Anyar jeung aslina TPA3116D2DADR Integrated circuit IC Chips komponén éléktronika

Dina dinten awal chip semikonduktor, silikon sanes tokoh utama, germanium éta.Transistor munggaran nyaéta transistor berbasis germanium sareng chip sirkuit terpadu munggaran nyaéta chip germanium.
Transistor munggaran diciptakeun ku Bardeen sareng Bratton, anu nimukeun transistor bipolar (BJT).Dioda simpang P/N munggaran diciptakeun ku Shockley sareng, langsung, jinis simpang ieu anu dirancang ku Shockley janten struktur standar pikeun BJT sareng ayeuna dilayanan.Tiluanana ogé dilélér Hadiah Nobel Fisika dina taun 1956.
Transistor ngan saukur tiasa dipikaharti salaku saklar miniatur.Gumantung kana sipat semikonduktor, semikonduktor tipe-N bisa dibentuk ku doping semikonduktor jeung fosfor jeung semikonduktor tipe-P kalawan boron.Kombinasi N-tipe jeung P-tipe semikonduktor ngabentuk simpang PN, struktur penting dina chip éléktronik;hal ieu ngamungkinkeun operasi logika husus bisa dipigawé (saperti kalawan-gerbang, atawa-gerbang, non-gerbang, jsb)
Germanium, kumaha oge, boga sababaraha masalah pisan hésé, kayaning loba defects panganteur dina semikonduktor, stabilitas termal goréng, sarta kurangna oksida padet.Leuwih ti éta, germanium mangrupa unsur langka, kalawan ngan 7 bagian per juta dina kulit bumi, sarta bijih germanium ogé sumebar pisan.Kusabab germanium jarang pisan sareng henteu kentel yén biaya bahan baku pikeun germanium tetep luhur;hal anu langka, sarta biaya tinggi bahan baku ngajadikeun transistor germanium teu langkung mirah, jadi hese ngahasilkeun transistor germanium dina skala badag.

Ku kituna, panalungtik luncat nepi ka tingkat sarta nempo unsur silikon.Anjeun tiasa nyebatkeun yén sadaya kakurangan germanium mangrupikeun kauntungan alami silikon.

Silikon nyaéta unsur kadua panglobana sanggeus oksigén, tapi dasarna anjeun teu bisa manggihan monomér silikon di alam;sanyawa anu paling umum nyaéta silika sareng silikat.Tina ieu, silika mangrupikeun salah sahiji komponén utama keusik.Salaku tambahan, sanyawa sapertos feldspar, granit, sareng kuarsa sadayana dumasar kana sanyawa silika-oksigén.

Silikon stabil sacara termal, gaduh oksida konstan diéléktrik anu padet, tinggi, sareng tiasa gampang disiapkeun nganggo antarmuka silikon-silikon oksida kalayan sakedik cacad antarmuka.

Silikon oksida teu leyur dina cai (jermanium oksida téh leyur dina cai) jeung leyur dina kalolobaan asam, nu ngan hiji patandingan sampurna pikeun téhnik percetakan korosi dipaké pikeun papan sirkuit dicitak.Produk tina kombinasi ieu prosés datar pikeun sirkuit terpadu nu terus nepi ka poé ieu.
kolom kristal silikon

Perjalanan Silicon ka luhur
Usaha anu gagal: Disebutkeun yén Shockley ningali kasempetan pasar anu ageung dina waktos anu teu aya anu suksés dina ngadamel transistor silikon;Éta pisan sababna naha anjeunna ninggalkeun Bell Labs di 1956 pikeun ngamimitian parusahaan sorangan di California.Hanjakalna, Shockley sanés pangusaha anu saé sareng manajemén bisnisna mangrupikeun tugas anu bodo dibandingkeun sareng kaahlian akademikna.Jadi Shockley sorangan teu minuhan ambisi pikeun ngaganti germanium jeung silikon, sarta panggung pikeun sesa hirupna éta podium di Stanford University.Sataun saatos ngadegna, dalapan pamuda anu berbakat anu direkrut anjeunna mundur ti anjeunna sacara masal, sareng éta "dalapan pengkhianat" anu bakal ngalengkepan ambisi pikeun ngagentos germanium ku silikon.

Kebangkitan transistor silikon

Sateuacan Eight Renegades ngadegkeun Fairchild Semiconductor, transistor germanium mangrupikeun pasar dominan pikeun transistor, kalayan ampir 30 juta transistor diproduksi di Amérika Serikat dina 1957, ngan ukur hiji juta transistor silikon sareng ampir 29 juta transistor germanium.Kalayan pangsa pasar 20%, Texas Instruments janten raksasa di pasar transistor.
Dalapan Renegades sareng Fairchild Semiconductor

Konsumén pangbadagna pasar, pamaréntah AS sareng militér, hoyong nganggo chip dina jumlah anu ageung dina rokét sareng misil, ningkatkeun beban peluncuran anu berharga sareng ningkatkeun réliabilitas terminal kontrol.Tapi transistor ogé bakal nyanghareupan kaayaan operasi anu parah disababkeun ku suhu anu luhur sareng geter anu ganas.

Germanium mangrupikeun anu munggaran kaleungitan dina suhu: transistor germanium tiasa tahan suhu ngan 80 ° C, sedengkeun syarat militér nyaéta pikeun operasi anu stabil sanajan dina 200 ° C.Ngan transistor silikon tiasa tahan suhu ieu.
Transistor silikon tradisional

Fairchild nimukeun prosés nyieun transistor silikon, nyieun eta salaku basajan tur efisien salaku buku dicitak tur laér leuwih murah ti transistor germanium dina watesan harga.Prosés Fairchild pikeun nyieun transistor silikon kasar saperti kieu.

Mimitina, perenah digambar ku leungeun, sakapeung ageung dugi ka témbok, teras gambarna dipoto sareng diréduksi janten lambaran tembus alit, sering nganggo dua lajur tilu lembar, masing-masing ngagambarkeun lapisan sirkuit.

Bréh, lapisan bahan sénsitip lampu diterapkeun kana wafer silikon lemes anu diiris sareng digosok, sareng UV / laser dianggo pikeun ngajagi pola sirkuit tina lambaran transiluminasi kana wafer silikon.

Katilu, wewengkon jeung garis dina bagian poék lambar transiluminasi ninggalkeun pola unexposed dina wafer silikon;pola-pola anu teu kakeunaan ieu dibersihkeun nganggo larutan asam, sareng najis semikonduktor ditambah (téhnik difusi) atanapi konduktor logam dilapis.

Kaopat, ngulang tilu léngkah di luhur pikeun unggal wafer tembus, sajumlah ageung transistor tiasa didapet dina wafer silikon, anu dipotong ku pagawé awéwé dina mikroskop teras dihubungkeun kana kabel, teras dibungkus, diuji, sareng dijual.

Kalawan transistor silikon sadia dina jumlah badag, dalapan pendiri renegade Fairchild diantara pausahaan nu bisa nangtung barengan raksasa kayaning Texas Instruments.

The push penting - Intel
Ieu penemuan saterusna tina sirkuit terpadu nu nyimpulkeun dominasi germanium.Dina waktos éta, aya dua garis téhnologi, hiji keur sirkuit terpadu on chip germanium ti Texas Instruments na hiji keur sirkuit terpadu on chip silikon ti Fairchild.Dina awalna, dua pausahaan kungsi sengketa sengit ngeunaan kapamilikan tina patén-patén dina sirkuit terpadu, tapi engké Kantor Patén ngakuan kapamilikan tina patén-patén dina sirkuit terpadu ku duanana pausahaan.
Nanging, kusabab prosés Fairchild langkung maju, éta janten standar pikeun sirkuit terpadu sareng terus dianggo ayeuna.Engké, Noyce, nu manggihan sirkuit terpadu, jeung Moore, nu manggihan Hukum Moore urang, ninggalkeun Centron Semiconductor, nu, saliwatan, éta duanana anggota "Dalapan Traitors".Kalayan Grove, aranjeunna nyiptakeun naon anu ayeuna perusahaan chip semikonduktor panggedéna di dunya, Intel.
Tilu pendiri Intel, ti kénca: Grove, Noyce, sareng Moore

Dina kamajuan saterusna, Intel ngadorong chip silikon.Éta parantos ngéléhkeun raksasa sapertos Texas Instruments, Motorola, sareng IBM pikeun janten raja séktor panyimpen semikonduktor sareng CPU.

Salaku Intel jadi pamaén dominan di industri, silikon ogé réngsé germanium, sarta naon sakali Santa Clara Valley ieu diganti "Silicon Valley".Saprak harita, chip silikon geus jadi sarua jeung chip semikonduktor dina persepsi publik.

Germanium, kumaha oge, boga sababaraha masalah pisan hésé direngsekeun, kayaning loba defects panganteur semikonduktor, stabilitas termal goréng, sarta kurangna oksida padet.Leuwih ti éta, germanium mangrupa unsur langka, kalawan ngan 7 bagian per juta dina kulit bumi, sarta bijih germanium ogé sumebar pisan.Kusabab germanium jarang pisan sareng henteu kentel yén biaya bahan baku pikeun germanium tetep luhur;hal anu langka, sarta biaya tinggi bahan baku ngajadikeun transistor germanium teu langkung mirah, jadi hese ngahasilkeun transistor germanium dina skala badag.

Ku kituna, panalungtik luncat nepi ka tingkat sarta nempo unsur silikon.Anjeun tiasa nyebatkeun yén sadaya kalemahan alamiah germanium mangrupikeun kakuatan alamiah silikon.

Silikon nyaéta unsur kadua panglobana sanggeus oksigén, tapi dasarna anjeun teu bisa manggihan monomér silikon di alam;sanyawa anu paling umum nyaéta silika sareng silikat.Tina ieu, silika mangrupikeun salah sahiji komponén utama keusik.Salaku tambahan, sanyawa sapertos feldspar, granit, sareng kuarsa sadayana dumasar kana sanyawa silika-oksigén.

Silikon stabil sacara termal, gaduh oksida konstan diéléktrik anu padet, tinggi, sareng tiasa gampang disiapkeun nganggo antarmuka silikon-silikon oksida kalayan sakedik cacad antarmuka.

Silikon oksida teu leyur dina cai (jermanium oksida téh leyur dina cai) jeung leyur dina kalolobaan asam, nu ngan hiji patandingan sampurna pikeun téhnik percetakan korosi dipaké pikeun papan sirkuit dicitak.Produk tina kombinasi ieu mangrupikeun prosés planar sirkuit terpadu anu terus dugi ka ayeuna.