Нове и оригиналне ТПА3116Д2ДАДР Интегрисано коло ИЦ Цхипс електронске компоненте

У раним данима полупроводничког чипа, силицијум није био главни лик, германијум је био.Први транзистор је био транзистор заснован на германијуму, а први чип интегрисаног кола је био германијумски чип.
Први транзистор су измислили Бардин и Братон, који су измислили биполарни транзистор (БЈТ).Прву П/Н спојну диоду је измислио Шокли и одмах је овај тип споја који је дизајнирао Шокли постао стандардна структура за БЈТ и данас је у употреби.Њих тројица су те 1956. године добили и Нобелову награду за физику.
Транзистор се једноставно може схватити као минијатурни прекидач.У зависности од особина полупроводника, полупроводник Н-типа се може формирати допирањем полупроводника фосфором, а полупроводника П-типа бором.Комбинација полупроводника Н-типа и П-типа формира ПН спој, важну структуру у електронским чиповима;ово омогућава да се изводе специфичне логичке операције (као што су са-капија, ор-капија, не-капија, итд.)
Германијум, међутим, има неке веома тешке проблеме, као што су многи дефекти интерфејса у полупроводнику, лоша термичка стабилност и недостатак густих оксида.Штавише, германијум је редак елемент, са само 7 делова на милион у земљиној кори, а руде германијума су такође веома расуте.Због тога што је германијум веома редак и није концентрисан, цена сировина за германијум остаје висока;ствари су ретке, а висока цена сировина не чини германијумске транзисторе ништа јефтинијим, тако да је тешко производити германијумске транзисторе у великим размерама.

Истраживачи су, стога, скочили на виши ниво и погледали елемент силицијум.Могло би се рећи да су сви урођени недостаци германијума инхерентне предности силицијума.

Силицијум је други најзаступљенији елемент после кисеоника, али у суштини не можете пронаћи силицијумске мономере у природи;његова најчешћа једињења су силицијум и силикати.Од њих, силицијум је заузврат једна од главних компоненти песка.Поред тога, једињења као што су фелдспат, гранит и кварц су сва заснована на једињењима силицијум-кисеоника.

Силицијум је термички стабилан, има густ оксид високе диелектричне константе и лако се може припремити са интерфејсом силицијум-силицијум оксид са врло мало међуфазних дефеката.

Силицијум оксид је нерастворљив у води (германијум оксид је растворљив у води) и нерастворљив у већини киселина, што једноставно савршено одговара техници корозионог штампања која се користи за штампане плоче.Производ ове комбинације је равни процес за интегрисана кола који се наставља до данас.
Стубови од силицијумских кристала

Силиконско путовање ка врху
Неуспели подухват: Речено је да је Шокли видео огромну тржишну прилику у време када још нико није успео да направи силицијумски транзистор;зато је 1956. напустио Белл Лабс да би основао сопствену компанију у Калифорнији.Нажалост, Шокли није био добар предузетник и његово пословно управљање је било глупо у поређењу са његовим академским вештинама.Дакле, сам Шокли није испунио амбицију замене германијума силицијумом, а позорница до краја живота била је подијум на Универзитету Стенфорд.Годину дана након његовог оснивања, осам талентованих младића које је регрутовао масовно су пребегли од њега, а „осам издајника“ је требало да доврше амбицију замене германијума силицијумом.

Успон силицијумског транзистора

Пре него што је Еигхт Ренегадес основао Фаирцхилд Семицондуцтор, германијумски транзистори су били доминантно тржиште за транзисторе, са скоро 30 милиона транзистора произведених у Сједињеним Државама 1957. године, само милион силицијумских транзистора и скоро 29 милиона германијумских транзистора.Са 20% тржишног удела, Текас Инструментс је постао гигант на тржишту транзистора.
Осам Ренегадес и Фаирцхилд Семицондуцтор

Највећи купци на тржишту, америчка влада и војска, желе да користе чипове у великом броју у ракетама и пројектилима, повећавајући драгоцено оптерећење за лансирање и побољшавајући поузданост контролних терминала.Али транзистори ће се такође суочити са тешким радним условима узрокованим високим температурама и насилним вибрацијама.

Германијум је први који губи када је температура у питању: германијумски транзистори могу да издрже температуре од само 80°Ц, док су војни захтеви за стабилан рад чак и на 200°Ц.Само силицијумски транзистори могу да издрже ову температуру.
Традиционални силицијумски транзистор

Ферчајлд је измислио процес прављења силицијумских транзистора, чинећи их једноставним и ефикасним као штампане књиге и много јефтинијим од германијумских транзистора у смислу цене.Фаирцхилд-ов процес за прављење силицијумских транзистора је груб као што следи.

Прво, распоред се црта руком, понекад толико велик да заузима зид, а затим се цртеж фотографише и своди на мали провидни лист, често са две траке од по три листа, од којих свака представља слој кола.

Друго, слој материјала осетљивог на светлост се наноси на исечену и полирану глатку силиконску плочицу, а УВ/ласер се користи да заштити узорак кола од трансилуминационог листа на силицијумску плочицу.

Треће, области и линије у тамном делу трансилуминационог листа остављају неосветљене шаре на силиконској плочици;ови неекспонирани узорци се чисте раствором киселине и додају се или полупроводничке нечистоће (техника дифузије) или се метални проводници облажу.

Четврто, понављајући три горња корака за сваку прозирну плочицу, велики број транзистора се може добити на силицијумским плочицама, које секу раднице под микроскопом, а затим повезују на жице, затим пакују, тестирају и продају.

Са силицијумским транзисторима доступним у великим количинама, осам одметнутих оснивача Фаирцхилд-а били су међу компанијама које су могле стати уз бок таквим дивовима као што је Текас Инструментс.

Важан подстицај - Интел
То је био накнадни проналазак интегрисаног кола који је сумирао доминацију германијума.У то време постојале су две технолошке линије, једна за интегрисана кола на германијумским чиповима компаније Текас Инструментс и једна за интегрисана кола на силицијумским чиповима из Фаирцхилд-а.У почетку су две компаније имале жесток спор око власништва над патентима на интегрисаним колима, али је касније Завод за патенте признао власништво над патентима на интегрисаним колима обема компанијама.
Међутим, како је Фаирцхилдов процес био напреднији, постао је стандард за интегрисана кола и наставља да се користи и данас.Касније су Нојс, проналазач интегрисаног кола, и Мур, проналазач Муровог закона, напустили Центрон Семицондуцтор, који су, узгред, обоје били чланови „Осам издајника“.Заједно са Гровеом, они су створили оно што је сада највећа светска компанија за производњу полупроводничких чипова, Интел.
Три оснивача Интела, с лева: Грове, Нојс и Мур

У каснијим развојима, Интел је гурнуо силиконске чипове.Победио је гиганте као што су Текас Инструментс, Моторола и ИБМ да би постао краљ сектора за складиштење полупроводника и ЦПУ.

Како је Интел постао доминантан играч у индустрији, силицијум је такође окончао германијум, а оно што је некада била долина Санта Кларе преименовано је у „Силицијумску долину“.Од тада, силицијумски чипови су у перцепцији јавности постали еквиваленти полупроводничких чипова.

Германијум, међутим, има неке веома тешке проблеме за решавање, као што су многи дефекти интерфејса полупроводника, лоша термичка стабилност и недостатак густих оксида.Штавише, германијум је редак елемент, са само 7 делова на милион у земљиној кори, а руде германијума су такође веома расуте.Због тога што је германијум веома редак и није концентрисан, цена сировина за германијум остаје висока;ствари су ретке, а висока цена сировина не чини германијумске транзисторе ништа јефтинијим, тако да је тешко производити германијумске транзисторе у великим размерама.

Истраживачи су, стога, скочили на виши ниво и погледали елемент силицијум.Могло би се рећи да су све урођене слабости германијума инхерентне снаге силицијума.

Силицијум је други најзаступљенији елемент после кисеоника, али у суштини не можете пронаћи силицијумске мономере у природи;његова најчешћа једињења су силицијум и силикати.Од њих, силицијум је заузврат једна од главних компоненти песка.Поред тога, једињења као што су фелдспат, гранит и кварц су сва заснована на једињењима силицијум-кисеоника.

Силицијум је термички стабилан, има густ оксид високе диелектричне константе и лако се може припремити са интерфејсом силицијум-силицијум оксид са врло мало међуфазних дефеката.

Силицијум оксид је нерастворљив у води (германијум оксид је растворљив у води) и нерастворљив у већини киселина, што се једноставно савршено уклапа у технику корозионог штампања која се користи за штампане плоче.Производ ове комбинације је планарни процес интегрисаног кола који се наставља до данас.