Titun ati atilẹba TPA3116D2DADR Integrated Circuit IC Chips Electronics irinše

Ni awọn ọjọ ibẹrẹ ti chirún semikondokito, silikoni kii ṣe ohun kikọ akọkọ, germanium jẹ.Transistor akọkọ jẹ transistor ti o da lori germanium ati chirún iyika iṣọpọ akọkọ jẹ chirún germanium kan.
Transistor akọkọ jẹ ipilẹṣẹ nipasẹ Bardeen ati Bratton, ẹniti o ṣe transistor bipolar (BJT).Diode ipade ipade P/N akọkọ ni a ṣẹda nipasẹ Shockley ati, lẹsẹkẹsẹ, iru ipade ọna yii ti a ṣe apẹrẹ nipasẹ Shockley di apẹrẹ boṣewa fun BJT ati pe o wa ni iṣẹ loni.Awọn mẹtẹẹta ninu wọn tun fun ni ẹbun Nobel ni Fisiksi ni ọdun yẹn ni 1956.
A transistor le rọrun ni oye bi iyipada kekere kan.Ti o da lori awọn ohun-ini ti semikondokito, iru N-iru semikondokito le ṣe agbekalẹ nipasẹ doping semikondokito pẹlu irawọ owurọ ati semikondokito iru P pẹlu boron.Ijọpọ ti N-type ati P-type semiconductors ṣe ọna asopọ PN, ẹya pataki ninu awọn eerun itanna;Eyi ngbanilaaye awọn iṣẹ ọgbọn kan pato lati ṣe (gẹgẹbi awọn ẹnu-bode, tabi-bode, ti kii-bode, ati bẹbẹ lọ)
Germanium, sibẹsibẹ, ni diẹ ninu awọn iṣoro ti o nira pupọ, gẹgẹbi ọpọlọpọ awọn abawọn wiwo ni semikondokito, iduroṣinṣin igbona ti ko dara, ati aini awọn oxides ipon.Pẹlupẹlu, germanium jẹ nkan ti o ṣọwọn, pẹlu awọn ẹya 7 nikan fun miliọnu kan ninu erupẹ ilẹ, ati awọn irin germanium tun tuka pupọ.Nitoripe germanium jẹ toje pupọ ati pe ko ni idojukọ pe idiyele awọn ohun elo aise fun germanium wa ga;Awọn nkan ṣọwọn, ati pe idiyele giga ti awọn ohun elo aise jẹ ki transistors germanium ko din owo, nitorinaa o nira lati ṣe awọn transistors germanium ni iwọn nla.

Awọn oniwadi, nitorinaa, fo soke ipele kan ati ki o wo ohun alumọni.O le sọ pe gbogbo awọn aipe atorunwa germanium jẹ awọn anfani atorunwa silikoni.

Ohun alumọni ni keji julọ lọpọlọpọ ano lẹhin atẹgun, ṣugbọn o besikale ko le ri ohun alumọni monomers ninu iseda;awọn agbo ogun ti o wọpọ julọ jẹ silica ati silicates.Ninu awọn wọnyi, siliki jẹ ọkan ninu awọn eroja akọkọ ti iyanrin.Ni afikun, awọn agbo ogun gẹgẹbi feldspar, granite, ati quartz ni gbogbo wọn da lori awọn agbo ogun silica-oxygen.

Ohun alumọni jẹ iduroṣinṣin gbona, ni ipon, oxide igbagbogbo dielectric giga, ati pe o le ni irọrun mura pẹlu wiwo ohun alumọni-ohun alumọni pẹlu awọn abawọn interfacial diẹ.

Ohun elo afẹfẹ silikoni jẹ insoluble ninu omi (germanium oxide jẹ tiotuka ninu omi) ati insoluble ni julọ acids, eyi ti o jẹ nìkan a pipe baramu fun awọn ipata titẹ sita ilana lo fun tejede Circuit lọọgan.Ọja ti apapo yii jẹ ilana alapin fun awọn iyika iṣọpọ ti o tẹsiwaju titi di oni.
Silikoni gara ọwọn

Silikoni ká irin ajo si oke
Iṣowo ti o kuna: O sọ pe Shockley rii aye ọja nla ni akoko kan nigbati ko si ẹnikan ti o ṣaṣeyọri ni ṣiṣe transistor silikoni;idi niyi ti o fi Bell Labs silẹ ni ọdun 1956 lati bẹrẹ ile-iṣẹ tirẹ ni California.Laanu, Shockley kii ṣe olutaja to dara ati pe iṣakoso iṣowo rẹ jẹ iṣẹ aṣiwere ni akawe si awọn ọgbọn ẹkọ rẹ.Nitorinaa Shockley funrarẹ ko mu ipinnu lati rọpo germanium pẹlu ohun alumọni, ati pe ipele fun iyoku igbesi aye rẹ ni podium ni Ile-ẹkọ giga Stanford.Odun kan lẹhin idasile rẹ, awọn ọdọmọkunrin ti o ni talenti mẹjọ ti o ti gba silẹ kuro lọdọ rẹ ni gbogbo eniyan, ati pe o jẹ "awọn olutọpa mẹjọ" ti o ni lati pari ipinnu lati rọpo germanium pẹlu siliki.

Awọn jinde ti awọn ohun alumọni transistor

Ṣaaju ki awọn Mẹjọ Renegades ṣe ipilẹ Fairchild Semiconductor, awọn transistors germanium jẹ ọja ti o ga julọ fun awọn transistors, pẹlu fere 30 milionu transistors ti a ṣe ni Amẹrika ni ọdun 1957, awọn transistors silikoni miliọnu kan nikan ati o fẹrẹ to 29 million transistors germanium.Pẹlu ipin ọja 20%, Texas Instruments di omiran ni ọja transistor.
Mẹjọ Renegades ati Fairchild Semikondokito

Awọn alabara ti o tobi julọ ti ọja naa, ijọba AMẸRIKA ati ologun, fẹ lati lo awọn eerun ni awọn nọmba nla ni awọn apata ati awọn misaili, jijẹ ẹru ifilọlẹ ti o niyelori ati imudarasi igbẹkẹle ti awọn ebute iṣakoso.Ṣugbọn awọn transistors yoo tun koju awọn ipo iṣẹ lile ti o fa nipasẹ awọn iwọn otutu giga ati awọn gbigbọn iwa-ipa.

Germanium jẹ akọkọ lati padanu nigbati o ba de iwọn otutu: awọn transistors germanium le duro ni iwọn otutu ti 80 ° C nikan, lakoko ti awọn ibeere ologun wa fun iṣẹ iduroṣinṣin paapaa ni 200 ° C.Awọn transistors silikoni nikan le duro ni iwọn otutu yii.
Awọn ibile silikoni transistor

Fairchild ṣe apẹrẹ ilana ti ṣiṣe awọn transistors silikoni, ṣiṣe wọn ni irọrun ati lilo daradara bi awọn iwe titẹjade ati din owo pupọ ju awọn transistors germanium ni awọn ofin idiyele.Ilana Fairchild fun ṣiṣe awọn transistors silikoni jẹ inira bi atẹle.

Ni akọkọ, apẹrẹ kan ni a ya pẹlu ọwọ, nigbamiran ti o tobi pupọ ti o gba ogiri kan, lẹhinna iyaworan ti ya aworan ati dinku si dì translucent kekere kan, nigbagbogbo pẹlu awọn ọna meji ti awọn abọ mẹta, ọkọọkan jẹ aṣoju ipele ti iyipo.

Ni ẹẹkeji, Layer ti ohun elo ifamọ ina ni a lo si ge wẹwẹ ati didan wafer ohun alumọni didan, ati pe UV/lesa ni a lo lati daabobo ilana iyika lati iwe transillumination sori wafer silikoni.

Ni ẹkẹta, awọn agbegbe ati awọn ila ni apakan dudu ti iwe transillumination fi awọn ilana ti a ko fi han lori wafer silikoni;Awọn ilana ti a ko fi han wọnyi ni a sọ di mimọ pẹlu ojutu acid, ati boya awọn idoti semikondokito ti wa ni afikun (ilana itankale) tabi awọn olutọpa irin ti wa ni awo.

Ni ẹkẹrin, tun awọn igbesẹ mẹta ti o wa loke fun wafer translucent kọọkan, awọn nọmba nla ti transistors ni a le gba lori awọn wafers silikoni, eyiti awọn oṣiṣẹ obinrin ge labẹ maikirosikopu ati lẹhinna sopọ si awọn okun waya, lẹhinna ṣajọ, idanwo, ati tita.

Pẹlu awọn transistors silikoni ti o wa ni titobi nla, awọn oludasilẹ renegade mẹjọ ti Fairchild wa laarin awọn ile-iṣẹ ti o le duro lẹgbẹẹ iru awọn omiran bi Texas Instruments.

Titari pataki - Intel
O jẹ kiikan ti o tẹle ti iyika iṣọpọ ti o ṣe akopọ agbara germanium.Ni akoko yẹn, awọn laini imọ-ẹrọ meji wa, ọkan fun awọn iyika iṣọpọ lori awọn eerun germanium lati Texas Instruments ati ọkan fun awọn iyika iṣọpọ lori awọn eerun ohun alumọni lati Fairchild.Ni akọkọ, awọn ile-iṣẹ meji naa ni ariyanjiyan ti o lagbara lori nini ti awọn iwe-aṣẹ lori awọn iyipo ti a ṣepọ, ṣugbọn nigbamii ti Ile-iṣẹ Patent mọ nini nini awọn itọsi lori awọn iyika ti a ṣepọ nipasẹ awọn ile-iṣẹ mejeeji.
Sibẹsibẹ, bi ilana Fairchild ti ni ilọsiwaju diẹ sii, o di idiwọn fun awọn iyika iṣọpọ ati tẹsiwaju lati lo loni.Nigbamii, Noyce, olupilẹṣẹ ti iyika iṣọpọ, ati Moore, olupilẹṣẹ ti Ofin Moore, fi Centron Semiconductor silẹ, ẹniti, lairotẹlẹ, jẹ ọmọ ẹgbẹ mejeeji ti “Awọn Traitors Mẹjọ”.Paapọ pẹlu Grove, wọn ṣẹda ohun ti o jẹ ile-iṣẹ chirún semikondokito nla julọ ni agbaye, Intel.
Awọn oludasilẹ mẹta ti Intel, lati osi: Grove, Noyce, ati Moore

Ni awọn idagbasoke ti o tẹle, Intel ti ti awọn eerun ohun alumọni.O ti lu iru awọn omiran bi Texas Instruments, Motorola, ati IBM lati di ọba ti ibi ipamọ semikondokito ati eka Sipiyu.

Bi Intel ṣe di oṣere pataki ninu ile-iṣẹ naa, ohun alumọni tun pari germanium, ati pe ohun ti o wa ni ẹẹkan Santa Clara Valley ni a fun lorukọmii “Silicon Valley”.Lati igbanna, awọn eerun ohun alumọni ti di deede ti awọn eerun semikondokito ni akiyesi gbangba.

Germanium, sibẹsibẹ, ni diẹ ninu awọn iṣoro ti o nira pupọ lati yanju, gẹgẹbi ọpọlọpọ awọn abawọn wiwo ti awọn semikondokito, iduroṣinṣin igbona ti ko dara, ati aini awọn oxides ipon.Pẹlupẹlu, germanium jẹ nkan ti o ṣọwọn, pẹlu awọn ẹya 7 nikan fun miliọnu kan ninu erupẹ ilẹ, ati awọn irin germanium tun tuka pupọ.Nitoripe germanium jẹ toje pupọ ati pe ko ni idojukọ pe idiyele awọn ohun elo aise fun germanium wa ga;Awọn nkan ṣọwọn, ati pe idiyele giga ti awọn ohun elo aise jẹ ki transistors germanium ko din owo, nitorinaa o nira lati ṣe awọn transistors germanium ni iwọn nla.

Awọn oniwadi, nitorinaa, fo soke ipele kan ati ki o wo ohun alumọni.O le sọ pe gbogbo awọn ailagbara atorunwa germanium jẹ awọn agbara atorunwa silikoni.

Ohun alumọni ni keji julọ lọpọlọpọ ano lẹhin atẹgun, ṣugbọn o besikale ko le ri ohun alumọni monomers ninu iseda;awọn agbo ogun ti o wọpọ julọ jẹ silica ati silicates.Ninu awọn wọnyi, siliki jẹ ọkan ninu awọn eroja akọkọ ti iyanrin.Ni afikun, awọn agbo ogun gẹgẹbi feldspar, granite, ati quartz ni gbogbo wọn da lori awọn agbo ogun silica-oxygen.

Ohun alumọni jẹ iduroṣinṣin gbona, ni ipon, oxide igbagbogbo dielectric giga, ati pe o le ni irọrun mura pẹlu wiwo ohun alumọni-ohun alumọni pẹlu awọn abawọn interfacial diẹ.

Ohun elo afẹfẹ silikoni jẹ insoluble ninu omi (germanium oxide jẹ tiotuka ninu omi) ati insoluble ni julọ acids, eyi ti o jẹ nìkan a pipe baramu fun awọn ipata titẹ sita ilana lo fun tejede Circuit lọọgan.Ọja ti apapo yii jẹ ilana ilana ero iyika ti a ṣepọ ti o tẹsiwaju titi di oni.