Elektronika va sxemalar 2 fani, mazmuni va usullari.
Reja:
1.
Integral mikrosxemalar (IMS)larning yaratilish tarixi
2.
Elektronika rivojlanish bosqichlari va istiqbollari.
3.
Nanoelektronika haqida tushunchalar. Nanotranzistorlar.
4.
Elektronika va nanoelektronika rivojining istiqbollari.
Integral mikrosxemalar (IMS)larning yaratilish tarixi
Elektrotexnika va ayniqsa elektronika
rivojlanib borar ekan, integral
mikrosxemalarning ixtiro qilinishi zamonning inkor etib bo‘lmas jiddiy
talabiga aylanib bordi. Deyarli bir vaqtning o‘zida bir-biridan bexabar
ikki muhandis ixtirochi - Jek Sent-Kler Kilbi (1923-2005) va Robert
Norton Noys (1927-1990) integral mikrosxemani ixtiro qilishgan.
Mutaxassislar integral mikrosxemalarni qisqartirib IMS deb yuritishadi.
IMS bu - juda kichik o‘lcVAga keltirilgan elektr zanjiri bo‘lib, u turli xil
yarimo‘tkazgichlarni qo‘llash asosida tayyorlanadi. Ba'zan IMSni
oddiygina qilib mikrochip VA deyiladi. Shunday IMS-mikrochiplar
hozirgi kunda deyarli barcha turdagi elektron uskunalarda - oddiy choy
qaynatuvchi
elektr choynakdan tortib, murakkab kosmik apparatlarda
VA keng qo‘llanilmoqda.
IMSlarda yarimo‘tkazgichlarning o‘tkazuvchanlik xususiyatini elektr
maydoni orqali boshqariladi. Monolit IMSlarning ixtiro qilinishi esa,
avvallari alohida-alohida tayyorlangan va sxemalarda VA alohida
joylashtirilgan elementlar - tranzistorlar, qarshilik, kondensator va ho
kazolarni, yarimo‘tkazgich materialdan tayyorlangan bitta kristall
mikrochipga favqulodda juda kichik ixcVA o‘lcVAlarda joylashtirish
imkonini berdi. Boz ustiga, sxemalarni qo‘lda yig‘ishdan ko‘ra, IMSni
avtomatik yig‘ilishi - juda tezkor va samarali jarayon bo‘lib, bu o‘z
navbatida elektron sxemalarning ishonchliligini orttirish bilan birga,
ularning tannarxini VA pasayishiga olib keldi. IMSni fotolitografiya,
ya'ni, trafaret bo‘yicha kerakli geometrik
shakllarni kremniyli asosga
quyish orqali tayyorlanadi. IMS juda ixcVA bo‘lgani tufayli, undagi
tashkiliy elementlarning oraliq masofasi VA juda-juda qisqa bo‘ladi. Bu
esa elektr zanjirida yig‘ilgan mantiqning tezkor bajarilishini ta'minlaydi.
Jek Kilbi o‘zining IMSini 1958-yilda ixtiro qilgan. Robert Noys esa
undan yarim yil keyin o‘z IMSini yasab namoyish qilgan.
Yarimo‘tkazgich sifatida Noys IMSida kremniy elementi qo‘llangan
bo‘lsa, bu maqsad uchun Kilbi germaniy elementidan foydalangan.
Zamonaviy IMSlarning ixcVAligi Kilbi va Noys chiplaridan bir necha
marta kichrayib, ishlash tezligi VA ulardan chandon ortib ketgan.
Xususan, hozirda pochta markasi o‘lcVAidek keladigan mitti mikrochip-
IMS ichida milliardlab tranzistorlar bo‘ladi.
IMSlar ixtiro qilinganidan keyin elektronika va mikroelektronika sohasi
shu darajada katta shiddat
bilan rivojlanib ketdiki, uning har bir keyingi
ilg‘or qadamlari fan-texnika sohasida navbatdagi inqiloblarni yasab
bordi. Xususan, biz bilgan va eng yaqin yordamchimizga aylangan
kompyuterlar va boshqa istalgan elektron qurilma va uskunalar VA
aynan IMSlarning taraqqiyoti tufayli shu darajaga yetib kelgan. Eng
qizig‘i esa, IMSlar qanchalik murakkablashib, ixcVAlashib borishi
bilan
bir qatorda, ularning ishlash tezligi, bajaradigan vazifalari ko‘lami VA
tobora ortib bordi. Odatda, boshqa turdagi texnika vositalari bunday
rivojlanish jarayonida qimmatlashib boradi. Lekin, IMSlar
murakkablashish bilan birgalikda, arzonlashib VA borgan. Bu faktga
e'tibor qaratgan muhandis Gordon Mur hazil aralash shunday degan
ekan: "
Agar avtomobil sanoati VA yarimo‘tkazgichlar sohasi singari
shiddat bilan rivojlanganda edi, Rolls-Roys mashinalarida 1 litr benzin
bilan 200 ming km masofani bosib o‘tish mumkin bo‘lardi, VAda, uni
ishxona oldidagi pullik avtoturargohga qo‘ygandan ko‘ra, shunchaki
ko‘chaga tashlab ketish arzonroq bo‘lgan bo‘lur edi..."
IMSni birinchi bo‘lib ixtiro qilgan muhandis - Jek Kilbi o‘sha paytlarda
"Texas Instruments" kompaniyasiga endigina ishga kirgan yosh xodim
bo‘lgan. Kilbining deyarli barcha VAkasblari ta'tilga chiqib ketgan
paytda u laboratoriyada ko‘pincha bir o‘zi qolib, IMS modeli
ustida
muttasil ishlagan. 1958-yilning sentyabr oyida Kilbi o‘zining ilk ishchi
model IMSni yasab, sheriklariga namoyish qilib bergan. Keyingi yilning
6-fevral sanasida esa, "Texas Instruments" kompaniyasi Kilbi modeli
asosida, IMSlarni seriyali ishlab chiqarish uchun patent
rasmiylashtirgan.
Ikkinchi ixtirochi Robert Noys (rasmda) esa o‘z ixtirosini
pullash uchun
uzoq izlangach, 1968-yilda o‘zi tavakkalga qo‘l urib, IMS ishlab
chiqarish bilan shug‘ullanuvchi o‘z mustaqil kompaniyasini tashkil
etadi. Siz Noysning o‘sha kompaniyasi ishlab chiqargan IMSlardan
albatta foydalangan bo‘lsangiz kerak. U haqida ko‘p eshitganingiz VA
aniq. Chunki, Noys asos solgan o‘sha
integral mikrosxemalar, ya'ni,
chiplar ishlab chiqaruvchi kompaniya
Intel
deb ataladi va u hozirda,
IMS ishlab chiqarish bo‘yicha jahonda eng ilg‘or texnologik brendlardan
biri sanaladi.
2.
