北邮 电路与信号 第2章-1 电子器件的发展史课件

1、电子器件的发展史陈飞1电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。进入21世纪，人们面临的是以微电子技术（半导体和集成电路为代表）电子计算机和因特网为标志的信息社会。2高科技的广泛应用使社会生产力和经济获得了空前的发展。现代电子技术在国防、科学、工业、医学、通讯（信息处理、传输和交流）及文化生活等各个领域中都起着巨大的作用。34电子技术的应用现在的世界，电子技术无处不在：收音机、彩电、音响、VCD、DVD、电子手表、数码相机、微电脑、大规模生产的工业流水线、因特网、机器人、航天飞机、宇宙探测仪，可以说，人们现在生活

2、在电子世界中，一天也离不开它。基本器件的两个发展阶段分立元件阶段（19051959）真空电子管、半导体晶体管集成电路阶段（1959）小规模集成(SSI)电路、中规模集成MSI电路、大规模集成(LSI)电路、超大规模集成VLSI电路。5真空三极管 1907年美国物理学家德福莱斯特发明了真空三极管。在实验过程中，德福雷斯特把一根导线弯成“Z”型，然后把它安装到灯丝与金属屏级之间的位置，形成电子管的第三个极。惊讶地发现，只要把一个微小的变化电压加到它的身上，就能在金属屏极上接收到一个与输入信号变化规律完全相同，但强度大大增强的电流！真空三极管使人类第一实现了电信号的放大，为无线电话通信奠定了基础。7

3、电子管体积大、功耗大、发热厉害、寿命短、电源利用效率低、结构脆弱而且需要高压电源的缺点，现在它的绝大部分用途已经基本被固体器件晶体管所取代。8晶体管对人类社会的影响 1948年 英国采用EDSAG计算机，这是最早的一种存储程序数字计算机1949年 诺伊曼提出自动传输机的概念1950年 麻省理工学院的福雷斯特研制成磁心存储器1954年 贝尔实验室研制太阳能电池和单晶硅1957年 苏联发射第一颗人造地球卫星10集成电路1958年 美国得克萨斯仪器公司和仙童公司宣布研制成第一个集成电路。它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上，使电子产品向更小型化发展。 1961年4月25日：第一个集成电路专利被

4、授予罗伯特诺伊斯（Robert Noyce）。 1968年7月：罗伯特诺伊斯和戈登摩尔从仙童（Fairchild）半导体公司辞职，创立了一个新的企业，即英特尔公司，英文名Intel为“集成电子设备（integrated electronics）”的缩写。11自1958年第一块集成元件问世以来，集成电路已经跨越了小、中、大、超大、特大、巨大规模几个台阶，集成度平均每2年提高近3倍。随着集成度的提高，器件尺寸不断减小。12时 期规 模集成度（元件数）50年代末小规模集成电路（SSI）10060年代中规模集成电路（MSI）100070年代大规模集成电路（LSI）100070年代末超大规模集成电路（V

5、LSI）1000080年代特大规模集成电路（ULSI）100000集成电路制造技术的发展日新月异，其中最具有代表性的集成电路芯片主要包括以下几类，它们构成了现代数字系统的基石。14可编程逻辑器件（PLD）微控制芯片（MCU）数字信号处理器（DSP）大规模存储芯片（RAM/ROM）电子计算机的发展伴随着电子技术的发展而飞速发展起来的电子计算机所经历的四个阶段充分说明了电子技术发展的四个阶段的特性。第一代（19461957）电子管计算机第二代（19581963）晶体管计算机第三代（19641970）集成电路计算机第四代（1971）大规模集成电路计算机15纳米电子技术纳米技术是指在0.1100 nm的尺度空间内研究电子、原子、分子的内在运行规律和特性的崭新技术。它的最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子，制造具有特定功能的产品纳米技术与微电子技术相结合出现的纳米电子学，立足于最新的物理理论和最先进的工艺手段，按照全新的理念来构造电子系统，可以超越集成电路的物理和工艺限制，研制出体积更小、速度更快、功耗更低的新一代量子功