《计算机软件及应用CMOS集成电路基础》是一份PPT文档，主要介绍了集成电路（integrated circuit）的基本知识。集成电路是一种微型电子器件或部件，它将一个电路中所需的所有元件及布线互连一起，制作在一小块半导体晶片上，然后封装在一个管壳内，形成具有所需电路功能的微型结构。通常用字母“IC”来表示集成电路。
集成电路内部主要由导体、绝缘体和半导体材料构成。导体是一种含有大量自由电子的材料，可以在电压作用下自由运动，参与导电；绝缘体则是一种没有能够参与导电的自由电子的材料；半导体是一种部分电子在获得足够能量后可自由运动，参与导电的材料。
最早采用的半导体材料是由Ⅳ族元素组成的单质半导体材料，如硅和锗晶体。这两种材料的禁带宽度很小，使得其中的电子可以很容易获得能量向高能级跃迁，从而参与导电。而硅在地壳中储量极大，目前是应用最广泛的半导体材料。
然而，单质硅材料的导电能力比较弱，因此需要在其中掺入少量杂质材料，以提供更多的自由电子。这个过程被称为掺杂。根据掺入的不同杂质，可得到N型和P型两种半导体材料。
N型材料是通过掺入Ⅴ族元素作为杂质来实现的，其中的杂质元素的五个价电子中，有四个会与周围的硅原子形成共价键，而剩余的一个电子则成为自由电子，参与导电。
P型材料则是通过掺入Ⅲ族元素作为杂质来实现的，这些杂质元素的三个价电子只能与周围的硅原子形成共价键，导致缺少一个价电子，形成了称为空穴的电荷载体。
在完美的硅晶体中，N型材料和P型材料会形成一个P-N结。这个结具有特殊的电学性质，能够实现半导体器件的功能。根据不同的电路需求，可以通过在P-N结上引入反向偏置或正向偏置电压，来控制电流的流动。
在集成电路的制造过程中，首先需要选择合适的材料，并进行掺杂来得到所需的半导体材料。然后，使用光刻技术制作芯片的电路图案。接下来，将芯片上的电路图案进行电镀、腐蚀等工艺处理，形成层叠的金属、绝缘体和半导体材料。最后，通过封装将芯片保护起来，并提供引脚和外接电路的接口，实现电路的功能。
总的来说，集成电路是一种非常重要的微型电子器件，在现代电子领域中广泛应用。它的制造过程涉及到多种材料和工艺，以及精密的设计和封装技术。深入了解集成电路的基础知识，有助于我们更好地理解和应用现代计算机软件和应用。
