半导体材料可按化学组成来分,再将结构与性能比较特殊的非晶态与液态半导体单独列为一类。按照这样分类方法可将半导体材料分为元素半导体、无机化合物半导体、有机化合物半导体和非晶态与液态半导体。
超导材料是具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。现已发现有28种元素和几千种合金和化合物可以成为超导体。
超导元素加入某些其他元素作合金成分, 可以使超导材料的全部性能提高。如最先应用的铌锆合金(Nb-75Zr),其Tc为10.8K,Hc为8.7特。继后发展了铌钛合金,虽然Tc稍低了些,但Hc高得多,在给定磁场能承载更大电流。其性能是Nb-33Ti,Tc=9.3K,Hc=11.0特;Nb-60Ti,Tc=9.3K,Hc=12特(4.2K)。三元合金,性能进一步提高,Nb-60Ti-4Ta的性能是,Tc=9.9K,Hc=12.4特(4.2K);Nb-70Ti-5Ta的性能是,Tc=9.8K,Hc=12.8特。
·综 述·国外微电子技术的发展近况
George F. Watson
去年我们已经见到了含有超过100万只晶体管的微处理器芯片商品,1991年则有可能出现含有200万只晶体管的微处理器芯片。处理器芯片也正在同步发展,因为大家认为九十年代会出现25兆赫的芯片,所以预计下一代将制出50~60兆赫的处理器芯片。
存储器芯片也变得容量更大,速度更快了。例如动态RAM器件,目前的4兆位品种已大量投产,16兆位的已有样品,64兆位器件已研制成功,现在开发的则是256兆位甚至1千兆位的器件了。同时,这类器件的存取时间正在逐步缩短,目前的标准是80毫微秒;一年以后,应用普通CMOS工艺制造的器件将减为60毫微秒左右,而应用双极一CMOS(biCMOS)工艺的器件将缩短为35 毫微秒。
集成度/性能曲线的改进,对各类便携型电子设备最有裨益,不仅是台式计算机,而且膝上机器、笔记本机器及掌上机器都减轻了重量,降低了功耗。在不久的将来,数字式蜂窝状电话机不会比一盒名片更大。
带存储器的微处理器
在高档处理器产品方面,更高集成度的一个例子就是Intel公司为笔记本大小个人计算机而设计的80386变型。386SL则把386处理器同高速缓冲与主存储控制器、映射逻辑、总线与共处理器接口、电源保持逻辑等集成了起来。与此同时, Intel公司研制的一种外围子系统芯片还具有一个电源管理系统,可以节省电池电源。这两块集成电路加在一起,几乎能提供IBMPC/AT兼容型台式计算机的全部元件,不过全部装在一块尺
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寸仅为10×15厘米的电路板上。
缩简指令系统计算机(RISC)微处理器受到的阻力虽然正在减小,但是对它仍有争议。美国一些半导体器件制造大户以百万只晶体管芯片制造这类微处理器,例如Motorola公司在将高速缓冲存储器装到其RISC处理器后,打算在今年制出集成度更高的机型。IBM公司制造的RISC和CISC(复杂指令系统计算机)微处理器供自己使用。
RISC微处理器在嵌埋式应用中正迅速地扩展其势力范围。Intel公司最近推出的廉价型i960型32位芯片,即i960S系列芯片,售价为20美元,成本与许多16位微处理器相当,片内包括一只512字节的指令高速缓冲存储器、一只中断控制器、充分的地址空间、寄存器组和一条数据总线,适用于磁盘控制器、网络接合器、彩色复印机、打印机、传真机等设备。
总的看,嵌埋型应用继续在发展,尤其是16位的微控制器,它像高档的微处理器那样,集成度正越来越高,功能越来越强。汽车、家用电器与工业控制一类的厂商,目前正在从8位控制更新为16位控制,以便达到更快速的响应;而半导体制造商供应的16位微控制器很容易满足他们的更新要求,因为这类微控制器可以使用原来8位微控制器一样的源码。Motorola公司今年年初推出的68HC16,可以采用8位68HC11同样的软件 *** 作,而且新单元还具有数字信号处理与片上外设的功能, Chrysler公司将使用这种新器件作发动机控制。Intel公司在其16位微控制器新产品中包含有8位总线型,并提
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