Anyar lan asli TPA3116D2DADR sirkuit Integrated IC Kripik komponen elektronik

Ing wiwitan chip semikonduktor, silikon dudu karakter utama, germanium.Transistor pisanan yaiku transistor berbasis germanium lan chip sirkuit terpadu pisanan yaiku chip germanium.
Transistor pisanan ditemokaké déning Bardeen lan Bratton, sing nemokaké transistor bipolar (BJT).Dioda persimpangan P / N pisanan diciptakake dening Shockley lan, langsung, jinis persimpangan iki dirancang dening Shockley dadi struktur standar kanggo BJT lan saiki digunakake.Wong telu mau uga dianugerahi Bebungah Nobel ing Fisika ing taun 1956.
Transistor mung bisa dimangerteni minangka saklar miniatur.Gumantung marang sifat-sifat semikonduktor, semikonduktor tipe-N bisa dibentuk kanthi doping semikonduktor kanthi fosfor lan semikonduktor tipe-P kanthi boron.Kombinasi semikonduktor N-jinis lan P-jinis mbentuk prapatan PN, struktur penting ing chip elektronik;iki ngidini operasi logika tartamtu bisa dileksanakake (kayata karo-gates, or-gates, non-gates, etc.)
Nanging Germanium duwe sawetara masalah sing angel banget, kayata akeh cacat antarmuka ing semikonduktor, stabilitas termal sing kurang, lan kekurangan oksida sing padhet.Kajaba iku, germanium minangka unsur langka, kanthi mung 7 bagean saben yuta ing kerak bumi, lan bijih germanium uga kasebar.Amarga germanium arang banget lan ora konsentrasi, biaya bahan mentah kanggo germanium tetep dhuwur;barang-barang langka, lan biaya bahan mentah sing dhuwur ndadekake transistor germanium ora luwih murah, mula angel ngasilake transistor germanium kanthi skala gedhe.

Peneliti, mulane, mlumpat munggah tingkat lan katon ing silikon unsur.Sampeyan bisa ujar manawa kabeh kekurangan germanium minangka kaluwihan silikon.

Silicon minangka unsur paling akeh kaloro sawise oksigen, nanging sampeyan ora bisa nemokake monomer silikon ing alam;senyawa sing paling umum yaiku silika lan silikat.Saka jumlah kasebut, silika minangka salah sawijining komponen utama pasir.Kajaba iku, senyawa kayata feldspar, granit, lan kuarsa kabeh adhedhasar senyawa silika-oksigen.

Silikon stabil kanthi termal, nduweni oksida konstanta dielektrik sing padhet, lan bisa gampang disiapake kanthi antarmuka silikon-silikon oksida kanthi cacat antarmuka sing sithik.

Silikon oksida ora larut ing banyu (germanium oksida larut ing banyu) lan ora larut ing pirang-pirang asam, sing mung cocog karo teknik pencetakan korosi sing digunakake kanggo papan sirkuit cetak.Produk kombinasi iki minangka proses datar kanggo sirkuit terpadu sing terus nganti saiki.
Kolom kristal silikon

Perjalanan Silicon menyang ndhuwur
A usaha gagal: Punika bilih Shockley weruh kesempatan pasar ageng ing wektu nalika durung ana siji wis kasil nggawe transistor silikon;mulane dheweke ninggalake Bell Labs ing 1956 kanggo miwiti perusahaan dhewe ing California.Sayange, Shockley dudu pengusaha sing apik lan manajemen bisnise minangka tugas sing bodho dibandhingake karo kemampuan akademike.Dadi Shockley dhewe ora nepaki ambisi kanggo ngganti germanium karo silikon, lan tataran kanggo liyane urip ana podium ing Universitas Stanford.Setaun sawise didegake, wolung wong enom sing bakat sing direkrut dheweke mundur saka dheweke kanthi massal, lan "wolung pengkhianat" sing bakal ngrampungake ambisi ngganti germanium nganggo silikon.

Mundhak saka transistor silikon

Sadurunge Eight Renegades ngedegake Fairchild Semiconductor, transistor germanium minangka pasar dominan kanggo transistor, kanthi meh 30 yuta transistor diprodhuksi ing Amerika Serikat ing taun 1957, mung siji yuta transistor silikon lan meh 29 yuta transistor germanium.Kanthi pangsa pasar 20%, Texas Instruments dadi raksasa ing pasar transistor.
Wolung Renegades lan Fairchild Semiconductor

Pelanggan paling gedhe ing pasar, pamrentah lan militer AS, pengin nggunakake chip kanthi jumlah gedhe ing roket lan rudal, nambah beban peluncuran sing larang lan nambah linuwih terminal kontrol.Nanging transistor uga bakal ngadhepi kahanan operasi sing atos amarga suhu dhuwur lan getaran sing kuat.

Germanium minangka sing pisanan kalah nalika nerangake suhu: transistor germanium bisa tahan suhu mung 80 ° C, dene syarat militer kanggo operasi sing stabil sanajan ing 200 ° C.Mung transistor silikon bisa tahan suhu iki.
Transistor silikon tradisional

Fairchild nemokke proses nggawe transistor silikon, nggawe padha prasaja lan efisien minangka buku dicithak lan luwih murah tinimbang transistor germanium saka segi rega.Proses Fairchild kanggo nggawe transistor silikon atos kaya ing ngisor iki.

Kaping pisanan, tata letak digambar kanthi tangan, kadhangkala gedhe banget nganti tembok, banjur gambar kasebut difoto lan dikurangi dadi lembaran tembus cilik, asring nganggo rong jalur telung lembar, saben makili lapisan sirkuit.

Kapindho, lapisan materi sing sensitif cahya ditrapake ing wafer silikon sing diiris lan dipoles, lan UV / laser digunakake kanggo nglindhungi pola sirkuit saka lembaran transiluminasi menyang wafer silikon.

Katelu, wilayah lan garis ing sisih peteng lembaran transiluminasi ninggalake pola sing ora katon ing wafer silikon;pola unexposed iki di resiki karo solusi asam, lan salah siji impurities semikonduktor ditambahake (teknik difusi) utawa konduktor logam dilapisi.

Kaping papat, mbaleni telung langkah ing ndhuwur kanggo saben wafer tembus, akeh transistor bisa diduweni ing wafer silikon, sing dipotong dening buruh wanita ing mikroskop banjur disambungake menyang kabel, banjur dikemas, dites, lan didol.

Kanthi transistor silikon sing kasedhiya ing jumlah gedhe, wolung pendiri Fairchild sing murtad minangka salah sawijining perusahaan sing bisa ngadeg bebarengan karo raksasa kayata Texas Instruments.

Push penting - Intel
Iki minangka panemuan sirkuit terpadu sing nyimpulake dominasi germanium.Ing wektu iku, ana rong garis teknologi, siji kanggo sirkuit terpadu ing chip germanium saka Texas Instruments lan siji kanggo sirkuit terpadu ing chip silikon saka Fairchild.Ing wiwitan, loro perusahaan kasebut duwe perselisihan sengit babagan kepemilikan paten ing sirkuit terpadu, nanging mengko Kantor Paten ngakoni kepemilikan paten ing sirkuit terpadu dening loro perusahaan kasebut.
Nanging, amarga proses Fairchild luwih maju, dadi standar kanggo sirkuit terpadu lan terus digunakake nganti saiki.Mengko, Noyce, penemu sirkuit terpadu, lan Moore, penemu Hukum Moore, ninggalake Centron Semiconductor, sing, ora sengaja, loro-lorone anggota "Wolung Pengkhianat".Bebarengan karo Grove, dheweke nggawe apa sing saiki dadi perusahaan chip semikonduktor paling gedhe ing donya, Intel.
Telung pangadeg Intel, saka kiwa: Grove, Noyce, lan Moore

Ing perkembangan sakteruse, Intel nyurung chip silikon.Wis ngalahake raksasa kayata Texas Instruments, Motorola, lan IBM dadi raja ing panyimpenan semikonduktor lan sektor CPU.

Nalika Intel dadi pemain dominan ing industri kasebut, silikon uga mungkasi germanium, lan sing maune Santa Clara Valley diganti jeneng "Silicon Valley".Wiwit kuwi, chip silikon wis dadi padha karo chip semikonduktor ing persepsi umum.

Nanging Germanium duwe sawetara masalah sing angel banget kanggo ditanggulangi, kayata akeh cacat antarmuka semikonduktor, stabilitas termal sing kurang, lan kekurangan oksida sing padhet.Kajaba iku, germanium minangka unsur langka, kanthi mung 7 bagean saben yuta ing kerak bumi, lan bijih germanium uga kasebar.Amarga germanium arang banget lan ora konsentrasi, biaya bahan mentah kanggo germanium tetep dhuwur;barang-barang langka, lan biaya bahan mentah sing dhuwur ndadekake transistor germanium ora luwih murah, mula angel ngasilake transistor germanium kanthi skala gedhe.

Peneliti, mulane, mlumpat munggah tingkat lan katon ing silikon unsur.Sampeyan bisa ujar manawa kabeh kelemahane germanium minangka kekuwatan silikon.

Silicon minangka unsur paling akeh kaloro sawise oksigen, nanging sampeyan ora bisa nemokake monomer silikon ing alam;senyawa sing paling umum yaiku silika lan silikat.Saka jumlah kasebut, silika minangka salah sawijining komponen utama pasir.Kajaba iku, senyawa kayata feldspar, granit, lan kuarsa kabeh adhedhasar senyawa silika-oksigen.

Silikon stabil kanthi termal, nduweni oksida konstanta dielektrik sing padhet, lan bisa gampang disiapake kanthi antarmuka silikon-silikon oksida kanthi cacat antarmuka sing sithik.

Silikon oksida ora larut ing banyu (germanium oksida larut ing banyu) lan ora larut ing pirang-pirang asam, sing mung cocog karo teknik pencetakan korosi sing digunakake kanggo papan sirkuit cetak.Produk kombinasi iki yaiku proses planar sirkuit terpadu sing terus nganti saiki.