Cusub iyo asalka TPA3116D2DADR Isku dhafka wareegga IC Chips qaybaha elektiroonigga ah

Maalmihii hore ee chip semiconductor, silicon ma ahayn dabeecadda ugu weyn, germanium ahaa.Transistor-kii ugu horreeyay wuxuu ahaa transistor-ku-saleysan germanium iyo chip-kii ugu horreeyay ee isku-dhafan wuxuu ahaa germanium chip.
Transistor-kii ugu horreeyay waxaa ikhtiraacay Bardeen iyo Bratton, kuwaas oo ikhtiraacay transistor-ka laba-cirifoodka (BJT).Diode-kii ugu horreeyay ee P/N isgoysyada waxaa ikhtiraacay Shockley, isla markiiba, nooca isgoysyada ee uu nashqadeeyay Shockley wuxuu noqday qaab-dhismeedka caadiga ah ee BJT oo maanta shaqeynaya.Saddexdooda ayaa sidoo kale la guddoonsiiyay abaalmarinta Nobel Prize ee Fiisigiska sanadkaas 1956kii.
Transistor-ka waxaa si fudud loo fahmi karaa inuu yahay beddel yar.Iyada oo ku xidhan sifooyinka semiconductor-ka, semiconductor-ka N-nooca waxaa la samayn karaa iyadoo lagu daro semiconductor leh fosfooraska iyo nooca P-nooca leh boron.Isku-darka nooca N-nooca iyo semiconductors-ka-P waxay sameeyaan isku-xirka PN, qaab-dhismeedka muhiimka ah ee chips-ka elektiroonigga ah;Tani waxay u ogolaaneysaa hawlgallo macquul ah oo gaar ah in la sameeyo (sida albaabbada, ama-albaabyada, albaabada, iwm.)
Germanium, si kastaba ha ahaatee, waxay leedahay dhibaatooyin aad u adag, sida cilladaha badan ee isdhexgalka ee semiconductor, xasiloonida kulaylka liita, iyo la'aanta oksaydhyada cufan.Intaa waxaa dheer, germanium waa curiye naadir ah, oo leh 7 qaybood oo keliya halkii milyan ee qolofka dhulka, iyo macdanta germanium sidoo kale aad bay u kala firirsan tahay.Sababtoo ah germanium waa mid aad dhif u ah oo aan xoogga saarin in qiimaha alaabta ceeriin ee germanium uu weli sarreeyo;arrimuhu waa naadir, qiimaha sarreeya ee alaabta ceyriinka ah ayaa ka dhigaysa transistor-ka germanium wax ka jaban, sidaa darteed way adag tahay in la soo saaro transistor-ka germanium si baaxad leh.

Cilmi-baarayaashu, sidaas darteed, waxay kor u kaceen heer waxayna eegeen curiyaha silikon.Waxaad odhan kartaa dhammaan cilladaha ku jira germaniumku waa faa'iidooyinka silikon ee dabiiciga ah.

Silikon waa cunsurka labaad ee ugu badan ka dib ogsijiinta, laakiin asal ahaan ma heli kartid monomers silikoon ee dabiiciga ah;xeryahooda ugu caansan waa silica iyo silicates.Kuwaas ka mid ah, silica markeeda waa mid ka mid ah qaybaha ugu muhiimsan ee ciidda.Intaa waxaa dheer, xeryahooda sida feldspar, granite, iyo quartz dhamaantood waxay ku saleysan yihiin xeryahooda silica-oxygen.

Silikoonku heerkulkiisu waa xasiloon yahay, waxa uu leeyahay cufan, dielectric joogto ah oo dielectric ah, waxaana si fudud loogu diyaarin karaa is-dhexgal silikon-silicon oxide ah oo leh cilado aad u yar oo dhexda ah.

Silicon oxide waa mid aan lagu milmi karin biyaha (germanium oxide waxay ku milmi kartaa biyaha) oo aan lagu milmin inta badan asiidhyada, taas oo si fudud ugu habboon farsamada daabacaadda daxalka ee loo isticmaalo looxyada wareegga daabacan.Wax soo saarka isku-dhafkan waa habka siman ee wareegyada isku dhafan ee socda ilaa maantadan la joogo.
Tiirar silikoon crystal ah

Safarka Silicon ee xagga sare
Ganacsi guuldarraystay: Waxaa la sheegay in Shockley ay aragtay fursad weyn oo suuqa ah xilli aan cidina weli ku guulaysan samaynta transistor silicon;Taasi waa sababta uu uga tagay Bell Labs 1956 si uu u furo shirkad u gaar ah California.Nasiib darro, Shockley ma ahayn ganacsade wanaagsan, maamulkiisa ganacsina wuxuu ahaa hawl nacasnimo ah marka loo eego xirfaddiisa aqooneed.Markaa Shockley laftiisu ma uu fulin hammigii ahaa in uu germanium ku beddelo silikon, marxaladda noloshiisii ​​inteedii ka hadhayna waxa ay ahayd madasha jaamacadda Stanford.Hal sano ka dib markii la aasaasay, siddeeddii nin ee xirfadlayaasha ah ee uu qoray ayaa ka goostay isaga oo dhan, waxayna ahaayeen "sideed khaa'in" kuwaas oo ahaa inay dhamaystiraan hamiga ah in germanium lagu beddelo silicon.

Kor u kaca transistor-ka silikoon

Ka hor inta aysan sideedda Renegades aasaasin Fairchild Semiconductor, germanium transistors waxay ahaayeen suuqa ugu weyn ee transistor-ka, iyadoo ku dhawaad ​​30 milyan oo transistor ah lagu soo saaray Mareykanka 1957, kaliya hal milyan oo transistor silicon ah iyo ku dhawaad ​​29 milyan transistor germanium.Iyada oo leh 20% saamiga suuqa, Texas Instruments waxay noqdeen kuwa ugu weyn suuqa transistor-ka.
Sideed Renegades iyo Semiconductor Fairchild

Macaamiisha suuqa ugu weyn, dawladda Maraykanka iyo militariga, waxay rabaan inay tiro badan u adeegsadaan chips-ka gantaalada iyo gantaalaha, iyagoo kordhinaya culeyska qiimaha leh ee soo saarista iyo hagaajinta isku halaynta marinnada xakamaynta.Laakin transistor-yadu waxay sidoo kale wajihi doonaan xaalado qallafsan oo ay sababaan heerkul sare iyo gariir xoog leh.

Germanium waa kan ugu horreeya ee lumisa marka ay timaado heerkulka: germanium transistor-yada waxay u adkeysan karaan heerkulka 80 ° C oo kaliya, halka shuruudaha milatarigu ay tahay hawlgal xasilloon xitaa 200 ° C.Kaliya transistors silicon ayaa u adkeysan kara heerkulkan.
Transistor-ka caadiga ah ee Silicon

Fairchild waxa ay ikhtiraacday habka samaynta transistor-ka silikoon, isaga oo ka dhigaya kuwo fudud oo hufan sida buugaagta daabacan oo aad uga jaban transistor-ka germanium marka la eego qiimaha.Habka Fairchild ee samaynta transistors silicon waa mid qallafsan sida soo socota.

Ugu horrayn, qaabka gacanta ayaa lagu sawiraa, mararka qaarkoodna aad u weyn oo gidaar kor u qaadaya, ka dibna sawirka ayaa la sawiraa oo la dhimayaa xaashi yar oo rogrogmi karta, inta badana leh laba haad oo saddex go'yaal ah, mid kastaa wuxuu u taagan yahay lakab wareeg ah.

Marka labaad, lakabka walxaha xasaasiga ah ayaa lagu dabaqayaa maraqa silikoon ee la jarjaray oo la sifeeyay, iyo UV/laser-ka waxaa loo isticmaalaa in lagu ilaaliyo qaabka wareegga xaashida gudbinta ee dulsaarrada silikoon.

Marka saddexaad, meelaha iyo xadhkaha qaybta mugdiga ah ee xaashida gudbinta waxay ka tagayaan qaabab aan muuqan oo wafer silikoon ah;qaababkan aan la daboolin waxaa lagu nadiifiyaa xal aashito ah, iyo mid kasta oo wasakh ah oo semiconductor ah ayaa lagu daraa (farsamada faafinta) ama kirishbooyada birta ayaa la dhejiyay.

Marka afraad, ku celcelinta saddexda tallaabo ee kor ku xusan ee wafer kasta oo translucent ah, tiro badan oo transistor ah ayaa laga heli karaa wafers silicon, kuwaas oo ay gooyaan haweenka shaqaalaha ah iyada oo la eegayo mikroskoob ka dibna lagu xirayo fiilooyinka, ka dibna la baakado, la tijaabiyo, lana iibiyo.

Iyada oo transistor-ka silikon lagu heli karo tiro aad u badan, sideeddii aas aas aasay ee Fairchild waxay ka mid ahaayeen shirkadaha garab istaagi kara kooxaha waaweyn sida Texas Instruments.

Doorka muhiimka ah - Intel
Waxay ahayd ikhtiraacii xigay ee wareegga isku dhafan ee soo koobay awoodda germanium.Waqtigaas, waxaa jiray laba xariiq oo tignoolajiyadeed, mid loogu talagalay wareegyada isku dhafan ee jajabyada germanium ee Texas Instruments iyo mid loogu talagalay wareegyada isku dhafan ee chips silicon ee Fairchild.Markii hore labada shirkadood waxaa ka dhaxeeyay muran xooggan oo ku saabsan lahaanshaha shatiyada wareegyada isku dhafan, laakiin markii dambe Xafiiska Patent wuxuu aqoonsaday lahaanshaha shatiyada wareegyada isku dhafan ee labada shirkadood.
Si kastaba ha ahaatee, maadaama habka Fairchild uu ahaa mid aad u horumarsan, wuxuu noqday halbeegga wareegyada isku dhafan oo maanta la sii isticmaalo.Ka dib, Noyce, oo ah hal-abuuraha wareegga isku-dhafan, iyo Moore, oo ah mu'alifkii Sharciga Moore, ayaa ka tagay Centron Semiconductor, kuwaas oo, shil ahaan, labadaba xubno ka ahaa "Siddeed Khaa'in".Iyaga oo kaashanaya Grove, waxay abuureen waxa hadda ah shirkadda chip semiconductor ee ugu weyn adduunka, Intel.
Saddexda aasaase ee Intel, laga bilaabo bidix: Grove, Noyce, iyo Moore

Horumarradii xigay, Intel waxay riixday chips silicon.Waxay garaacday kooxaha waaweyn sida Texas Instruments, Motorola, iyo IBM si ay u noqdaan boqorka kaydinta semiconductor iyo qaybta CPU.

Maaddaama Intel uu noqday ciyaartoyga ugu sarreeya warshadaha, Silicon sidoo kale waxay soo afjartay germanium, wixii mar ahaan jiray Santa Clara Valley waxaa loo beddelay "Silicon Valley".Tan iyo markaas, chips silicon waxay noqdeen wax u dhigma chips semiconductor ee aragtida dadweynaha.

Germanium, si kastaba ha ahaatee, waxay leedahay dhibaatooyin aad u adag in la xalliyo, sida cilladaha badan ee isdhexgalka ee semiconductors, xasilloonida kuleylka liidata, iyo la'aanta oksaydhyada cufan.Intaa waxaa dheer, germanium waa curiye naadir ah, oo leh 7 qaybood oo keliya halkii milyan ee qolofka dhulka, iyo macdanta germanium sidoo kale aad bay u kala firirsan tahay.Sababtoo ah germanium waa mid aad dhif u ah oo aan xoogga saarin in qiimaha alaabta ceeriin ee germanium uu weli sarreeyo;arrimuhu waa naadir, qiimaha sarreeya ee alaabta ceyriinka ah ayaa ka dhigaysa transistor-ka germanium wax ka jaban, sidaa darteed way adag tahay in la soo saaro transistor-ka germanium si baaxad leh.

Cilmi-baarayaashu, sidaas darteed, waxay kor u kaceen heer waxayna eegeen curiyaha silikon.Waxaad dhihi kartaa dhammaan daciifnimada germanium-ka ayaa ah awoodaha silikon ee asalka ah.

Silikon waa cunsurka labaad ee ugu badan ka dib ogsijiinta, laakiin asal ahaan ma heli kartid monomers silikoon ee dabiiciga ah;xeryahooda ugu caansan waa silica iyo silicates.Kuwaas ka mid ah, silica markeeda waa mid ka mid ah qaybaha ugu muhiimsan ee ciidda.Intaa waxaa dheer, xeryahooda sida feldspar, granite, iyo quartz dhamaantood waxay ku saleysan yihiin xeryahooda silica-oxygen.

Silikoonku heerkulkiisu waa xasiloon yahay, waxa uu leeyahay cufan, dielectric joogto ah oo dielectric ah, waxaana si fudud loogu diyaarin karaa is-dhexgal silikon-silicon oxide ah oo leh cilado aad u yar oo dhexda ah.

Silicon oxide waa mid aan lagu milmi karin biyaha (germanium oxide waxay ku milmi kartaa biyaha) oo aan lagu milmin inta badan asiidhyada, taas oo si fudud ugu habboon farsamada daabacaadda daxalka ee loo isticmaalo looxyada wareegga daabacan.Wax soo saarka isku-dhafkan waa habka isku-dhafka ah ee qorshaha wareegga wareegga kaas oo socda ilaa maantadan la joogo.