інтэгральная схема з вялікай колькасцю схемных элементаў (высокай ступені інтэграцыі); асн. элементная база ЭВМ і радыёэлектронных сродкаў. Аналагавыя вялікія інтэгральныя схемы маюць да 800, лічбавыя — да некалькіх дзесяткаў тысяч элементаў. Звышвялікая інтэгральная схема мае на парадак большую ступень інтэграцыі. Вялікія інтэгральныя схемы забяспечваюць надзейнасць радыёэлектроннай тэхнікі, яе малыя габарыты і масу, нізкую спажываную магутнасць.
Асаблівасць вялікіх інтэгральных схем — малыя памеры яе элементаў і міжэлементных злучэнняў (да 1,2 мкм пры выкарыстанні фоталітаграфіі і менш за 1 мкм пры рэнтгенаўскай і электроннай літаграфіі); скарачэнне колькасці знешніх вывадаў для забеспячэння хуткадзеяння, напр. у аднакрышталёвых ЭВМ. Адрозніваюць вялікія інтэгральныя схемы цвердацельныя (маналітныя; бываюць на аснове структур метал-дыэлектрык-паўправаднік і біпалярных структур) і гібрыдныя (дыскрэтныя бяскорпусныя паўправадніковыя прыборы і інтэгральныя схемы размешчаны на плёначнай падложцы; маюць больш шырокі частотны дыяпазон у параўнанні з маналітнымі; недахопы — меншая шчыльнасць упакоўкі элементаў, меншая надзейнасць). Праектаванне і тэхнал. рэалізацыя вялікіх інтэгральных схем ажыццяўляюцца пры дапамозе ЭВМ.
Вялікія інтэгральныя схемы выкарыстоўваюцца як запамінальныя прыстасаванні, аналага-лічбавыя і лічбавыя пераўтваральнікі, узмацняльнікі, у мікрапрацэсарных камплектах і інш. На Беларусі навук. распрацоўкі і вытворчасць вялікіх інтэгральных схем і звышвялікіх інтэгральных схем ажыццяўляюцца ў навук.-вытв. аб’яднаннях «Інтэграл», «Карал», канцэрне «Планар», Бел. ун-це інфарматыкі і радыёэлектронікі, Мінскім н.-д. прыладабудаўнічым ін-це, НДІ радыёматэрыялаў і інш.
Літ.:
Технология СБИС: Пер. с англ.Кн. 1—2. М., 1986;
Гурский Л.И., Степанец В.Я. Проектирование микросхем. Мн., 1991.
Беларуская Энцыклапедыя (1996—2004, правапіс да 2008 г., часткова)
КРЭ́МНІЙ (лац. Silicium),
Si, хімічны элемент IV групы перыяд. сістэмы, ат. н. 14, ат. м. 28,0855. Прыродны К. складаецца з 3 стабільных ізатопаў, асн.28Si (92,27%). Другі (пасля кіслароду) элемент паводле распаўсюджанасці ў зямной кары (27,6% па масе). У прыродзе знаходзіцца ў асн. у выглядзе крэмнію дыаксіду і сілікатаў прыродных, у свабодным стане не сустракаецца. Атрыманы ў 1823 Ё.Я.Берцэліусам; названы ад лац. silex — крэмень (назва К. ад грэч. kremnos уцёс, скала).
Крышт. К. — цёмна-шэрае рэчыва з метал. бляскам, шчыльн. 2330 кг/м³, tпл 1415 °C. Паўправаднік, электрафіз. ўласцівасці якога залежаць ад прыроды і канцэнтрацыі прымесей (легіруючых дабавак), структурных дэфектаў. Не раствараецца ў вадзе і к-тах. Раствараецца ў сумесі азотнай і плавікавай кіслот, растворах шчолачаў з вылучэннем вадароду. Устойлівы ў паветры, акісляецца кіслародам да SiO2 пры т-ры вышэй за 400 °C. З фторам (пры пакаёвай т-ры) і астатнімі галагенамі (пры 300—500 °C) утварае тэтрагалагеніды К. (напр., SiCl4 тэтрахларыд К. — бясколерная вадкасць, дыміць у паветры). Пры награванні ўзаемадзейнічае з азотам, фосфарам, вугляродам (гл.Крэмнію карбід), многімі металамі (гл.Сіліцыды). З вадародам непасрэдна не ўзаемадзейнічае, сіланы атрымліваюць ускосным шляхам. Арган. вытворныя К. — крэмнійарганічныя злучэнні, крэмнійарганічныя палімеры. Тэхн. К. атрымліваюць аднаўленнем расплаву SiO2, коксам, паўправадніковы — аднаўленнем SiCl4 вадародам, раскладаннем сілану SiH4 пры 1000 °C. З расплаву паўправадніковага К. вырошчваюць монакрышталі. Выкарыстоўваюць у электроніцы для вырабу інтэгральных схем, дыёдаў, транзістараў, сонечных батарэй і інш.; як кампанент электратэхн. і інш. сталей, чыгуну, бронзы, сілумінаў.
Беларуская Энцыклапедыя (1996—2004, правапіс да 2008 г., часткова)
ДЫЭЛЕ́КТРЫКІ (ад дыя... + англ. electric электрычны),
рэчывы, якія практычна не праводзяць электрычны ток і могуць палярызавацца ў знешнім эл. полі (гл.Палярызацыя дыэлектрыкаў). Бываюць цвёрдыя (напр., бурштын, слюда, шкло, эбаніт), вадкія (вада, трансфарматарнае масла) або газападобныя (усе газы). Падзяляюцца на непалярныя (малекулы маюць сіметрычную будову і цэнтры «цяжару» дадатных і адмоўных зарадаў супадаюць), палярныя (малекулы пры адсутнасці знешняга эл. поля маюць адрозны ад 0 дыпольны момант) і іонныя крышталі (крышталічная рашотка з правільным чаргаваннем іонаў розных знакаў і ўтварэннем 2 іонных падрашотак). Адпаведна адрозніваюць электронную (дэфармацыйную), арыентацыйную (дыпольную) і іонную палярызацыю. Механізмы палярызацыі Д. розныя і залежаць ад характару хім. сувязей. Асн. характарыстыкі Д.: дыэлектрычная пранікальнасць, дыэлектрычная ўспрыімлівасць і эл. трываласць (гл.Прабой дыэлектрыкаў). У тэхніцы выкарыстоўваюцца як электраізаляцыйныя матэрыялы, у кандэнсатарах служаць для павелічэння ёмістасці; у паўправадніковай электроніцы (у т. л. мікраэлектроніцы) выкарыстоўваюцца дыэл. плёнкі (аморфныя, шклопадобныя, палімерныя) для ўтварэння структур метал—Д.—метал, метал—Д.—паўправаднік і інш. На аснове кантактаў у выглядзе тонкага слоя Д., які раздзяляе 2 звышправаднікі (кантакты Джозефсана; гл.Джозефсана эфект) створаны маламагутныя ЗВЧ генератары, хуткадзейныя элементы памяці ЭВМ, квантавыя інтэрферометры і інш.
На Беларусі даследаванні па фізіцы Д. пачаліся ў 1935 у БПІ (М.А.Безбародаў). З 1959 вядуцца ў Ін-це фізікі цвёрдага цела і паўправаднікоў Нац.АН, Бел.політэхн. акадэміі і інш.
Літ.:
Сканави Г.И. Физика диэлектриков (область слабых полей). М.; Л., 1949;
Яго ж. Физика диэлектриков (область сильных полей). М., 1958;
Рез И.С., Поплавко Ю.М. Диэлектрики: Основные свойства и применения в электронике. М., 1989.
мікрамініяцюрнае электроннае ўстройства для пераўтварэння, апрацоўкі ці захавання (назапашвання) інфармацыі, пададзенай у выглядзе эл., аптычных і інш. сігналаў. Складаецца з электрычна звязаных паміж сабой электрарадыёэлементаў (ЭРЭ), сфарміраваных у адзіным тэхнал. цыкле на аснове агульнай нясучай канструкцыі (падложкі). Актыўныя ЭРЭ І.с.: дыёды, транзістары, структуры метал—дыэлектрык—паўправаднік і інш.; пасіўныя: рэзістары, кандэнсатары электрычныя, трансфарматары, індуктыўнасці шпулі і інш. Тэорыю, метады разліку, тэхналогію вырабу І.с. вывучае і распрацоўвае мікраэлектроніка.
І.с. адрозніваюць: па спосабе аб’яднання (інтэгравання) элементаў — паўправадніковыя, ці маналітныя (асн. тып), плёначныя і гібрыдныя (у т. л. шматкрышталёвыя); па выглядзе інфармацыі, што апрацоўваюць, — лічбавыя і аналагавыя; па ступені інтэграцыі (колькасці элементаў на падложцы) — малыя, сярэднія, вялікія, звышвялікія. У маналітных І.с. элементы фарміруюцца ў адным крышталі (тонкім прыпаверхневым слоі паліраванай паўправадніковай, у асн. крэмніевай ці арсенідгаліевай, пласціны) у выніку камбінацыі працэсаў легіравання, траўлення, аксідавання, металізацыі і інш., што праводзяцца метадам фоталітаграфіі. Плёначныя І.с. змяшчаюць толькі пасіўныя элементы. Падложкамі гібрыдных І.с. служаць дыэлектрычныя пласціны, напр з керамікі, або пакрытыя дыэлектрыкам метал. пласціны, напр. на аснове алюмінію і яго аксідаў. На іх паверхні жорстка замацаваны мініяцюрныя ЭРЭ, злучаныя паміж сабой танка- ці таўстаплёначнымі праваднікамі; пасіўныя ЭРЭ могуць быць навяснымі ці плёначнымі. І.с. з’яўляюцца элементнай базай сучасных сродкаў электроннай тэхнікі. Гл. таксама Вялікая інтэгральная схема.
Літ.: Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справ. М., 1989; Гурский Л.И., Степанец В.Я. Проектирование микросхем. Мн., 1991.
В.У.Баранаў, А.П.Дастанка.
Інтэгральная схема з дыёднай ізаляцыяй: а — электрычная схема; б — тапалогія; 1 — металічныя міжзлучэнні; 2 — слой дыэлектрыка дыаксіду крэмнію SiO2; 3 — паўправадніковая пласціна з участкамі p, n і n+-тыпу праводнасці, А, Б, В — адпаведныя адзін аднаму пункты на рыс.а і б.
Беларуская Энцыклапедыя (1996—2004, правапіс да 2008 г., часткова)
ІНСТЫТУ́Т ЭЛЕКТРО́НІКІНацыянальнай акадэміі навук Беларусі.
Засн. ў 1973 на базе Лабараторыі электронікі АН Беларусі (існавала з 1961). У ін-це (1998) 10 лабараторый, аспірантура, савет па абароне канд. і доктарскіх дысертацый.
Асн. кірункі навук. даследаванняў: фіз. асновы оптаэлектронікі і аптычныя метады апрацоўкі інфармацыі; фіз. асновы мікраэлектронікі, у межах якіх распрацоўкі накіраваны на стварэнне элементнай базы для звышхуткадзейных і высокапрадукцыйных сістэм атрымання, захоўвання, перадачы і апрацоўкі інфармацыі; оптаэлектронных элементаў і прылад для аптычнай (у т. л. лазерна-галаграфічных сістэм) апрацоўкі інфармацыі, валаконна-аптычных ліній сувязі, вымяральнай тэхнікі і фотааўтаматыкі; оптыка-электронных, магн.-эл. і інш. пераўтваральнікаў для сістэм кантролю і вымярэння; вакуумных мікраэлектронных прылад для экстрэмальных умоў эксплуатацыі, прылад мікрамеханікі і мікрасенсорыкі; матэрыялаў для мікраэлектронікі і нанатэхналогій. Вынікі навук. даследаванняў: распрацаваны новыя матэрыялы для мікраэлектронікі; метады і сродкі прасторавай і прасторава-часавай мадуляцыі светлавых патокаў, якія забяспечваюць эфектыўнае пераўтварэнне двух- і аднамерных аптычных сігналаў; распрацаваны і створаны фотапрыёмнікі і фотапрыёмныя структуры для валаконна-аптычных ліній сувязі, сістэм аўтафакусіроўкі, рэгістрацыі звышслабых свячэнняў; высокаадчувальныя фотарэзістары і на іх аснове створаны оптаэлектронныя пераўтваральнікі для нанавальтметраў і мультыметраў; створаны спецыялізаваныя высокакагерэнтныя цвердацелыя лазеры для патрэб аптычнай лакацыі, галаграфіі і неразбуральнага кантролю вібратрываласных характарыстык вырабаў машынабудавання метадамі галаграфічнай інтэрфераметрыі, алюма-аксідная тэхналогія стварэння вакуумнай мікраэлектронікі, мікрамеханікі і нанаэлектронікі, вакуумныя інтэгральныя схемы для экстрэмальных умоў эксплуатацыі пры высокіх узроўнях т-р і радыяцыі; выпрацаваны прынцыпы пабудовы высокаадчувальных вымяральнікаў кампанентаў вектара індукцыі магн. поля Зямлі; створана апаратура арыентацыі галаўных частак метэаракет, вымярэння траекторый ствалоў свідравін у працэсе бурэння, спектрафотаметрычная апаратура, якая ўстанаўліваецца на ШСЗ для даследаванняў азонасферы Зямлі, шэраг высокапрадукцыйных сістэм аўтаматызаванага высокадакладнага вымярэння і кантролю памераў вырабаў электроннай тэхнікі, валаконнай оптыкі, а таксама субмікронных часцінак у тэхнал. асяроддзях; устаноўлены заканамернасці структурных і фазавых пераўтварэнняў у тонкіх паўправадніковых і метал. плёнках, сістэмах метал-паўправаднік пры імпульсным лазерным уздзеянні. Распрацоўкі ін-та адзначаны Дзярж. прэміяй СССР (1985), Дзярж. прэміямі Беларусі (1982, 1996), ЛКСМБ (1974). У Ін-це працаваў чл.-кар.АНСССР В.М.Аўдзееў; працуюць акад.Нац.АН Беларусі У.А.Піліповіч і чл.-кар. А.А.Кавалёў.
Беларуская Энцыклапедыя (1996—2004, правапіс да 2008 г., часткова)
ЗО́ННАЯ ТЭО́РЫЯкрышталічных цвёрдых цел,
квантавая тэорыя спектра энергій электронаў крышталя. Паводле З.т. гэты спектр складаецца з зон дазволеных і забароненых энергій. З.т. тлумачыць шэраг уласцівасцей і з’яў у крышталях, у прыватнасці, розны характар іх электраправоднасці.
Аснова З.т. — аднаэлектроннае прыбліжэнне: скорасць руху атамных ядраў каля становішчаў раўнавагі многа меншая за скорасць электронаў; кожны электрон рухаецца ў трохмерна-перыядычным полі, якое ствараецца ядрамі і астатнімі электронамі. Зона праводнасці (с) і валентная зона (v) утвораны сукупнасцю атамных энергет. узроўняў, «расшчэпленых» у выніку аб’яднання свабодных атамаў у крышт. рашотку. Узроўні энергіі валентных электронаў (е) атама расшчапляюцца і зрушваюцца значна больш, чым узроўні ўнутраных электронаў (і). Шырыня забароненай зоны Eg (энергет. шчыліна паміж v- і с-зонамі) вызначаецца раўнаважнай адлегласцю паміж ядрамі (пастаяннай крышт. рашоткі d) У крышталі з N ідэнтычных атамаў кожны атамны ўзровень расшчапляецца на N узроўняў, якія ўтвараюць квазінеперарыўную дазволеную зону або яе частку. Электроны запаўняюць дазволеныя зоны энергій у адпаведнасці з Паўлі прынцыпам: на N узроўнях зоны можа знаходзіцца не больш за 2N электронаў. Уласцівасці крышталя залежаць ад колькасці электронаў у зоне праводнасці і/ці ад колькасці незапоўненых узроўняў (вакансій для электронаў) у валентнай зоне. Калі энергет. зона запоўнена электронамі часткова, то пад уздзеяннем знешняга эл. поля яны пераразмяркоўваюцца па ўзроўнях у зоне. Пры гэтым парушаецца сіметрыя размеркавання электронаў па скорасцях — узнікае эл. ток. Таму крышталь з часткова запоўненай c-зонай з’яўляецца правадніком электрычнасці — металам. Электроны ў поўнасцю запоўненай v-зоне з-за прынцыпу Паўлі не могуць пераразмяркоўвацца па ўзроўнях энергіі; крышталь з пустой с-зонай і поўнасцю запоўненай электронамі v-зонай — дыэлектрык. Калі цеплавая энергія дастатковая для пераводу часткі электронаў з v-зоны ў c-зону, то электраправоднасць крышталя расце пры награванні; такі крышталь — паўправаднік. Пры слаба перакрытых с- і v-зонах крышталь з’яўляецца паўметалам (напр., вісмут), а пры змыканні гэтых зон (Eg=0) — бясшчылінным паўправадніком (напр., шэрае волава). З.т. — набліжэнне да рашэння фундаментальнай задачы: вывесці ўласцівасці крышталя з уласцівасцей атамаў, з якіх ён складаецца.
Літ.:
Харрисон У.А. Электронная структура и свойства твердых тел: Физика химической связи: Пер. с англ.Т. 1—2. М., 1983;
Анималу А. Квантовая теория кристаллических твердых тел: Пер. с англ.М., 1981.
