半导体芯片的工作原理

当今半导体芯片工业大多数应用的是基于硅的集成电路。我们就以硅基集成电路为例来跟大家讲述半导体芯片的工作原理。

讲述原理之前，我们先来了解芯片的分类

由于半导体芯片是集成电路的载体，芯片分类也就是指的集成电路的分类。

1 按集成度的高低分类

集成电路按规模大小分为：小规模集成电路（SSI）、中规模集成电路（MSI）、大规模集成电路（LSI）、超大规模集成电路（VLSI）、特大规模集成电路（ULSI）。

2 按功能结构分类

集成电路按其功能、结构的不同，可以分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。

模拟集成电路用来产生、放大和处理各种模拟信号（指幅度随时间边疆变化的信号。例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等），而数字集成电路用来产生、放大和处理各种数字信号（指在时间上和幅度上离散取值的信号。例如VCD、DVD重放的音频信号和视频信号）。

3 按导电类型分类

集成电路按导电类型可分为双极型集成电路和单极型集成电路。

双极型集成电路的制作工艺复杂，功耗较大，代表集成电路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等类型。单极型集成电路的制作工艺简单，功耗也较低，易于制成大规模集成电路，代表集成电路有CMOS、NMOS、PMOS等类型。

4 按制作工艺不同分类

集成电路按制作工艺可分为半导体集成电路和薄膜集成电路。

膜集成电路又分类厚膜集成电路和薄膜集成电路。

半导体芯片工作原理如下：

很多人不明白半导体芯片的工作原理是怎样的，为什么那些app程序，下载到了手机里，手机上的芯片就可以按照程序中的逻辑运行起来了。

其实芯片跟外界连接的途径只有一种，那就是引脚。而所谓的引脚也不过是两种功能，一种是输入，用来监控外界的状态，一种是输出，用来操控外界。无论是外部中断，还是串口接收…..都是输入的一种特殊状态，而无论是串口输出，PWM…. 也都只不过是输出的一种特殊形式而已。

半导体芯片的的核心是晶圆，晶圆就是一片硅片，然后在上面刻录凹槽，填充介质，使芯片可以形成或者更多的三极管。；

（数字电路）各种门和寄存器组合就可以形成各种各样加法器、触发器等；

（模拟电路）学过模拟电路同学都知道，三极管可以工作在截至区，放大区，和饱和区。而且我们可以使用三极管组成与，非，或等数字门电路。

因此简要的概括就是：n多三极管->n多各种门->n种基本电路->芯片

而我们编写的程序，Z后也都是各种二进制文件010101001010010010 ，通过他们去控制三极管的开启和关闭，那么芯片的世界就按照我们设定的逻辑运行起来了。