Nû û orjînal TPA3116D2DADR Parçeyên elektronîkî yên IC Chips-ê yên yekbûyî yên yekbûyî

Di rojên destpêkê yên çîpê nîvconductor de, silicon ne karakterê sereke bû, germanium bû.Yekem transîstor transîstorek-based germanyumê bû û yekem çîpê çerxa entegre çîpek germanium bû.
Yekem transîstor ji hêla Bardeen û Bratton ve hate vedîtin, ku transîstora bipolar (BJT) îcad kir.Yekem dioda hevberdana P/N ji hêla Shockley ve hate îcad kirin û, tavilê, ev celebê hevbendê ku ji hêla Shockley ve hatî çêkirin bû strukturek standard ji bo BJT û îro di karûbarê de ye.Her sê ji wan jî di wê salê de di sala 1956 de xelata Nobelê ya fîzîkê wergirtin.
Transîstorek bi hêsanî dikare wekî guhezek piçûk were fam kirin.Li gorî taybetmendiyên nîvconduktorê, bi dopîngkirina nîvconduktorê bi fosforê û nîvconduktorek tîpa P-yê bi boronê nîvconduktorek tîpa N-yê dikare çêbibe.Tevhevkirina nîvconductorên tîpa N û P-hevkêşana PN, avahiyek girîng a di çîpên elektronîkî de pêk tîne;ev dihêle ku operasyonên mantiqê yên taybetî bêne kirin (wek-derî, an-dergeh, ne-dergeh, hwd.)
Lêbelê, Germanium xwedan hin pirsgirêkên pir dijwar e, wekî gelek kêmasiyên navberê yên di nîvconduktorê de, aramiya germî ya nebaş, û nebûna oksîdên zexm.Wekî din, germaniyûm hêmanek kêm e, bi tenê 7 par ji mîlyon di qalikê erdê de heye, û kanên germanyumê jî pir belav bûne.Ji ber ku germaniyûm pir kêm e û ne konsantre ye ku lêçûna madeyên xav ji bo germanium zêde dimîne;tişt kêm in, û lêçûna zêde ya madeyên xav transîstorên germaniyûmê erzantir nake, ji ber vê yekê dijwar e ku meriv transîstorên germanyumê li ser astek mezin hilberîne.

Lêkolîner, ji ber vê yekê, hilkişiyan astekê û li hêmana silicon nihêrîn.Hûn dikarin bêjin ku hemî kêmasiyên xwerû yên germanium avantajên xwerû yên silicon in.

Silicon piştî oksîjenê duyemîn hêmana herî zêde ye, lê hûn bi bingehîn nikarin monomerên silicon di xwezayê de bibînin;pêkhateyên wê yên herî berbelav silica û silicat in.Di nav van de, silica di encamê de yek ji pêkhateyên sereke yên qûmê ye.Wekî din, pêkhateyên wekî feldspar, granît û quartz hemî li ser pêkhateyên silica-oksîjenê ne.

Silicon ji hêla germî ve îstîqrar e, xwedan oksîdek domdar a dielektrîkî ya zexm û bilind e, û bi hêsanî dikare bi navgînek oksîdê silicon-silicon bi kêm kêm kêmasiyên navberê ve were amadekirin.

Oksîdê siliconê di avê de bêçare ye (oksîda germaniyûmê di avê de tê çareser kirin) û di pir asîdan de nayê çareser kirin, ku bi tenê ji bo teknîka çapkirina korozyonê ya ku ji bo panelên çerxa çapkirî tê bikar anîn hevberek bêkêmasî ye.Berhema vê hevgirtinê ji bo çerxên yekbûyî pêvajoyek guncan e ku heya roja îro berdewam dike.
Stûnên krîstal ên Silicon

Rêwîtiya Silicon berbi jor ve
Serpêhatiyek têkçûyî: Tê gotin ku Shockley di demekê de ku hêj kesek di çêkirina transîstorek silicon de bi ser neketiye de, Shockley derfetek bazarê dîtiye;ji ber vê yekê ew di sala 1956-an de ji Bell Labs veqetiya û pargîdaniya xwe li California dest pê kir.Mixabin, Shockley ne karsaziyek baş bû û rêveberiya karsaziya wî li gorî jêhatîbûna wî ya akademîk karekî bêaqil bû.Ji ber vê yekê Shockley bi xwe niyeta cîgirkirina germanium bi silicon pêk neanî, û qonax ji bo dawiya jiyana wî podium li Zanîngeha Stanford bû.Salek piştî damezrandina wê, heşt xortên jêhatî yên ku wî berhev kiribûn, bi girseyî ji wî veqetiyan, û ew "heşt xayîn" bûn ku armanca xwe ya cîhgirtina germanium bi silicon temam bikin.

Rabûna transîstora silicon

Berî ku Heşt Renegades Fairchild Semiconductor damezrînin, tranzîstorên germaniyûm bazara serdest a transîstoran bûn, bi nêzîkê 30 mîlyon transîstor di 1957-an de li Dewletên Yekbûyî hatine çêkirin, tenê yek mîlyon transîstorên silicon û nêzîkê 29 mîlyon transîstorên germanium.Bi 20% pişka bazarê, Texas Instruments bû dêwek di sûka transîstorê de.
Heşt Renegades û Fairchild Semiconductor

Xerîdarên herî mezin ên sûkê, hukûmet û artêşê Dewletên Yekbûyî, dixwazin çîpên bi hejmarên mezin di roket û mûşekan de bikar bînin, barkirina giranbiha ya avêtinê zêde bikin û pêbaweriya termînalên kontrolê baştir bikin.Lê transîstor dê di heman demê de bi şert û mercên xebitandinê yên dijwar ên ku ji ber germahiya bilind û vibrasyonên tund ve têne çêkirin re rû bi rû bimînin.

Germanium yekem e ku di germahiyê de winda dibe: transîstorên germaniyûm dikarin germahiyên tenê 80 °C bisekinin, di heman demê de hewcedariyên artêşê ji bo xebata domdar jî di 200 °C de ne.Tenê transîstorên silicon dikarin vê germahiyê bisekinin.
Tranzîstora kevneşopî ya silicon

Fairchild pêvajoya çêkirina transîstorên sîlîkonê îcad kir, wan wek pirtûkên çapkirî sade û bikêrhatî kir û ji hêla bihayê ve ji transîstorên germaniyûmê pir erzantir kir.Pêvajoya Fairchild ji bo çêkirina transîstorên silicon bi vî rengî dijwar e.

Pêşîn, sêwirandinek bi destan tê xêzkirin, carinan ew qas mezin ku dîwarek digire, û dûv re xêzkirin tê wênekirin û berbi çarşefek piçûk a zelal, bi gelemperî bi du xetên ji sê pelan, ku her yek qateyek çemberê temsîl dike, tê kişandin.

Ya duyemîn, qatek ji materyalê hesas ronahiyê li ser wafera siliconê ya şilkirî û paqijkirî tê sepandin, û UV/laser tê bikar anîn da ku nexşeya dorpêçê ji pelê veguheztinê li ser wafera silicon biparêze.

Ya sêyemîn, dever û xêzên di beşa tarî ya pelê veguheztinê de qalibên nexuyakirî li ser wafera silicon dihêle;ev qalibên ku nehatine eşkerekirin bi çareseriyek asîdê têne paqij kirin, û nepaqijiyên nîvconductor têne zêdekirin (teknika belavbûnê) an jî rêgirên metal têne rijandin.

Ya çarem, dubarekirina sê gavên li jor ji bo her waferek şefaf, hejmareke mezin ji transîstoran dikarin li ser waferên silicon werin bidestxistin, ku ji hêla karkerên jin ve di bin mîkroskopê de têne qut kirin û paşê bi têlan ve têne girêdan, paşê têne pakkirin, ceribandin û firotin.

Digel transîstorên sîlîkonê yên ku bi mîqdarên mezin têne peyda kirin, heşt damezrênerên renegate yên Fairchild di nav wan pargîdaniyan de bûn ku dikarin li kêleka dêwên wekî Texas Instruments bisekinin.

Pêkêşiya girîng - Intel
Ew îcada paşîn a çerxa entegre bû ku serdestiya germanyumê bi kurtî vedibêje.Wê demê, du xetên teknolojiyê hebûn, yek ji bo çerxên yekbûyî yên li ser çîpên germanium ji Texas Instruments û yek jî ji bo şebekeyên yekbûyî yên li ser çîpên silicon ji Fairchild.Di destpêkê de, her du pargîdaniyan li ser xwedîtiya patentan li ser şebekeyên yekbûyî de nakokiyek dijwar hebû, lê piştre Ofîsa Patentê xwediyê patentên li ser çerxên yekbûyî ji hêla her du pargîdaniyan ve nas kir.
Lêbelê, ji ber ku pêvajoya Fairchild pêşkeftîtir bû, ew bû standard ji bo çerxên entegre û îro jî tê bikar anîn.Dûv re, Noyce, dahênerê çerxa entegre, û Moore, dahênerê Qanûna Moore, ji Centron Semiconductor derketin, ku bi rastî, her du jî endamên "Heşt xayîn" bûn.Bi hev re Grove, wan ya ku nuha mezintirîn pargîdaniya çîpê nîvconductor ya cîhanê ye, Intel çêkir.
Sê damezrînerên Intel, ji çepê: Grove, Noyce, û Moore

Di pêşkeftinên paşîn de, Intel çîpên silicon dehf kir.Wê ji dêwên wekî Texas Instruments, Motorola, û IBM têk bir ku bibe padîşahê hilanîna nîvconductor û sektora CPU.

Gava ku Intel di pîşesaziyê de bû lîstikvanê serdest, silicon jî germaniyûm bi dawî kir, û ya ku berê Geliyê Santa Clara bû navê "Silicon Valley" hate guherandin.Ji hingê ve, çîpên silicon di têgihîştina gel de bûne hevwateya çîpên nîvconductor.

Lêbelê, Germanium xwedan hin pirsgirêkên pir dijwar e ku bêne çareser kirin, wekî gelek kêmasiyên navberê yên nîvconductors, aramiya germî ya nebaş, û nebûna oksîdên zexm.Wekî din, germaniyûm hêmanek kêm e, bi tenê 7 par ji mîlyon di qalikê erdê de heye, û kanên germanyumê jî pir belav bûne.Ji ber ku germaniyûm pir kêm e û ne konsantre ye ku lêçûna madeyên xav ji bo germanium zêde dimîne;tişt kêm in, û lêçûna zêde ya madeyên xav transîstorên germaniyûmê erzantir nake, ji ber vê yekê dijwar e ku meriv transîstorên germanyumê li ser astek mezin hilberîne.

Lêkolîner, ji ber vê yekê, hilkişiyan astekê û li hêmana silicon nihêrîn.Hûn dikarin bêjin ku hemî qelsiyên xwerû yên germanium hêza xwerû ya silicon in.

Silicon piştî oksîjenê duyemîn hêmana herî zêde ye, lê hûn bi bingehîn nikarin monomerên silicon di xwezayê de bibînin;pêkhateyên wê yên herî berbelav silica û silicat in.Di nav van de, silica di encamê de yek ji pêkhateyên sereke yên qûmê ye.Wekî din, pêkhateyên wekî feldspar, granît û quartz hemî li ser pêkhateyên silica-oksîjenê ne.

Silicon ji hêla germî ve îstîqrar e, xwedan oksîdek domdar a dielektrîkî ya zexm û bilind e, û bi hêsanî dikare bi navgînek oksîdê silicon-silicon bi kêm kêm kêmasiyên navberê ve were amadekirin.

Oksîdê siliconê di avê de bêçare ye (oksîda germaniyûmê di avê de tê çareser kirin) û di pir asîdan de nayê çareser kirin, ku bi tenê ji bo teknîka çapkirina korozyonê ya ku ji bo panelên çerxa çapkirî tê bikar anîn hevberek bêkêmasî ye.Berhema vê kombînasyona pêvajoyek plankirî ya yekbûyî ye ku heya roja îro berdewam dike.