Yangi va original TPA3116D2DADR o'rnatilgan elektron IC Chips elektron komponentlari

Yarimo'tkazgich chipining dastlabki kunlarida kremniy asosiy belgi emas, germaniy edi.Birinchi tranzistor germaniy asosidagi tranzistor va birinchi integral mikrosxemalar chipi germaniy chipi edi.
Birinchi tranzistorni bipolyar tranzistorni (BJT) ixtiro qilgan Bardin va Bratton ixtiro qilgan.Birinchi P/N ulanish diodi Shokli tomonidan ixtiro qilingan va darhol Shokli tomonidan ishlab chiqilgan ushbu ulanish turi BJT uchun standart tuzilishga aylandi va bugungi kunda xizmat ko'rsatmoqda.Ularning uch nafari ham o'sha yili 1956 yilda fizika bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'lgan.
Transistorni oddiygina miniatyura kaliti sifatida tushunish mumkin.Yarimo'tkazgichning xossalariga ko'ra, N tipidagi yarim o'tkazgichni fosfor bilan, P tipidagi yarim o'tkazgichni bor bilan qo'shish orqali hosil bo'lishi mumkin.N tipidagi va P tipidagi yarimo'tkazgichlarning kombinatsiyasi elektron chiplarda muhim tuzilma bo'lgan PN birikmasini hosil qiladi;bu maxsus mantiqiy operatsiyalarni bajarishga imkon beradi (masalan, eshiklar, yoki eshiklar, eshiklar bo'lmagan va boshqalar).
Germaniyada esa, yarimo'tkazgichdagi ko'plab interfeys nuqsonlari, yomon issiqlik barqarorligi va zich oksidlarning etishmasligi kabi juda qiyin muammolar mavjud.Bundan tashqari, germaniy noyob element bo'lib, er qobig'ida millionga atigi 7 qismdan iborat bo'lib, germaniy rudalari ham juda tarqalgan.Germaniy juda kam va konsentratsiyalanmaganligi sababli, germaniy uchun xom ashyo narxi yuqoriligicha qolmoqda;narsalar kamdan-kam uchraydi va xom ashyoning yuqori narxi germaniy tranzistorlarini arzonlashtirmaydi, shuning uchun germaniy tranzistorlarini keng miqyosda ishlab chiqarish qiyin.

Shuning uchun tadqiqotchilar bir darajaga ko'tarilib, kremniy elementiga qarashdi.Aytish mumkinki, germaniyning barcha o'ziga xos kamchiliklari kremniyning o'ziga xos afzalliklaridir.

Kremniy kisloroddan keyin ikkinchi eng ko'p element hisoblanadi, lekin siz asosan kremniy monomerlarini tabiatda topa olmaysiz;uning eng keng tarqalgan birikmalari silika va silikatlardir.Ulardan kremniy oksidi o'z navbatida qumning asosiy tarkibiy qismlaridan biridir.Bundan tashqari, dala shpati, granit va kvarts kabi birikmalar silika-kislorodli birikmalarga asoslangan.

Kremniy termal barqaror, zich, yuqori dielektrik o'zgarmas oksidga ega va juda kam interfeysli nuqsonlar bilan silikon-kremniy oksidi interfeysi bilan osongina tayyorlanishi mumkin.

Kremniy oksidi suvda erimaydi (germaniy oksidi suvda eriydi) va ko'pgina kislotalarda erimaydi, bu bosilgan elektron platalar uchun ishlatiladigan korroziya bosib chiqarish texnikasiga juda mos keladi.Ushbu kombinatsiyaning mahsuloti hozirgi kungacha davom etayotgan integral mikrosxemalar uchun tekis jarayondir.
Silikon kristalli ustunlar

Silikonning cho'qqiga sayohati
Muvaffaqiyatsiz korxona: Aytishlaricha, Shokli hali hech kim kremniy tranzistorini yaratishga muvaffaq bo'lmagan bir paytda ulkan bozor imkoniyatini ko'rgan;shuning uchun u 1956 yilda Bell Labsni tark etib, Kaliforniyada o'z kompaniyasini ochadi.Afsuski, Shokli yaxshi tadbirkor emas edi va uning biznesini boshqarish uning akademik mahoratiga nisbatan ahmoqona ish edi.Shunday qilib, Shoklining o'zi germaniyni kremniy bilan almashtirish ambitsiyalarini amalga oshirmadi va uning butun hayoti uchun sahna Stenford universiteti podiumi bo'ldi.Tashkil etilganidan bir yil o'tib, u yollagan sakkiz iqtidorli yigit ommaviy ravishda undan voz kechdi va aynan "sakkiz sotqin" germaniyni kremniy bilan almashtirish ambitsiyalarini yakunlashlari kerak edi.

Silikon tranzistorning ko'tarilishi

Sakkiz renegad Fairchild Semiconductor kompaniyasiga asos solishidan oldin, germaniy tranzistorlari tranzistorlar uchun dominant bozor bo'lgan, 1957 yilda Qo'shma Shtatlarda 30 millionga yaqin tranzistorlar, atigi bir million kremniy tranzistorlari va 29 millionga yaqin germaniy tranzistorlari ishlab chiqarilgan.20% bozor ulushi bilan Texas Instruments tranzistorlar bozorida gigantga aylandi.
Sakkiz Renegades va Fairchild Semiconductor

Bozorning eng yirik mijozlari, AQSh hukumati va harbiylari chiplardan ko'p miqdorda raketa va raketalarda foydalanishni, qimmatli uchish yukini oshirishni va boshqaruv terminallarining ishonchliligini oshirishni xohlashadi.Ammo tranzistorlar yuqori harorat va zo'ravon tebranishlardan kelib chiqadigan og'ir ish sharoitlariga ham duch kelishadi.

Haroratga kelganda germaniy birinchi bo'lib yo'qotadi: germaniy tranzistorlari atigi 80 ° S haroratga bardosh bera oladi, harbiylarning talablari esa 200 ° C da barqaror ishlash uchundir.Bu haroratga faqat silikon tranzistorlar bardosh bera oladi.
An'anaviy kremniy tranzistor

Fairchild kremniy tranzistorlarini ishlab chiqarish jarayonini ixtiro qildi, ularni bosma kitoblar kabi sodda va samarali va narxi bo'yicha germaniy tranzistorlaridan ancha arzonroq qildi.Fairchildning kremniy tranzistorlarini tayyorlash jarayoni quyidagicha qo'poldir.

Birinchidan, sxema qo'lda chiziladi, ba'zan devorni egallagan darajada katta bo'ladi, so'ngra chizma suratga olinadi va mayda shaffof varaqqa qisqartiriladi, ko'pincha uchta varaqdan iborat ikkita chiziqli, har biri sxema qatlamini ifodalaydi.

Ikkinchidan, kesilgan va sayqallangan silliq kremniy gofretga yorug'likka sezgir material qatlami qo'llaniladi va UV / lazer sxemani transilluminatsiya varag'idan kremniy gofretga himoya qilish uchun ishlatiladi.

Uchinchidan, transilluminatsiya varag'ining qorong'i qismidagi joylar va chiziqlar kremniy gofretda ochiq naqshlarni qoldiradi;bu ta'sirlanmagan naqshlar kislota eritmasi bilan tozalanadi va yarimo'tkazgichli aralashmalar qo'shiladi (diffuziya texnikasi) yoki metall o'tkazgichlar qoplanadi.

To'rtinchidan, har bir shaffof gofret uchun yuqoridagi uchta bosqichni takrorlab, kremniy gofretlarida katta miqdordagi tranzistorlarni olish mumkin, ular ishchi ayollar tomonidan mikroskop ostida kesiladi va keyin simlarga ulanadi, keyin paketlanadi, sinovdan o'tkaziladi va sotiladi.

Ko'p miqdorda mavjud bo'lgan kremniy tranzistorlari bilan Fairchildning sakkiz nafar renegat asoschilari Texas Instruments kabi gigantlar qatorida turishi mumkin edi.

Muhim turtki - Intel
Bu germaniyning hukmronligini jamlagan integral mikrosxemaning keyingi ixtirosi edi.O'sha paytda ikkita texnologiya liniyasi mavjud edi, biri Texas Instruments kompaniyasining germaniy chiplaridagi integral mikrosxemalar uchun va ikkinchisi Fairchild'dan kremniy chiplaridagi integral mikrosxemalar uchun.Dastlab, ikkala kompaniya o'rtasida integral mikrosxemalar bo'yicha patentlarga egalik qilish bo'yicha qattiq tortishuv bor edi, ammo keyinchalik Patent idorasi ikkala kompaniyaning integral mikrosxemalar bo'yicha patentlariga egalik huquqini tan oldi.
Biroq, Fairchildning jarayoni yanada rivojlanganligi sababli, u integral mikrosxemalar uchun standart bo'lib qoldi va bugungi kunda ham foydalanilmoqda.Keyinchalik, integral mikrosxemalar ixtirochisi Noys va Mur qonunining ixtirochisi Mur, tasodifan, ikkalasi ham "Sakkiz sotqin" a'zosi bo'lgan "Centron Semiconductor" ni tark etishdi.Grove bilan birgalikda ular hozirda dunyodagi eng yirik yarimo'tkazgich chip kompaniyasi Intelni yaratdilar.
Intelning uchta asoschisi, chapdan: Grove, Noys va Mur

Keyingi ishlanmalarda Intel kremniy chiplarini itarib yubordi.U Texas Instruments, Motorola va IBM kabi gigantlarni mag'lub etib, yarimo'tkazgichlarni saqlash va protsessor sektori qiroli bo'ldi.

Intel sanoatda dominant o'yinchiga aylanganligi sababli, kremniy germaniyni ham yo'q qildi va bir vaqtlar Santa Klara vodiysi "Silikon vodiysi" deb o'zgartirildi.O'shandan beri kremniy chiplari jamoatchilik idrokida yarimo'tkazgich chiplarining ekvivalentiga aylandi.

Germaniyada esa yarimo‘tkazgichlarning ko‘plab interfeys nuqsonlari, issiqlik barqarorligining pastligi va zich oksidlarning yo‘qligi kabi hal qilish juda qiyin muammolar mavjud.Bundan tashqari, germaniy noyob element bo'lib, er qobig'ida millionga atigi 7 qismdan iborat bo'lib, germaniy rudalari ham juda tarqalgan.Germaniy juda kam va konsentratsiyalanmaganligi sababli, germaniy uchun xom ashyo narxi yuqoriligicha qolmoqda;narsalar kamdan-kam uchraydi va xom ashyoning yuqori narxi germaniy tranzistorlarini arzonlashtirmaydi, shuning uchun germaniy tranzistorlarini keng miqyosda ishlab chiqarish qiyin.

Shuning uchun tadqiqotchilar bir darajaga ko'tarilib, kremniy elementiga qarashdi.Aytish mumkinki, germaniyning barcha o'ziga xos zaif tomonlari kremniyning kuchli tomonlari.

Kremniy kisloroddan keyin ikkinchi eng ko'p element hisoblanadi, lekin siz asosan kremniy monomerlarini tabiatda topa olmaysiz;uning eng keng tarqalgan birikmalari silika va silikatlardir.Ulardan kremniy oksidi o'z navbatida qumning asosiy tarkibiy qismlaridan biridir.Bundan tashqari, dala shpati, granit va kvarts kabi birikmalar silika-kislorodli birikmalarga asoslangan.

Kremniy termal barqaror, zich, yuqori dielektrik o'zgarmas oksidga ega va juda kam interfeysli nuqsonlar bilan silikon-kremniy oksidi interfeysi bilan osongina tayyorlanishi mumkin.

Kremniy oksidi suvda erimaydi (germaniy oksidi suvda eriydi) va ko'pgina kislotalarda erimaydi, bu bosilgan elektron platalar uchun ishlatiladigan korroziya bosib chiqarish texnikasiga juda mos keladi.Ushbu birikmaning mahsuloti hozirgi kungacha davom etayotgan integral sxemali tekislik jarayonidir.