Проблемы тепловыделения в ИМС высокой степени интеграции.

Интегральная микросхема (ИМС) – как электронный прибор является совокупностью большого количества взаимосвязанных копонентов (транзисторов, диодов, конденсаторы, резисторы) изготовленных одновременно в едином технологическом цикле на единой подложке.В п/п-вой Ис все элементы изготавливаются в приповерхностном слое п/п-й подложки.

Функциональная сложность ИС характеризуется степенью интеграции, которая определяется количеством элементов(N) на кристалле.

По степени интеграции различают следующие виды ИС:

N< 100 – интегральная схема

100< N≤ 1000 – ИС средней степени интеграции (СИС)

1000< N≤ 10⁵ - большая ИС (БИС)

N> 10⁵ – сверхбольшая ИС (СБИС)

Проблемы тепловыделения связана с быстродействием, связанная с ограничением времени связи. Быстродействие увеличивается => плотность логики возрастает> потребляемая мощность снижается => шумовые эффекты остаются на приемлемом уровне. А для улучшения быстродействия повышают плотность ИМС. При этом рассеиваемая мощность сохраняется постоянной.

Еще одна из причин проблем, этот затруднительность достижения постоянства рассиваемой мощности из-за невозможности соответствующего уменьшения напряжения питания. Если U=const=> то рассеиваемая мощность увеличится в S³ раза.

5. Классические теории электропроводности. Теория Друде-Лоренца, метод (теория) уравнения Больцмана в τ -приближении. Сущность уравнения Больцмана.

Тория Друде-Лоренца – модель металлов для теоретического обсчета

Любой металл имеет строение из 2-х подсистем:

1) 1 подсистема: количество Ме, находящ в узлах кристаллической решетки каждый атом 1е.

2) 2 подсистема: колхоз из свободных электронов –любой электрон независим: газ валентных электронов

Плотность тока по Друде:

Физический смысл электропроводности:

(время соударения от 1 до 2)

Недостатки теория Друде – Лоренца:

1) Классиеская теория не может объясниться с большой длиной пробега.

2) Используется выражения теплопроводности