CONCEPTOS DE MICROELECTRONICA


MICROELECTRONICA
LEY DE MOORE
TRANSISTOR
MOSFET
CMOS
DENSIDAD DE COMPONENTES
VELOCIDAD DE OPERACIONES BÁSICAS
DISIPACIÓN DE POTENCIA

 

CLASIFICACIÓN DE PRODUCTOS MICROELECTRÓNICO

 

Microelectrónica

Una tecnología en microelectrónica se entiende como el conjunto de reglas, normas, requisitos, materiales y procesos que aplicados en una secuencia determinada, permite obtener como producto final un circuito integrado, que son dispositivos electrónicos miniaturizados. Los más importantes son circuitos integrados de Silicio corriente.

La microelectrónica es la tecnología mediante la cual se diseñan dispositivos electrónicos empacados en grandes densidades en una pastilla única de semiconductor.

Ley de Moore

Gordon Moore en 1965 analizó datos de producción de chips y notó que la cantidad de elementos que la tecnología acomodaba dentro de un chip se duplicaba aproximadamente cada 18 meses. Esa tendencia se ha mantenido hasta el presente.

Transistor

El transistor tiene tres partes. Una que emite electrones (emisor), otra que los recibe o recolecta (colector) y otra con la que se modula el paso de dichos electrones (base).

Una pequeña señal eléctrica aplicada entre la base y emisor modula la que circula entre emisor y receptor. La señal base emisor puede ser muy pequeña en comparación con la emisor receptor. La señal emisor-receptor es aproximadamente la misma que la base-emisor pero amplificada.

El transistor se utiliza, por tanto, como amplificador. Además, todo amplificador oscila así que puede usarse como oscilador y también como rectificador y como conmutador on-off. El transistor también funciona por tanto como un interruptor electrónico, siendo esta propiedad aplicada en la electrónica en el diseño de algunos tipos de memorias y de otros circuitos.

Mosfet

El transistor de efecto de campo de metal óxidosemiconductor (MOSFET), es el dispositivo que está en el centro de la revolución microelectrónica. Tiene en su interior una estructura compuesta de una puerta de polisilicio (anteriormente de metal), una capa fina de óxido de silicio, situada encima de la placa de silicio (figura 6). Aplicando un voltaje a la puerta por encima de un cierto umbral, atrae electrones a la interfaz del semiconductor y el óxido. Estos electrones pueden entonces cerrar el interruptor entre otros dos grupos de electrones llamados fuente y sumidero ubicados en las proximidades, de forma que la corriente pueda fluir de uno a otro. En esencia, un MOSFET es un interruptor que se activa electrónicamente. Si el voltaje aplicado a la puerta está por debajo del umbral, el interruptor se abre. Si está por encima, el interruptor se cierra. De esta forma se pueden hacer operaciones lógicas.

CMOS

Metal-óxido semiconductor complementario. Esto significa que realmente hay no uno sino dos tipos de MOSFETs, uno que se activa con un voltaje por encima de un cierto valor y otro complementario que se activa con un voltaje por debajo de un valor diferente. Esto permite lo que se denomina lógica complementaria lo que básicamente quiere decir que cuando un interruptor está cerrado, el otro está abierto. De esta forma, es posible realizar operaciones lógicas sin tener una derivación directa entre la fuente de potencia y tierra evitando por lo tanto la corriente continua. Ninguna otra familia lógica lo hace. Este simple atributo es la clave que hay detrás de las enormes densidades de transistores de los modernos microprocesadores.

Semiconductores

Los semiconductores son el eje de la industria electrónica digital moderna, son dispositivos electrónicos con elevado grado de miniaturización e integración de los transistores capaces de comportamientos electrónicos variables; posibilitando la realización de una serie de operaciones matemáticas a gran velocidad, el almacenamiento de información en forma digital o el control de una serie de tareas.

Densidad de Componentes

Número de componentes dentro del integrado.

Velocidad de operaciones básicas

Número de retardo mínimo por componente elemental de circuito, la cual ha llegado de 1 a 2 nanosegundos . Se han intentado nuevas tecnologías que son cambio de materia básico Silicio por Arsenuro de Galio, mezcla de la tecnología CMOS con la tecnología bipolar.

Disipación de potencia

Con el aumento en la densidad de componentes han aparecido limitaciones que han generado todo un movimiento en nuevas tecnologías de empaque en circuitos integrados para el manejo adecuado y económico de la disipación de potencia.


CLASIFICACIÓN DE PRODUCTOS MICROELECTRÓNICOS