Mikroschemoje, mažesnėje už jūsų nagą, yra kompiuterio grandinė, vadinama an integrinis grandynas. Integrinio grandyno išradimas istoriškai laikomas viena iš svarbiausių žmonijos naujovių. Beveik visuose šiuolaikiniuose gaminiuose naudojama lustų technologija.
Mikroschemų technologijos išradėjai žinomi kaip pionieriai Džekas Kilbis ir Robertas Noyce'as. 1959 m. Kilby iš Texas Instruments gavo JAV patentą miniatiūrinėms elektroninėms grandinėms ir Noyce iš Fairchild Semiconductor Corporation gavo patentą silicio pagrindu integruotam įrenginiui grandinė.
Kas yra mikroschema?
Mikroschema gaminama iš puslaidininkinės medžiagos, pvz silicio arba germanis. Mikroschemos paprastai naudojamos kaip kompiuterio loginis komponentas, žinomas kaip mikroprocesorius, arba kompiuterio atmintis, taip pat žinoma kaip RAM lustai.
Mikroschemoje gali būti rinkinys tarpusavyje sujungtų elektroninių komponentų, tokių kaip tranzistoriai, rezistoriai ir kondensatoriai, kurie yra išgraviruoti arba įspausti ant mažos, plonos plokštelės lusto.
Integrinis grandynas naudojamas kaip valdiklio jungiklis tam tikrai užduočiai atlikti. Integrinės grandinės tranzistorius veikia kaip įjungimo ir išjungimo jungiklis. Rezistorius valdo elektros srovę, kuri juda pirmyn ir atgal tarp tranzistorių. Kondensatorius surenka ir išleidžia elektros energiją, o diodas sustabdo elektros srautą.
Kaip gaminamos mikroschemos
Mikroschemos statomos sluoksnis po sluoksnio ant plokštelės a puslaidininkis medžiaga, tokia kaip silicis. Sluoksniai sudaromi naudojant procesą, vadinamą fotolitografija, naudojant chemines medžiagas, dujas ir šviesą.
Pirmiausia ant silicio plokštelės paviršiaus nusodinamas silicio dioksido sluoksnis, tada tas sluoksnis padengiamas fotorezistu. Fotorezistas yra šviesai jautri medžiaga, naudojama raštuotai dangai ant paviršiaus suformuoti naudojant ultravioletinę šviesą. Šviesa prasiskverbia per raštą ir sukietina šviesos paveiktas vietas. Dujos naudojamos ėsdinti likusias minkštas vietas. Šis procesas kartojamas ir modifikuojamas, kad būtų sukurta komponentų grandinė.
Laidieji takai tarp komponentų sukuriami perdengiant lustą plonu metalo, dažniausiai aliuminio, sluoksniu. Fotolitografijos ir ėsdinimo procesai naudojami metalui pašalinti, paliekant tik laidumo kelius.
Mikroschemos naudojimas
Mikroschemos, be kompiuterio, naudojamos daugelyje elektros prietaisų. 1960-aisiais oro pajėgos naudojo mikroschemas, kad sukurtų raketą Minuteman II. NASA įsigijo mikroschemas savo „Apollo“ projektui.
Šiandien mikroschemos naudojamos išmanieji telefonai kurios leidžia žmonėms naudotis internetu ir surengti telefono vaizdo konferenciją. Mikroschemos taip pat naudojamos televizoriuose, GPS sekimo įrenginiuose, identifikavimo kortelėse, taip pat medicinoje, kad būtų galima greičiau diagnozuoti vėžį ir kitas ligas.
Daugiau apie Kilbį ir Noisą
Jackas Kilby turi daugiau nei 60 išradimų patentus ir yra gerai žinomas kaip nešiojamojo skaičiuotuvo išradėjas 1967 m. 1970 m. apdovanotas Nacionaliniu mokslo medaliu.
Robertas Noyce'as, turintis 16 patentų, 1968 m. įkūrė „Intel“, kompaniją, atsakingą už mikroprocesoriaus išradimą.