Миниатюризация (Br.Eng. : Миниатюризация) - это тенденция к производству механических, оптических и электронных продуктов и устройств все меньшего размера. Примеры включают миниатюризацию мобильных телефонов, компьютеров и уменьшение габаритов двигателя автомобиля . В электронике экспоненциальное масштабирование и миниатюризация кремниевых МОП-транзисторов (МОП-транзисторов) приводит к среднему количеству транзисторов на интегральной схеме удваивается каждые два года, наблюдение, известное как закон Мура. Это приводит к созданию интегральных схем MOS, таких как микропроцессоров и микросхем памяти, с увеличивающейся плотностью транзисторов, более высокой производительностью и более низкой <36.>потребляемая мощность, позволяющая миниатюризировать электронные устройства.
История миниатюризации связана с историей информационных технологий, основанных на череде коммутационных устройств, каждое из которых меньше, быстрее и дешевле своего предшественника. В течение периода, именуемого Второй промышленной революцией, миниатюризация ограничивалась двумерными электронными схемами, используемыми для манипулирования информацией. Эта ориентация продемонстрирована при использовании электронных ламп в первых компьютерах общего назначения. Эта технология уступила место разработке транзисторов в 1950-х годах, а затем была разработана технология интегральных схем (IC).
MOSFET (полевой транзистор металл-оксид-полупроводник, или МОП-транзистор) был изобретен Мохамедом М. Аталлой и Давоном Кангом в Bell Labs в 1959 году, и продемонстрирована в 1960 году. Это был первый по-настоящему компактный транзистор, который можно было миниатюризировать и массово производить для широкого спектра применений благодаря его высокой масштабируемости и низкому энергопотреблению., что приводит к увеличению плотности транзисторов. Это позволило создать микросхемы ИС с высокой плотностью размещения, применив то, что позже будет известно как закон Мура.
В начале 1960-х годов Гордон Э. Мур, который позже основал Intel, признал, что идеальные электрические характеристики и масштабируемые характеристики устройств MOSFET приведут к быстрому увеличению уровней интеграции и беспрецедентному росту электронных приложений. Закон Мура, который был описан Гордоном Муром в 1965 году и позже назван в его честь, предсказал, что количество транзисторов в интегральной схеме при минимальной стоимости компонентов удваивается каждые 18 месяцев.
В 1974 году Роберт Х. Деннард в IBM признал технологию быстрого масштабирования MOSFET и сформулировал соответствующее правило масштабирования Деннарда. Масштабирование и миниатюризация MOSFET с тех пор стали ключевой движущей силой закона Мура. Это позволяет создавать такие интегральные схемы, как микропроцессоры и микросхемы памяти, меньшего размера и с большей плотностью транзисторов ..
Мур описал развитие миниатюризации в 1975 году во время Международного Встреча Electron Devices, на которой он подтвердил свое предыдущее предсказание о том, что кремниевые интегральные схемы будут доминировать в электронике, подчеркнув, что в то время такие схемы уже были высокопроизводительными устройствами и начали дешеветь. Это стало возможным благодаря надежному производственному процессу, который включал производство в периодическом процессе. В нем использовались этапы фотолитографии, механической и химической обработки для создания нескольких транзисторов на одной кремниевой пластине. Мерой этого процесса был его выход, который представляет собой отношение работающих устройств к устройствам с дефектами, и, при удовлетворительном выходе, меньший транзистор означает, что на одной пластине может быть больше, что делает производство каждого из них дешевле.
Миниатюризация стала тенденцией последних пятидесяти лет и охватила не только электронные, но и механические устройства. К 2004 году электронные компании производили кремниевые интегральные схемы микросхемы с переключающими МОП-транзисторами, которые имели размер 130 нанометров (нм), а также велась разработка микросхем размером всего несколько нанометров в рамках инициативы нанотехнологии. Основное внимание уделяется уменьшению размеров компонентов для увеличения количества компонентов, которые могут быть интегрированы в одну пластину, и для этого потребовались важные инновации, в том числе увеличение размера пластины, разработка сложных металлических соединений между схемами кристалла и улучшение полимеров . используется для масок (фоторезистов ) в процессах фотолитографии. В последних двух областях миниатюризация перешла в нанометровый диапазон.
Миниатюризация в электронике быстро развивается из-за сравнительной легкости миниатюризации электронов (Электроны не могут быть меньше. Состояние миниатюрных электронов неверно Ваш бот напортачил. Миниатюризация быстро продвигается из-за лучшего проектирования и меньших транзисторов.), Которые являются его основными движущимися частями. С другой стороны, процесс изготовления механических устройств более сложен из-за того, что структурные свойства его частей меняются по мере их усадки. Говорят, что так называемая Третья промышленная революция основана на экономически жизнеспособных технологиях, которые могут уменьшить трехмерные объекты.