Comhpháirteanna leictreonacha nua agus bunaidh TPA3116D2DADR ciorcad iomlánaithe IC Chips

I laethanta tosaigh an sliseanna leathsheoltóra, ní raibh sileacain an príomh-charachtar, bhí gearmáiniam.Trasraitheoir gearmáiniam-bhunaithe a bhí sa chéad trasraitheoir agus sliseanna gearmáiniam a bhí sa chéad sliseanna ciorcad iomlánaithe.
Ba iad Bardeen agus Bratton a chum an trasraitheoir dépholach (BJT) an chéad trasraitheoir.Ba é Shockley a cheap an chéad dé-óid acomhal P/N agus, láithreach bonn, rinneadh an cineál acomhail seo a dhear Shockley chun bheith ina struchtúr caighdeánach don BJT agus tá sé i mbun seirbhíse inniu.Bronnadh Duais Nobel san Fhisic ar an triúr acu an bhliain sin freisin i 1956 .
Is féidir trasraitheoir a thuiscint go simplí mar lasc mionatur.Ag brath ar airíonna an leathsheoltóra, is féidir leathsheoltóir N-cineál a fhoirmiú tríd an leathsheoltóir a dhopáil le fosfar agus leathsheoltóir P-cineál le bórón.Déanann an meascán de leathsheoltóirí N-cineál agus P-cineál an t-acomhal PN, struchtúr tábhachtach i sliseanna leictreonacha;ceadaíonn sé seo oibríochtaí sonracha loighce a dhéanamh (amhail geataí, nó geataí, neamhgheata, etc.)
Mar sin féin, tá roinnt fadhbanna an-deacair ag Gearmáiniam, mar shampla an iliomad lochtanna comhéadan sa leathsheoltóir, an chobhsaíocht theirmeach bocht, agus an easpa ocsaídí dlúth.Thairis sin, is gné annamh é gearmáiniam, agus níl ach 7 gcuid in aghaidh an mhilliúin i screamh an domhain, agus tá mianta gearmáiniam an-scaipthe freisin.Is toisc go bhfuil gearmáiniam an-annamh agus gan a bheith comhchruinnithe go bhfuil costas amhábhar gearmáiniam fós ard;tá rudaí annamh, agus mar gheall ar chostas ard na n-amhábhar níl trasraitheoirí gearmáiniam níos saoire, agus mar sin tá sé deacair trasraitheoirí gearmáiniam a tháirgeadh ar scála mór.

Dá bhrí sin, léim taighdeoirí suas leibhéal agus d'fhéach siad ar an eilimint sileacain.D'fhéadfá a rá gur buntáistí bunúsacha sileacain iad easnaimh uile an ghearmáiniam.

Is é sileacan an dara eilimint is flúirseach tar éis ocsaigine, ach go bunúsach ní féidir leat monaiméirí sileacain a aimsiú sa nádúr;is iad na comhdhúile is coitianta ná shilice agus sileacáití.Díobh seo, tá shilice ar a seal ar cheann de na príomh-chomhpháirteanna gainimh.Ina theannta sin, tá comhdhúile cosúil le feldspar, eibhir, agus Grianchloch bunaithe ar chomhdhúile shilice-ocsaigin.

Tá sileacain cobhsaí go teirmeach, tá ocsaíd tairiseach ard, dlúth tréleictreach aige, agus is féidir é a ullmhú go héasca le comhéadan ocsaíd sileacain-sileacain le fíorbheagán lochtanna idir-éadan.

Tá ocsaíd sileacain dothuaslagtha in uisce (tá ocsaíd gearmáiniam intuaslagtha in uisce) agus dothuaslagtha i bhformhór na n-aigéid, rud nach bhfuil ach meaitseáil foirfe don teicníc priontála creimthe a úsáidtear le haghaidh cláir chiorcaid phriontáilte.Is é toradh an teaglaim seo an próiseas comhréidh do chiorcaid chomhtháite a leanann go dtí an lá inniu.
Colúin criostail sileacain

Turas Silicon go dtí an barr
Fiontar ar theip air: Deirtear go bhfaca Shockley deis margaidh ollmhór ag am nuair nach raibh aon duine fós tar éis éirigh le trasraitheoir sileacain a dhéanamh;is é sin an fáth ar fhág sé Bell Labs i 1956 chun a chuideachta féin a thosú i gCalifornia.Ar an drochuair, ní raibh Shockley ina fhiontraí maith agus ba earráid amadáin a bhainistiú gnó i gcomparáid lena scileanna acadúla.Mar sin níor chomhlíon Shockley féin an uaillmhian maidir le sileacain a chur in ionad gearmáiniam, agus ba é an podium in Ollscoil Stanford an chéim ar feadh an chuid eile dá shaol.Bliain i ndiaidh a bhunaithe, bhain an t-ochtar fear óg cumasach a d’earcaigh sé amach as en masse, agus ba iad na “hocht bhfealltóir” a bhí chun an uaillmhian maidir le sileacain a chur in ionad gearmáiniam a chur i gcrích.

Ardú an trasraitheora sileacain

Sular bhunaigh na hOcht Renegades Fairchild Semiconductor, ba iad trasraitheoirí gearmáiniam an margadh ceannasach do thrasraitheoirí, agus rinneadh beagnach 30 milliún trasraitheoir sna Stáit Aontaithe i 1957, gan ach milliún trasraitheoir sileacain agus beagnach 29 milliún trasraitheoirí gearmáiniam.Le sciar den mhargadh 20%, tháinig Texas Instruments chun bheith ina fathach sa mhargadh trasraitheora.
Ocht Renegades agus Fairchild Leathsheoltóra

Is mian le custaiméirí is mó an mhargaidh, an rialtas SAM agus míleata, na sliseanna a úsáid i líon mór roicéad agus diúracáin, ag méadú an t-ualach seolta luachmhar agus feabhas a chur ar iontaofacht na gcríochfort rialaithe.Ach beidh na trasraitheoirí freisin aghaidh a thabhairt ar dhálaí oibriúcháin crua de bharr teochtaí arda agus vibrations foréigneach.

Is é Gearmáiniam an chéad duine a chaill amach maidir le teocht: ní féidir le trasraitheoirí gearmáiniam ach teocht 80 ° C a sheasamh, agus tá ceanglais an airm maidir le hoibriú cobhsaí fiú ag 200 °C.Ní féidir ach le trasraitheoirí sileacain an teocht seo a sheasamh.
An trasraitheoir sileacain traidisiúnta

Cheap Fairchild an próiseas chun trasraitheoirí sileacain a dhéanamh, rud a fhágann go bhfuil siad chomh simplí agus chomh héifeachtach le leabhair chlóite agus i bhfad níos saoire ná trasraitheoirí gearmáiniam i dtéarmaí praghais.Tá próiseas Fairchild maidir le trasraitheoirí sileacain a dhéanamh garbh mar seo a leanas.

Ar an gcéad dul síos, tarraingítear leagan amach de láimh, uaireanta chomh mór sin go dtógann sé balla, agus ansin déantar an líníocht a ghrianghrafadh agus a laghdú go leathán beag bídeach tréshoilseach, go minic le dhá lána de thrí bhileog, gach ceann acu a léiríonn sraith ciorcad.

Ar an dara dul síos, cuirtear sraith ábhar atá íogair ó thaobh solais i bhfeidhm ar an sliseog sileacain mhín slisnithe agus snasta, agus úsáidtear an UV/léasair chun an patrún ciorcad a chosaint ón mbileog tras-siliúcháin ar an sliseog sileacain.

Ar an tríú dul síos, fágann limistéir agus línte sa chuid dorcha den bhileog trasillumination patrúin gan nochtadh ar an wafer sileacain;déantar na patrúin neamhnochta seo a ghlanadh le tuaslagán aigéadach, agus cuirtear eisíontais leathsheoltóra (teicníc idirleata) nó seoltar miotail plátáilte.

Ar an gceathrú dul síos, ag athrá na trí chéim thuas do gach wafer tréshoilseach, is féidir líon mór trasraitheoirí a fháil ar sliseog sileacain, a ghearrann oibrithe mná faoi mhicreascóp agus ansin ceangailte le sreanga, ansin iad a phacáistiú, a thástáil agus a dhíol.

Agus na trasraitheoirí sileacain ar fáil i gcainníochtaí móra, bhí na hocht mbunaitheoirí renegade Fairchild i measc na gcuideachtaí a d'fhéadfadh seasamh taobh le fathaigh mar Texas Instruments.

An bhrú tábhachtach - Intel
Ba é an t-aireagán ina dhiaidh sin den chiorcad iomlánaithe a thug achoimre ar cheannas na gearmáiniam.Ag an am, bhí dhá líne teicneolaíochta, ceann amháin le haghaidh ciorcaid chomhtháite ar sliseanna gearmáiniam ó Texas Instruments agus ceann amháin le haghaidh ciorcaid chomhtháite ar sliseanna sileacain ó Fairchild.Ar dtús, bhí díospóid fíochmhar ag an dá chuideachta maidir le húinéireacht na bpaitinní ar na ciorcaid chomhtháite, ach ina dhiaidh sin d'aithin Oifig na bPaitinní úinéireacht na bpaitinní ar na ciorcaid chomhtháite ag an dá chuideachta.
Mar sin féin, de réir mar a bhí próiseas Fairchild níos forbartha, tháinig sé chun bheith ina chaighdeán do chiorcaid chomhtháite agus leanann sé le húsáid inniu.Níos déanaí, d'fhág Noyce, aireagóir an chiorcaid chomhtháite, agus Moore, aireagóir Dlí Moore, Centron Semiconductor, a bhí, go teagmhasach, ina gcomhaltaí den "Ocht Traitors".In éineacht le Grove, chruthaigh siad an chuideachta sliseanna leathsheoltóra is mó ar domhan anois, Intel.
Na trí bhunaitheoirí Intel, ó chlé: Grove, Noyce, agus Moore

I bhforbairtí ina dhiaidh sin, bhrúigh Intel sliseanna sileacain.Bhuail sé fathaigh mar Texas Instruments, Motorola, agus IBM le bheith ina rí ar an earnáil stórála leathsheoltóra agus LAP.

De réir mar a tháinig Intel chun bheith ina imreoir ceannasach sa tionscal, chuir sileacain deireadh le gearmáiniam freisin, agus athainmníodh Gleann Santa Clara mar "Silicon Valley".Ó shin i leith, tá sliseanna sileacain comhionann le sliseanna leathsheoltóra i dtuairim an phobail.

Tá roinnt fadhbanna an-deacair ag Gearmáiniam, áfach, a réiteach, mar shampla go leor lochtanna comhéadan leathsheoltóirí, droch-chobhsaíocht theirmeach, agus easpa ocsaídí dlúth.Thairis sin, is gné annamh é gearmáiniam, agus níl ach 7 gcuid in aghaidh an mhilliúin i screamh an domhain, agus tá mianta gearmáiniam an-scaipthe freisin.Is toisc go bhfuil gearmáiniam an-annamh agus gan a bheith comhchruinnithe go bhfuil costas amhábhar gearmáiniam fós ard;tá rudaí annamh, agus mar gheall ar chostas ard na n-amhábhar níl trasraitheoirí gearmáiniam níos saoire, agus mar sin tá sé deacair trasraitheoirí gearmáiniam a tháirgeadh ar scála mór.

Dá bhrí sin, léim taighdeoirí suas leibhéal agus d'fhéach siad ar an eilimint sileacain.D’fhéadfá a rá gur láidreachtaí bunúsacha sileacain iad laigí bunúsacha uile an ghearmáiniam.

Is é sileacan an dara eilimint is flúirseach tar éis ocsaigine, ach go bunúsach ní féidir leat monaiméirí sileacain a aimsiú sa nádúr;is iad na comhdhúile is coitianta ná shilice agus sileacáití.Díobh seo, tá shilice ar a seal ar cheann de na príomh-chomhpháirteanna gainimh.Ina theannta sin, tá comhdhúile cosúil le feldspar, eibhir, agus Grianchloch bunaithe ar chomhdhúile shilice-ocsaigin.

Tá sileacain cobhsaí go teirmeach, tá ocsaíd tairiseach ard, dlúth tréleictreach aige, agus is féidir é a ullmhú go héasca le comhéadan ocsaíd sileacain-sileacain le fíorbheagán lochtanna idir-éadan.

Tá ocsaíd sileacain dothuaslagtha in uisce (tá ocsaíd gearmáiniam intuaslagtha in uisce) agus dothuaslagtha i bhformhór na n-aigéid, rud nach bhfuil ach meaitseáil foirfe don teicníc priontála creimthe a úsáidtear le haghaidh cláir chiorcaid phriontáilte.Is é toradh an teaglaim seo an próiseas comhtháite ciorcaid chomhtháite a leanann go dtí an lá inniu.