ผลต่างระหว่างรุ่นของ "ไมโครอิเล็กทรอนิกส์"

'''ไมโครอิเล็กทรอนิกส์''' เป็นสาขาย่อยของ[[อิเล็กทรอนิกส์]] ที่เกี่ยวข้องกับการศึกษา การออกแบบ และ การผลิต [[อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์]] (เช่น [[ทรานซิสเตอร์]], [[ตัวเก็บประจุ]], [[ตัวเหนี่ยวนำ]], [[ตัวต้านทาน]], [[ไดโอด]], หลอด [[ไดโอดเปล่งแสง|LED]], [[:en:Piezoelectric_motor|มอเตอร์]] เป็นต้น) โดยเฉพาะปัจจุบันนิยมให้ความสำคัญกับอุปกรณ์หรือการประกอบอุปกรณ์ที่มีขนาดเล็กมาก เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บน [[สารกึ่งตัวนำ|แผ่นสารกึ่งตัวนำ]], [[วงจรรวม]] (ไมโครชิป), [[LCD:en:Thin-film_transistor|อุปกรณ์แบบฟิล์มบาง]]บนจอ[[:en:MicroLED|แสดงผล]] และ [[LCD]] เป็นต้น อย่างไรก็ตาม ความหมายของ "ไมโคร" นี้เป็นไปเพื่อระบุความต่างจาก "อิเล็กทรอนิกส์" ที่เน้นไปทางการศึกษากว้างๆเกี่ยวกับไฟฟ้า, อุปกรณ์, วงจร และการประยุกต์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์เท่านั้น อาจไม่เกี่ยวข้องกับขนาดของอุปกรณ์ในระดับไมโครเมตร (ไมครอน) เสมอไป อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับไมโครอิเล็กทรอนิกส์จึงอาจใหญ่กว่าหรือเล็กกว่านี้ก็ได้ เช่น [[:en:Carbon_nanotube_field-effect_transistor|ไมโครชิปที่มีอุปกรณ์เล็กกว่าไมโครเมตรประกอบอยู่]], [[:en:Surface_acoustic_wave_sensor|ไมโครเซนเซอร์ทีมีขนาดในระดับมิลลิเมตร]], ไมโครชิปชีวภาพทีมักมีขนาดโดยรวมใหญ่ระดับเซนติเมตร (Biochip), [[:en:Ultrasonic_motor|ไมโครมอเตอร์แบบอัลตราโซนิกส์ทีมีขนาดใหญ่กว่าไมโครเมตร]] เป็นต้น

อุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้ส่วนใหญ่สร้างจากวัสดุประเภท [[สารกึ่งตัวนำ]], (อย่างไรก็ดี อาจเป็นวัสดุอื่นๆทั้ง [[ฉนวน]] และ[[ตัวนำไฟฟ้า|ตัวนำ]] ก็ได้) โดยการผลิตนั้นนิยมใช้กระบวนการที่เรียกว่า [[โฟโตไลโทกราฟี|โฟโตลิโทกราฟี]] ([[:en:Photolithography|photolithography]]) ด้วยเครื่องฉายแบบซ้ำ ([[:en:Stepper|stepper]]) แบบแสงที่มีความถี่สูงมาก เช่น [[:en:Ultraviolet|DUV]]/[[:en:Extreme_ultraviolet_lithography|EUV]] รวมกับวิธีการทางเทคโนโลยีวัสดุอื่นๆ เช่น [[:en:Sputtering|sputtering]], ebeam[[:en:Electron-beam_physical_vapor_deposition|E-beam evaporation]], [[:en:Diffusion|planar diffusion]], [[:en:Chemical_vapor_deposition|chemical vapor deposition]], [[:en:Ion_implantation|ion implantation]] เป็นต้น นอกจากนี้งานวิจัยทางอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ที่นิยมในปัจจุบันยังรวมถึงการสร้างอุปกรณ์ที่มีการทำงานทาง [[:en:Electromechanics|กลไกไฟฟ้า]], [[โฟตอนิกส์|แสง]]และ[[:en:Biomedical_engineering|ชีวการแพทย์]]ด้วย เช่น [[:en:Microelectromechanical_systems|MEMS]], [[:en:Microoptoelectromechanical_systems|MOEMS]], [[:en:Microfluidics|microfluid chip]], [[:en:Centrifugal_micro-fluidic_biochip|micro TAS]], [[:en:Biochip|microarray (Biochip)]] เป็นต้น ตัวอย่างอุปกรณ์เหล่านี้ที่พบได้ในชีวิตประจำวันคือ [[:en:Digital_micromirror_device|DMD chip]] ที่ใช้ในโปรเจกเตอร์แบบ [[:en:Digital_Light_Processing|DLP]], [[:en:Accelerometer|เซนเซอร์วัดความเร่ง]], [[:en:Magnetometer|เข็มทิศดิจิตอล]] เป็นต้น

เมื่อเทคนิคต่างๆ เพิ่มขึ้น ขนาดของอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ก็มีขนาดลดลงตามลำดับ เป็นที่รู้กันทั่วไปว่าการลดขนาดวงจรอิเล็กทรอนิกส์ส่งผลกระทบต่อการทำงานและคุณสมบัติทางไฟฟ้าอย่างมาก ทั้งวงจรแบบดิจิตอลและแอนะลอก จึงต้องมีวิธีการเฉพาะ เช่น ปกติตัวอย่างกรณของ [[วงจรรวม]] ที่ ประกอบด้วยตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ ส่วนตัวส่วนของตัวเหนี่ยวนำนั้นใช้ในวงจรแอนะลอกความถี่สูงบางแบบ แต่มักจะใช้พื้นที่ของชิปขนาดใหญ่ หากใช้ที่ความถี่ค่ำ โดยอาจต้องใช้ [[:en:Gyrator|gyrator]] แท[[LED|น]] นอกจากนี้เส้นทางของสัญญาณยังเกียวข้องกับผลแฝงของ[[:en:Equivalent_circuit|วงจรสมมูลทางไฟฟ้า]] เรียกว่า '''[[:en:Parasitic_element_(electrical_networks)|parasitic effects]]''' ส่งผลต่อความถูกต้องในการรับส่งสัญญาณ ([[:en:Signal_integrity|signal integrity]]) ซึ่งเป้าหมายของวิศวกรไมโครอิเล็กทรอนิกส์ จะต้องต้องหาทางชดเชย หรือลดผลกระทบเหล่านี้ให้เหลือน้อยที่สุด ขณะเดียวกันก็ ทำให้อุปกรณ์มีขนาดเล็กลง ทำงานเร็วขึ้น และราคาถูกลง

เนื่องจากอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ที่ถูกให้สำคัญอย่างมากในปัจจุบันคือ [[:en:Integrated_circuit|วงจรรวม]] ที่มี [[การสร้างวงจรรวมขนาดใหญ่มาก|วงจรขนาดใหญ่มากประกอบอยู่]] ([[:en:Very_Large_Scale_Integration|VLSI]]) และสร้างขึ้นบน [[:en:Wafer_(electronics)|แผ่นสารกึ่งตัวนำที่เป็นซิลิคอน]] จึงมักมีการเรียกด้วยชื่อเฉพาะแทนคำว่าไมโครอิเล็กทรอนิกส์โดยตรง เช่น VLSI design, semiconductor engineering, IC planner เป็นต้น สำหรับขั้นตอนการออกแบบวงจรรวมนี้ จะนิยมใช้ซอฟต์แวร์ที่เรียกว่า Electronic Design Automation ([[:en:Electronic_design_automation|EDA]]) เพื่อให้การออกแบบได้รับ[[:en:Physical_verification|การตรวจสอบให้เป็นไปตามมาตราฐานเทคโนโลยี่ในการผลิต]] ([[:en:Design_rule_checking|Design RuleRules]]) และจำลองการทำงานด้วย [[:en:SPICE|SPICE]] สำหรับวงจรทั่วไป, [[:en:Register-transfer_level|RTL simulator]] สำหรับวงจรดิจิตอลสวิทช์, [[:en:Computational_electromagnetics|CEM]] สำหรับวงจรสื่อสารความถี่วิทยุ ([[:en:Radio-frequency_microelectromechanical_system|RF micro devices/circuits]]), [[:en:Multiphysics_simulation|multiphysics]] สำหรับ [[:en:Microelectromechanical_systems|MEMS]] เพื่อดูพฤติกรรมของอุปกรณ์ที่ออกแบบ นอกจากนี้วิธีการออกแบบด้วยภาษาอธิบายฮาร์ดแวร์ ([[:en:Hardware_description_language|HDL]]) เช่น [[:en:VHDL|VHDL]], [[:en:Verilog|Verilog]], AHDL จะช่วยลดความยุ่งยากในการทำงานกับวงจรที่ซับซ้อนสูง แล้วทดสอบบนอุปกรณ์ประเภท Field Programmable Gate Array ([[:en:Field-programmable_gate_array|FPGA]]) สำหรับวงจรดิจิตอล หรือ [[:en:VHDL-AMS|VHDL-AMS]]/[[:en:Verilog-AMS|Verilog-AMS]] สำหรับ [[:en:Mixed-signal_integrated_circuit|วงจรรวมสัญญาณผสม]] เมื่อผลเป็นที่ยอมรับแล้วจึงผลิตจริง กลุ่มบริษัทที่ทำการออกแบบจะถูกเรียกว่า [[:en:Fabless_manufacturing|fabless hub]] ในขณะที่บริษัทที่ทำการผลิตจะถูกเรียกว่า [[:en:Semiconductor_fabrication_plant|fabrication foundry]], fab node, หรือ foundry อย่างไรก็ตามบางกลุ่มบริษัทอาจออกแบบและผลิต เช่น [[:en:Intel|Intel]], [[:en:STMicroelectronics|STmicroelectronics]], [[:en:Samsung_Electronics|Samsung electronics]], [[:en:Texas_Instruments|Texas Instruments]], [[:en:Analog_Devices|Analog devices]] เป็นต้น นอกจากนี้ บริษัทให้บริการในเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง เช่น ซอฟต์แวร์ออกแบบ, ซอฟต์แวร์จำลองการทำงาน เครื่องสร้างภาพด้วยวิธีโฟโตลิโทกราฟี, สารเคมี, สารไวแสง เป็นต้น ก็มีความสำคัญอย่างมากในอุตสาหกรรมนี้ ตัวอย่างบริษัทเหล่านี้ คือ [[:en:Cadence_Design_Systems|Cadence Design Systems]], [[:en:Synopsys|Synopsys]], [[:en:Ansys|Ansys]], [[:en:ASML_Holding|ASML Holding]], [[:en:Lam_Research|Lam Research]] เป็นต้น