To'rtinchi bosqich
1960 yilda Feyrchildning Robert Noysi monolitik integral mikrosxema g'oyasini
taklif qildi va patentladi va planar texnologiyadan foydalangan holda birinchi
silikon monolitik integral mikrosxemalarni ishlab chiqardi.
Bitta kremniy kristalida to'rt va undan ortiq bipolyar tranzistorli monolitik
tranzistor-tranzistorli mantiqiy elementlar oilasi 1960 yil fevralida Feyrchild
tomonidan chiqarilib, "mikrologiklar" nomini oldi. Horneyning planar
texnologiyasi va Noysning monolitik texnologiyasi 1960 yilda avval bipolyar
tranzistorlar, so'ngra 1965-85 yillarda integral mikrosxemalar rivojlanishiga asos
yaratdi. dala effektli tranzistorlar va ikkalasining kombinatsiyasi to'g'risida.
1961-1962 yillarda qabul qilingan ikkita direktiv qaror. silikon tranzistorlar va
IClarni ishlab chiqarishni rivojlanishiga ta'sir ko'rsatdi. IBM kompaniyasining
qarori (Nyu-York) istiqbolli kompyuter uchun ferromagnitik saqlash moslamalarini
emas, balki n-kanalli maydon effektli tranzistorlar (metall-oksid-yarimo'tkazgich -
MOS) asosida elektron xotira qurilmalarini (saqlash moslamalarini) ishlab chiqish
to'g'risida. Ushbu rejani muvaffaqiyatli amalga oshirish natijasi 1973 yilda
chiqarilgan edi. MOS xotirali universal kompyuter - IBM- 370/158.
Yarimo'tkazgich tadqiqot laboratoriyalarini silikon qurilmalar va materiallarni
tadqiq qilish uchun kengaytirish bo'yicha Feyrchildning siyosiy qarorlari.
Shu bilan birga, 1968 yil iyulda Gordon Mur va Robert Noys Fairchild yarim
o'tkazgichlar bo'linmasini tark etishdi va 1968 yil 28-iyun kuni Kaliforniyaning
Mountain View shahrida xonani ijaraga olgan o'n ikki kishilik Intel firmasini
tashkil etishdi. Mur, Noys va ularning sherigi kimyo muhandisi Endryu Grov
tomonidan qo'yilgan vazifa elektron qurilmalarning yangi turlarini yaratish uchun
juda ko'p miqdordagi elektron komponentlarni bitta yarimo'tkazgich kristaliga
birlashtirishning ulkan imkoniyatlaridan foydalanishdir.1997 yilda Endryu Grou
"yilning odami" bo'ldi va u boshchiligidagi kompaniya Kaliforniyadagi Silikon
vodiysidagi etakchi kompaniyalardan biriga aylangan Intel sayyoramizdagi barcha
shaxsiy kompyuterlarning 90 foiziga mikroprotsessorlar ishlab chiqarishni
boshladi. Integral mikrosxemalarning paydo bo'lishi mikroelektronikada yangi
bosqichni boshlab, elektronikaning rivojlanishida hal qiluvchi rol o'ynadi.
To'rtinchi davr mikroelektronikasi sxematik deb ataladi, chunki asosiy asosiy
elementlar tarkibida diskret elektr radioelementlariga teng elementlarni ajratish
mumkin va har bir integral mikrosxema oldingi avlodlar uskunalarining elektron
qismlariga
o'xshab
ma'lum
bir
asosiy
elektr
zanjiriga
to'g'ri
keladi.Integratsiyalashgan mikrosxemalar mikroelektronik qurilmalar deb nomlana
boshladilar, ular an'anaviy zanjirga teng elementlarning zichligi yuqori bo'lgan
yagona mahsulot sifatida qaraldi. Mikrosxemalar bajaradigan funktsiyalarning
murakkablashuvi integratsiya darajasining oshishi bilan amalga oshiriladi.
Hozirgi vaqtda mikroelektronika sifat jihatidan yangi bosqichga -
nanoelektronikaga o'tmoqda. Nanoelektronika, birinchi navbatda, past o'lchovli
yarimo'tkazgichli tuzilmalardagi atom jarayonlarini fundamental o'rganish
natijalariga asoslangan. Kvant nuqtalari yoki nol o'lchovli tizimlar, epitaksial
geterostrukturalarda o'z-o'zini tashkil etishni ko'rsatadigan, yarimo'tkazgichli
matritsada atom klasterlari majmuasi yoki nanozlangan orollardan tashkil topgan,
o'lchamlari
pasaytirilgan
tizimlarning
cheklangan
holatini
anglatadi.
Nanoelektronika bilan bog'liq mumkin bo'lgan ishlardan biri bu infraqizil
texnologiya materiallari va elementlarini yaratish bo'yicha ishdir. Ular sanoat
korxonalari tomonidan talab qilinmoqda va yaqin kelajakda biologik ko'rish bilan
taqqoslaganda spektrning ultrabinafsha va infraqizil mintaqalarida kengaytirilgan
spektral diapazonga ega bo'lgan "sun'iy" (texnik) ko'rish tizimlarini yaratish uchun
asosdir. Katta hajmdagi ma'lumotni qabul qilish va qayta ishlashga qodir bo'lgan
nanostrukturadagi kompyuterni ko'rish tizimlari va fotonik komponentlar tubdan
yangi telekommunikatsiya qurilmalari, atrof-muhit va kosmik monitoringi
tizimlari, issiqlik tasvirlari, nanodiagnostika, robototexnika, yuqori aniqlikdagi
qurollar, terrorizmga qarshi kurash uchun asos bo'ladi. qurol va boshqalar.
Yarimo'tkazgichli nanostrukturalardan foydalanish kuzatuv va ro'yxatga olish
moslamalarining hajmini sezilarli darajada qisqartiradi, energiya sarfini
kamaytiradi, xarajat xususiyatlarini yaxshilaydi va yaqin kelajakda mikro va
nanoelektronikada ommaviy ishlab chiqarishning afzalliklaridan foydalanishga
imkon beradi. Nisbatan yaqinda yarimo'tkazgich (qattiq) va ingichka plyonkali
gibrid IClar integral elektronikani rivojlantirishning raqobatdosh yo'nalishlari
sifatida qaraldi. So'nggi yillarda ushbu ikki yo'nalish istisno qilmasligi, aksincha,
o'zaro bir-birini to'ldirishi va boyitishi aniq bo'lib qoldi. Bundan tashqari, bugungi
kungacha (ha, aftidan, bunga ehtiyoj yo'q) har qanday turdagi texnologiyadan
foydalangan holda integral mikrosxemalar yaratilmagan. Asosan yarimo'tkazgich
texnologiyasidan foydalangan holda ishlab chiqarilgan monolitik kremniy
zanjirlari ham bir vaqtning o'zida elektron aloqalarni olish uchun alyuminiy va
boshqa metallarning plyonkalarini vakuum bilan cho'ktirish kabi usullardan
foydalanadi, ya'ni. yupqa plyonka texnologiyasiga asoslangan usullar.Yupqa
plyonkali texnologiyaning katta afzalligi uning moslashuvchanligi bo'lib, u optimal
parametrlar va xususiyatlarga ega materiallarni tanlash imkoniyatida va passiv
elementlarning har qanday kerakli konfiguratsiyasi va parametrlarini olishda
ifodalanadi. Bunday holda, elementlarning individual parametrlari saqlanadigan
toleranslar 1-2% gacha ko'tarilishi mumkin. Ushbu afzallik, ayniqsa, reytinglarning
aniq qiymati va passiv komponentlarning parametrlarining barqarorligi hal
qiluvchi ahamiyatga ega bo'lgan hollarda samarali bo'ladi (masalan, chiziqli
sxemalar, rezistiv va rezistiv-sig'imli davrlar, filtrlarning ayrim turlari, fazaga
sezgir va selektiv sxemalar, generatorlar va boshqalar ).Ham yarimo'tkazgich, ham
yupqa plyonka texnologiyasining doimiy rivojlanishi va takomillashtirilishi bilan
bog'liq holda, shuningdek, tarkibiy qismlar sonining ko'payishi va ularning
funktsiyalarining murakkablashishi bilan ifodalanadigan IClarning murakkabligi
oshib borishini hisobga olgan holda, yaqin kelajakda texnologik usullar va
texnikalarni birlashtirish jarayoni sodir bo'lishini kutgan va murakkab IClarning
aksariyati birlashtirilgan texnologiyaga asoslangan bo'lishi kerak. Shu bilan birga,
har bir turdagi texnologiyani alohida-alohida ishlatib bo'lmaydigan bunday
parametrlarni va ICning bunday ishonchliligini olish mumkin. Masalan,
yarimo'tkazgichli ICni ishlab chiqarishda barcha elementlar (passiv va faol) bitta
texnologik jarayonda bajariladi, shuning uchun elementlarning parametrlari o'zaro
bog'liqdir. Aktiv elementlar hal qiluvchi ahamiyatga ega, chunki tranzistorning
tayanch-kollektor o'tishi odatda kondansatör sifatida ishlatiladi va tranzistor
bazasini yaratishda olingan diffuziya mintaqasi qarshilik sifatida ishlatiladi. Bir
vaqtning o'zida boshqalarning xususiyatlarini o'zgartirmasdan bitta element
parametrlarini optimallashtirish mumkin emas. Faol elementlarning berilgan
xususiyatlari bilan passiv elementlarning nominal qiymatlarini faqat ularning
o'lchamlarini o'zgartirish orqali o'zgartirish mumkin. Kombinatsiyalangan
texnologiyadan foydalanganda, faol elementlar ko'pincha kremniy plastinada
planar texnologiya yordamida ishlab chiqariladi va passiv elementlar oksidlangan
elementlar (rezistorlar, ba'zan esa kondansatkichlar) bo'yicha yupqa plyonka
texnologiyasi yillarida hosil bo'ladi. xuddi shu kremniy gofret. Shu bilan birga,
ICning faol va passiv qismlarini ishlab chiqarish jarayonlari o'z vaqtida ajralib
turadi. Shuning uchun passiv elementlarning xarakteristikalari asosan mustaqil
bo'lib, material tanlash, plyonkalarning qalinligi va ularning geometriyasi bilan
belgilanadi. Birgalikda joylashgan IC ning tranzistorlari substrat ichida
joylashganligi sababli, substratda nisbatan katta hajmdagi joyni egallagan diskret
faol elementlardan foydalanadigan gibrid IClarga nisbatan bunday sxemaning
o'lchamini
sezilarli
darajada
kamaytirish
mumkin.
Kombinatsiyalangan
texnologiyadan foydalangan holda yaratilgan sxemalar bir qator shubhasiz
afzalliklarga ega. Masalan, bu holda, kichik maydonda juda tor kenglik va katta sirt
qarshiligiga ega bo'lgan katta qiymatga ega va qarshilikning past harorat
koeffitsientiga ega bo'lgan rezistorlarni olish mumkin. Rezistorlarni olish
jarayonida cho'ktirish tezligini boshqarish ularni juda yuqori aniqlikda ishlab
chiqarishga imkon beradi. Filmni yotqizish natijasida olingan rezistorlar yuqori
haroratlarda ham substrat orqali oqish oqimlari bilan tavsiflanmaydi va
substratning nisbatan yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi sxemalarda yuqori haroratli
maydonlarning paydo bo'lishiga to'sqinlik qiladi.
Xulosa
Integratsiyalashgan elektronikani rivojlantirishning hozirgi bosqichi ish
chastotalarini yanada oshirish va almashtirish vaqtini qisqartirish, ishonchliligini
oshirish va materiallar va IC ishlab chiqarish jarayoniga xarajatlarni kamaytirish
tendentsiyalari bilan tavsiflanadi.
IP narxini pasaytirish tabiatan o'xshash fizik-kimyoviy hodisalarga asoslangan
jarayonlardan foydalangan holda ularni ishlab chiqarishning sifat jihatidan yangi
tamoyillarini ishlab chiqishni talab qiladi, bu esa, bir tomondan, ishlab chiqarish
tsiklining bir hil texnologik operatsiyalarining keyingi integratsiyasi uchun zaruriy
shart va boshqa tomondan, barcha operatsiyalarni kompyuterdan boshqarish
qobiliyatini ochib beradi. Texnologiyalarni sifat jihatidan o'zgartirishlar va
sanoatni texnik jihatdan qayta jihozlash zaruriyati, shuningdek, mikroelektronika
rivojlanishining keyingi bosqichiga o'tish bilan belgilanadi - bu optik, magnit, sirt
va plazma hodisalari, fazali o'tish, elektron-fononlarning o'zaro ta'siri,
zaryadlarning to'planishi va o'tkazilishining ta'siri va boshqalar.
Texnologik jarayonning "progressivligi" mezonining o'zi mahsulotning
parametrlari va xususiyatlarini yaxshilash bilan bir qatorda to'liq
avtomatlashtirilgan komplektlarni yaratish imkoniyatini ta'minlaydigan bir qator
o'zaro bog'liq mezon bilan belgilanadigan yuqori iqtisodiy samaradorlikdir. uzoq
umr ko'rish qobiliyatiga ega yuqori samarali uskunalar.
|
