Co-phàirtean dealanach IC Chips ùr agus tùsail TPA3116D2DADR

Ann an làithean tràtha a 'chip semiconductor, cha b' e silicon am prìomh charactar, b 'e germanium a bh' ann.B’ e transistor stèidhichte air germanium a bh’ anns a’ chiad transistor agus b’ e chip germanium a’ chiad chip cuairteachaidh amalaichte.
Chaidh a 'chiad transistor a chruthachadh le Bardeen agus Bratton, a chruthaich an transistor bipolar (BJT).Chaidh a’ chiad diode snaim P/N a chruthachadh le Shockley agus, sa bhad, thàinig an seòrsa snaim seo a chaidh a dhealbhadh le Shockley gu bhith na structar àbhaisteach airson a’ BJT agus tha e ann an seirbheis an-diugh.Fhuair an triùir aca an Duais Nobel ann am Fiosaigs air a’ bhliadhna sin ann an 1956 cuideachd.
Faodar transistor a thuigsinn gu sìmplidh mar atharrachadh beag.A rèir feartan an semiconductor, faodar semiconductor seòrsa N a chruthachadh le bhith a’ dòpadh an leth-chonnsair le fosfair agus semiconductor seòrsa P le boron.Tha an cothlamadh de semiconductors seòrsa N agus P-seòrsa a’ cruthachadh snaim PN, structar cudromach ann an sgoltagan dealanach;leigidh seo le gnìomhan loidsig sònraichte a bhith air an coileanadh (leithid le geataichean, no geataichean, neo-gheata, msaa.)
Tha cuid de dhuilgheadasan duilich aig Germanium, ge-tà, leithid an iomadh lochdan eadar-aghaidh anns an semiconductor, an droch sheasmhachd teirmeach, agus dìth ocsaidean dùmhail.A bharrachd air an sin, tha germanium na eileamaid tearc, le dìreach 7 pàirtean gach millean ann an rùsg na talmhainn, agus tha mèinnean germanium gu math sgapte cuideachd.Is ann air sgàth gu bheil germanium gu math tearc agus gun a bhith cuibhrichte gu bheil cosgais stuthan amh airson germanium fhathast àrd;tha cùisean tearc, agus tha cosgais àrd stuthan amh a’ fàgail nach eil transistors germanium nas saoire, agus mar sin tha e duilich transistors germanium a thoirt gu buil air sgèile mhòr.

Leum luchd-rannsachaidh, mar sin, suas ìre agus choimhead iad air an eileamaid silicon.Dh'fhaodadh tu a ràdh gu bheil na h-easbhaidhean gnèitheach aig a' Ghearmailtium gu lèir nam buannachdan gnèitheach aig silicon.

Is e silicon an dàrna eileamaid as pailte às deidh ocsaidean, ach gu bunaiteach chan urrainn dhut monomers silicon a lorg ann an nàdar;Is e silicates agus silicates na todhar as cumanta a th’ ann.Dhiubh sin, is e silica aon de na prìomh phàirtean de ghainmhich.A bharrachd air an sin, tha todhar mar feldspar, clach-ghràin, agus quartz uile stèidhichte air todhar silica-ogsaidean.

Tha silicon seasmhach gu teirmeach, tha ocsaid seasmhach dùmhail, àrd dielectric aige, agus faodar a dheasachadh gu furasta le eadar-aghaidh silicon-silicon oxide le glè bheag de lochdan eadar-aghaidh.

Tha sileacon ogsaid neo-sholabailte ann an uisge (tha germanium oxide soluble ann an uisge) agus neo-sholabailte anns a’ mhòr-chuid de dh’ acids, a tha dìreach na dheagh mhaidseadh airson an dòigh clò-bhualaidh coirbeachd a thathas a’ cleachdadh airson bùird cuairteachaidh clò-bhuailte.Is e toradh a’ chothlamadh seo am pròiseas rèidh airson cuairtean amalaichte a tha a’ leantainn chun an latha an-diugh.
Colbhan criostal silicon

Siubhal Silicon chun mhullach
Iomairt a dh’ fhàillig: Thathas ag ràdh gun robh Shockley a’ faicinn cothrom margaidh mòr aig àm nuair nach robh duine air soirbheachadh fhathast ann a bhith a’ dèanamh transistor silicon;is e sin as coireach gun do dh’ fhàg e Bell Labs ann an 1956 gus a chompanaidh fhèin a thòiseachadh ann an California.Gu mì-fhortanach, cha b’ e neach-tionnsgain math a bh’ ann an Shockley agus b’ e mearachd amadan a bh’ anns an stiùireadh gnìomhachais aige an taca ris na sgilean acadaimigeach aige.Mar sin cha do choilean Shockley fhèin am miann a bhith a’ cur silicon an àite germanium, agus b’ e an àrd-ùrlar airson a’ chòrr de a bheatha am podium aig Oilthigh Stanford.Bliadhna às deidh a stèidheachadh, bha na h-ochdnar òganach tàlantach a bha e air fhastadh air falbh bhuaithe gu mòr, agus b’ e na “ochd luchd-brathaidh” a bha gu bhith a’ cur crìoch air an amas a bhith a’ cur an àite germanium le silicon.

Àrdachadh an transistor silicon

Mus do stèidhich na h-Ochd Renegades Fairchild Semiconductor, b’ e transistors germanium am prìomh mhargaidh airson transistors, le faisg air 30 millean transistors air an dèanamh anns na Stàitean Aonaichte ann an 1957, dìreach millean transistors silicon agus faisg air 29 millean transistors germanium.Le roinn margaidh de 20%, thàinig Texas Instruments gu bhith mar am fuamhaire anns a’ mhargaidh transistor.
Ochd Renegades agus Fairchild Semiconductor

Tha an luchd-ceannach as motha sa mhargaidh, riaghaltas na SA agus armachd, airson na sgoltagan a chleachdadh ann an àireamhan mòra ann an rocaidean is urchraichean, ag àrdachadh an luchd cur air bhog luachmhor agus ag adhartachadh earbsachd ionadan smachd.Ach bidh suidheachaidhean obrach cruaidh aig na transistors cuideachd air adhbhrachadh le teòthachd àrd agus crith fòirneartach.

Is e Germanium a’ chiad fheadhainn a chaill a-mach nuair a thig e gu teòthachd: faodaidh transistors germanium seasamh ri teòthachd dìreach 80 ° C, fhad ‘s a tha riatanasan an airm airson obrachadh seasmhach eadhon aig 200 ° C.Is e dìreach transistors silicon as urrainn an teòthachd seo a sheasamh.
An transistor silicon traidiseanta

Dh'innlich Fairchild am pròiseas airson transistors sileaconach a dhèanamh, gan dèanamh cho sìmplidh agus cho èifeachdach ri leabhraichean clò-bhuailte agus tòrr nas saoire na transistors germanium a thaobh prìs.Tha pròiseas Fairchild airson transistors silicon a dhèanamh garbh mar a leanas.

An toiseach, tha cruth air a tharraing le làimh, uaireannan cho mòr is gu bheil e a’ togail balla, agus an uairsin tha an dealbh air a thogail agus air a lughdachadh gu duilleag beag gluasaid, gu tric le dà shreath de thrì siotaichean, gach fear a’ riochdachadh sreath de chuairtean.

San dàrna h-àite, tha còmhdach de stuth a tha mothachail air solas air a chuir an sàs anns an wafer sileaconach rèidh sliseag agus snasta, agus tha an UV / laser air a chleachdadh gus am pàtran cuairteachaidh a dhìon bhon duilleag gluasaid air an wafer silicon.

San treas àite, bidh raointean agus loidhnichean ann am pàirt dhorcha na duilleig tar-shoillseachaidh a’ fàgail phàtranan gun nochdadh air an wafer sileaconach;tha na pàtrain neo-fhaicsinneach sin air an glanadh le fuasgladh searbhagach, agus an dàrna cuid neo-chunbhalachd semiconductor air an cur ris (dòigh sgaoilidh) no tha stiùirichean meatailt air an plastadh.

An ceathramh, ag ath-aithris nan trì ceumannan gu h-àrd airson gach wafer tar-shoilleir, gheibhear àireamhan mòra de transistors air wafers silicon, a tha air an gearradh le boireannaich a tha ag obair fo mhiocroscop agus an uairsin ceangailte ri uèirichean, an uairsin air am pacadh, air an deuchainn agus air an reic.

Leis na transistors silicon rim faighinn ann am meudan mòra, bha na h-ochd luchd-stèidheachaidh renegade Fairchild am measg nan companaidhean a b’ urrainn seasamh ri taobh fuamhairean leithid Texas Instruments.

Am putadh cudromach - Intel
B’ e an innleachd an dèidh sin den chuairt aonaichte a thug geàrr-chunntas air ceannas germanium.Aig an àm, bha dà loidhne teicneòlais ann, aon airson cuairtean amalaichte air sgoltagan germanium bho Texas Instruments agus aon airson cuairtean amalaichte air sgoltagan silicon bho Fairchild.An toiseach, bha connspaid làidir aig an dà chompanaidh mu shealbh nam peutantan air na cuairtean amalaichte, ach an dèidh sin dh’ aithnich Oifis a’ Pheutant gu robh seilbh aig an dà chompanaidh air na peutantan air na cuairtean amalaichte.
Ach, leis gu robh pròiseas Fairchild nas adhartaiche, thàinig e gu bhith na inbhe airson cuairtean amalaichte agus tha e fhathast ga chleachdadh an-diugh.Nas fhaide air adhart, dh’ fhàg Noyce, innleadair a’ chuairt amalaichte, agus Moore, a chruthaich Lagh Moore, Centron Semiconductor, a bha, le chèile, le chèile nam buill de na “Ochd Traitors”.Còmhla ri Grove, chruthaich iad rud a tha a-nis mar a’ chompanaidh chip semiconductor as motha san t-saoghal, Intel.
Na triùir a stèidhich Intel, bhon taobh chlì: Grove, Noyce, agus Moore

Ann an leasachaidhean às deidh sin, bhrùth Intel chips silicon.Tha e air a’ chùis a dhèanamh air fuamhairean leithid Texas Instruments, Motorola, agus IBM gus a bhith na rìgh air an roinn stòraidh semiconductor agus CPU.

Mar a thàinig Intel gu bhith na phrìomh chluicheadair sa ghnìomhachas, chuir silicon crìoch air germanium cuideachd, agus chaidh Gleann Santa Clara ath-ainmeachadh mar "Silicon Valley".Bhon uairsin, tha sgoltagan silicon air a bhith co-ionann ri sgoltagan semiconductor ann am beachd a’ phobaill.

Tha cuid de dhuilgheadasan duilich aig Germanium, ge-tà, fhuasgladh, leithid an iomadh lochdan eadar-aghaidh de semiconductors, droch sheasmhachd teirmeach, agus dìth ocsaidean dùmhail.A bharrachd air an sin, tha germanium na eileamaid tearc, le dìreach 7 pàirtean gach millean ann an rùsg na talmhainn, agus tha mèinnean germanium gu math sgapte cuideachd.Is ann air sgàth gu bheil germanium gu math tearc agus gun a bhith cuibhrichte gu bheil cosgais stuthan amh airson germanium fhathast àrd;tha cùisean tearc, agus tha cosgais àrd stuthan amh a’ fàgail nach eil transistors germanium nas saoire, agus mar sin tha e duilich transistors germanium a thoirt gu buil air sgèile mhòr.

Leum luchd-rannsachaidh, mar sin, suas ìre agus choimhead iad air an eileamaid silicon.Dh'fhaodadh tu a ràdh gur e neartan bunaiteach silicon a th' anns na laigsean gnèitheach aig germanium gu lèir.

Is e silicon an dàrna eileamaid as pailte às deidh ocsaidean, ach gu bunaiteach chan urrainn dhut monomers silicon a lorg ann an nàdar;Is e silicates agus silicates na todhar as cumanta a th’ ann.Dhiubh sin, is e silica aon de na prìomh phàirtean de ghainmhich.A bharrachd air an sin, tha todhar mar feldspar, clach-ghràin, agus quartz uile stèidhichte air todhar silica-ogsaidean.

Tha silicon seasmhach gu teirmeach, tha ocsaid seasmhach dùmhail, àrd dielectric aige, agus faodar a dheasachadh gu furasta le eadar-aghaidh silicon-silicon oxide le glè bheag de lochdan eadar-aghaidh.

Tha sileacon ogsaid neo-sholabailte ann an uisge (tha germanium oxide soluble ann an uisge) agus neo-sholabailte anns a’ mhòr-chuid de dh’ acids, a tha dìreach na dheagh mhaidseadh airson an dòigh clò-bhualaidh coirbeachd a thathas a’ cleachdadh airson bùird cuairteachaidh clò-bhuailte.Is e toradh a’ chothlamadh seo am pròiseas planar cuairteachaidh aonaichte a tha a’ leantainn chun an latha an-diugh.