES USADOS EN LA FABRICACION FABRICACION
GERMANIO: Se usa tambien en semiconductores y transistores.
En forma de monocristales se usa en la fabricacion de elementos opticos (lentes, prismas, etc) para espectroscopia infraroja: Espectroscopios, detectores infrarojos.
Su alto indice de refraccion lo hace util para la fabricacion de lentes gran angular de camaras fotograficas y objetivos de microscopio.
Ing. JULIO GONZALEZ PRADO