အသစ်နှင့် မူရင်း TPA3116D2DADR ပေါင်းစပ်ထားသော ဆားကစ် IC Chips လျှပ်စစ်ပစ္စည်းများ

semiconductor chip ၏အစောပိုင်းကာလများတွင်၊ ဆီလီကွန်သည်အဓိကဇာတ်ကောင်မဟုတ်ပါ၊ ဂျာမနီယမ်ဖြစ်သည်။ပထမဆုံး ထရန်စစ္စတာမှာ ဂျာမနီယမ်အခြေခံထရန်စစ္စတာဖြစ်ပြီး ပထမဆုံးပေါင်းစပ်ပတ်လမ်းချစ်ပ်မှာ ဂျာမနီယမ်ချစ်ပ်တစ်ခုဖြစ်သည်။
Bipolar Transistor (BJT) ကို တီထွင်ခဲ့သူ Bardeen နှင့် Bratton တို့မှ ပထမဆုံး ထရန်စစ္စတာကို တီထွင်ခဲ့သည်။ပထမဆုံး P/N လမ်းဆုံဒိုင်အိုဒကို Shockley မှတီထွင်ခဲ့ပြီး ချက်ချင်းပင်၊ Shockley မှဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော ဤလမ်းဆုံအမျိုးအစားသည် BJT အတွက် စံတည်ဆောက်မှုဖြစ်လာပြီး ယနေ့တွင် ဝန်ဆောင်မှုပေးနေပြီဖြစ်သည်။၎င်းတို့ သုံးဦးကို ထိုနှစ် 1956 ခုနှစ်တွင် ရူပဗေဒ နိုဘယ်ဆု ချီးမြှင့်ခဲ့သည်။
Transistor ကို သေးငယ်သော ခလုတ်တစ်ခုအဖြစ် နားလည်နိုင်သည်။တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးတာ၏ ဂုဏ်သတ္တိများပေါ်မူတည်၍ N-type semiconductor ကို phosphorus နှင့် P-type semiconductor ဖြင့် ဘိုရွန်ဖြင့် ထုလုပ်ခြင်းဖြင့် ဖွဲ့စည်းနိုင်သည်။N-type နှင့် P-type semiconductors ပေါင်းစပ်မှုသည် အီလက်ထရွန်းနစ် ချစ်ပ်များ ၏ အရေးကြီးသော တည်ဆောက်မှုတစ်ခုဖြစ်သည့် PN လမ်းဆုံကို ဖြစ်ပေါ်စေသည် ။၎င်းသည် တိကျသော ယုတ္တိဗေဒလုပ်ဆောင်မှုများကို လုပ်ဆောင်နိုင်စေသည် (ဥပမာ-ဂိတ်များ၊ သို့မဟုတ် ဂိတ်များ၊ ဂိတ်မဟုတ်သည့် စသည်ဖြင့်)
ဂျာမီယမ်တွင်မူ ဆီမီးကွန်ဒတ်တာတွင် ကြားခံချို့ယွင်းချက်များစွာ၊ အပူတည်ငြိမ်မှု ညံ့ဖျင်းခြင်းနှင့် သိပ်သည်းစွာ အောက်ဆိုဒ်များ မရှိခြင်းကဲ့သို့သော အလွန်ခက်ခဲသော ပြဿနာအချို့ရှိသည်။ထို့အပြင်၊ ဂျာမနီယမ်သည် ရှားပါးဒြပ်စင်တစ်ခုဖြစ်ပြီး ကမ္ဘာမြေအပေါ်ယံလွှာတွင် တစ်သန်းလျှင် 7 ပိုင်းသာရှိပြီး ဂျာမနီယမ်သတ္တုရိုင်းများမှာလည်း အလွန်ပြန့်ကျဲနေပါသည်။ဂျာမနီယမ်သည် အလွန်ရှားပါးပြီး စုစည်းမှုမရှိသောကြောင့် ဂျာမနီယမ်အတွက် ကုန်ကြမ်းစရိတ် ကြီးမြင့်နေသေးသည်။အရာများသည် ရှားပါးပြီး ကုန်ကြမ်းစရိတ်ကြီးမြင့်ခြင်းကြောင့် ဂျာမနီယမ်ထရန်စစ္စတာများကို စျေးသက်သက်သာသာဖြစ်စေသောကြောင့် ဂျာမနီယမ်ထရန်စစ္စတာများကို အကြီးစားထုတ်လုပ်ရန် ခက်ခဲသည်။

ထို့ကြောင့် သုတေသီများသည် အဆင့်တစ်ဆင့်တက်ကာ ဆီလီကွန်ဒြပ်စင်ကို ကြည့်ရှုခဲ့ကြသည်။ဂျာမနီယမ်၏ မွေးရာပါ ချို့ယွင်းချက်များအားလုံးသည် ဆီလီကွန်၏ မွေးရာပါ အားသာချက်များဖြစ်သည်ဟု ပြောနိုင်သည်။

ဆီလီကွန်သည် အောက်ဆီဂျင်ပြီးနောက် ဒုတိယအပေါများဆုံး ဒြပ်စင်ဖြစ်သော်လည်း အခြေခံအားဖြင့် သဘာဝတွင် ဆီလီကွန်မိုနိုမာများကို သင်ရှာမတွေ့ပါ။၎င်း၏ အသုံးအများဆုံး ဒြပ်ပေါင်းများမှာ ဆီလီကာနှင့် ဆီလီကိတ်များ ဖြစ်သည်။ယင်းတို့အနက် ဆီလီကာသည် သဲ၏ အဓိက အစိတ်အပိုင်းများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။ထို့အပြင်၊ feldspar၊ granite နှင့် quartz ကဲ့သို့သော ဒြပ်ပေါင်းများသည် silica-oxygen ဒြပ်ပေါင်းများပေါ်တွင် အခြေခံထားသည်။

ဆီလီကွန်သည် အပူအအေး တည်ငြိမ်သည်၊ သိပ်သည်းပြီး မြင့်မားသော dielectric အဆက်မပြတ်အောက်ဆိုဒ် ရှိပြီး၊ မျက်နှာပြင် ချို့ယွင်းချက် အနည်းငယ်ရှိသော ဆီလီကွန်-ဆီလီကွန် အောက်ဆိုဒ် မျက်နှာပြင်ဖြင့် အလွယ်တကူ ပြင်ဆင်နိုင်သည်။

ဆီလီကွန်အောက်ဆိုဒ်သည် ရေတွင်မပျော်ဝင်နိုင် (ဂျာမနီယမ်အောက်ဆိုဒ်သည် ရေတွင်ပျော်ဝင်နိုင်သည်) နှင့် အက်ဆစ်အများစုတွင် မပျော်ဝင်နိုင်ပါ၊ ၎င်းသည် ပုံနှိပ်ဆားကစ်ဘုတ်များအတွက် အသုံးပြုသည့် သံချေးတက်သည့်ပုံနှိပ်စက်အတွက် ပြီးပြည့်စုံသောကိုက်ညီမှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ဤပေါင်းစပ်မှု၏ ရလဒ်မှာ ယနေ့တိုင် ဆက်လက်တည်ရှိနေသည့် ပေါင်းစပ်ဆားကစ်များအတွက် ပြားချပ်သော လုပ်ငန်းစဉ်ဖြစ်သည်။
ဆီလီကွန်ပုံဆောင်ခဲကော်လံများ

ဆီလီကွန်ရဲ့ ထိပ်တန်းခရီး
မအောင်မြင်သော စွန့်စားမှု- Shockley သည် ဆီလီကွန်ထရန်စစ္စတာပြုလုပ်ရာတွင် မည်သူမျှမအောင်မြင်သေးသည့်အချိန်တွင် ကြီးမားသောစျေးကွက်အခွင့်အလမ်းကိုတွေ့မြင်ခဲ့ရသည်ဟုဆိုပါသည်။ထို့ကြောင့် ကယ်လီဖိုးနီးယားတွင် ၎င်း၏ကိုယ်ပိုင်ကုမ္ပဏီကို စတင်ရန် ၁၉၅၆ ခုနှစ်တွင် Bell Labs မှ ထွက်ခွာခဲ့သည်။ကံမကောင်းစွာပဲ၊ Shockley သည် စွန့်ဦးတီထွင်သူကောင်းတစ်ဦးမဟုတ်သော်လည်း သူ၏စီးပွားရေးစီမံခန့်ခွဲမှုသည် သူ၏ပညာရပ်ဆိုင်ရာကျွမ်းကျင်မှုနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အမိုက်စားအလုပ်ဖြစ်သည်။ထို့ကြောင့် Shockley ကိုယ်တိုင်က ဂျာမနီယမ်ကို ဆီလီကွန်ဖြင့် အစားထိုးရန် ရည်မှန်းချက်ကို မဖြည့်ဆည်းပေးခဲ့ဘဲ၊ သူ့တစ်သက်တာလုံးအတွက် စင်မြင့်မှာ စတန်းဖို့ဒ်တက္ကသိုလ်၏ စင်မြင့်ဖြစ်သည်။စတင်တည်ထောင်ပြီး တစ်နှစ်အကြာတွင် သူစုဆောင်းထားသော အရည်အချင်းရှိသူ ရှစ်ဦးသည် သူ့အစုလိုက်အပြုံလိုက်မှ လှည့်ထွက်သွားပြီး ဂျာမနီယမ်ကို ဆီလီကွန်ဖြင့် အစားထိုးရန် ရည်မှန်းချက်ကို ပြီးမြောက်စေမည့် “သစ္စာဖောက်ရှစ်ဦး” ဖြစ်ခဲ့သည်။

ဆီလီကွန် ထရန်စစ္စတာများ ထွန်းကားလာသည်။

Fairchild Semiconductor ကို Eight Renegades မတည်ထောင်မီတွင်၊ ဂျာမီယမ်ထရန်စစ္စတာများသည် ထရန်စစ္စတာများအတွက် အဓိကစျေးကွက်ဖြစ်ခဲ့ပြီး၊ 1957 ခုနှစ်တွင် အမေရိကန်တွင် ထရန်စစ္စတာ သန်း 30 နီးပါး၊ ဆီလီကွန်ထရန်စစ္စတာတစ်သန်းနှင့် ဂျာမနီယမ်ထရန်စစ္စတာ 29 သန်းနီးပါးသာရှိသည်။စျေးကွက်ဝေစု 20% ဖြင့် Texas Instruments သည် ထရန်စစ္စတာစျေးကွက်တွင် ဧရာမဖြစ်လာခဲ့သည်။
Renegades ရှစ်ခုနှင့် Fairchild Semiconductor

စျေးကွက်၏အကြီးဆုံးဖောက်သည်များဖြစ်သည့် အမေရိကန်အစိုးရနှင့် စစ်တပ်တို့သည် ဒုံးပျံများနှင့် ဒုံးခွင်းဒုံးများတွင် ချစ်ပ်ပြားများကို အများအပြားအသုံးပြုကာ အဖိုးတန်ပစ်လွှတ်မှုဝန်ကို တိုးမြှင့်ကာ ထိန်းချုပ်ရေးဂိတ်များ၏ ယုံကြည်စိတ်ချရမှုကို မြှင့်တင်လိုကြသည်။သို့သော် ထရန်စစ္စတာများသည် မြင့်မားသောအပူချိန်နှင့် ပြင်းထန်သောတုန်ခါမှုများကြောင့် ပြင်းထန်သောလည်ပတ်မှုအခြေအနေများနှင့်လည်း ရင်ဆိုင်ရမည်ဖြစ်သည်။

ဂျာမီယမ်သည် အပူချိန်နှင့် ပတ်သက်လာလျှင် ပထမဆုံး ဆုံးရှုံးသွားသည်- ဂျာမနီယမ် ထရန်စစ္စတာများသည် အပူချိန် 80°C သာ ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး စစ်ဘက်ဆိုင်ရာ လိုအပ်ချက်များမှာ 200°C တွင်ပင် တည်ငြိမ်သော လည်ပတ်မှု အတွက်ဖြစ်သည်။ဆီလီကွန် ထရန်စစ္စတာများသည် ဤအပူချိန်ကို ခံနိုင်ရည်ရှိသည်။
ရိုးရာဆီလီကွန်စစ္စတာ

Fairchild သည် ဆီလီကွန်ထရန်စစ္စတာများပြုလုပ်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်ကို တီထွင်ခဲ့ပြီး ၎င်းတို့ကို ပုံနှိပ်စာအုပ်များကဲ့သို့ ရိုးရှင်းပြီး ထိရောက်မှုရှိပြီး စျေးနှုန်းအရ ဂျာမီယမ်ထရန်စစ္စတာများထက် များစွာစျေးသက်သာပါသည်။ဆီလီကွန်ထရန်စစ္စတာပြုလုပ်ခြင်း Fairchild ၏လုပ်ငန်းစဉ်မှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။

ပထမဦးစွာ၊ အဆင်အပြင်တစ်ခုကို လက်ဖြင့်ရေးဆွဲသည်၊ တစ်ခါတစ်ရံတွင် နံရံတစ်ခုယူဆောင်သွားသည့်အထိ ကြီးမားသည်၊ ထို့နောက် ပုံဆွဲခြင်းကို ဓာတ်ပုံရိုက်ပြီး စာရွက်သုံးလွှာ၏ လမ်းသွားနှစ်သွယ်ဖြင့် မကြာခဏဆိုသလို ဆားကစ်အလွှာတစ်ခုစီကို ကိုယ်စားပြုသည်။

ဒုတိယအနေဖြင့်၊ လှီးဖြတ်ပြီး ပွတ်တိုက်ထားသော ချောမွေ့သော ဆီလီကွန် wafer တွင် အလင်းထိခိုက်နိုင်သော ပစ္စည်းအလွှာကို အသုံးပြုပြီး ဆားကစ်ပုံစံကို ဆီလီကွန် wafer ပေါ်ရှိ transillumination sheet မှ ကာကွယ်ရန် UV/laser ကို အသုံးပြုပါသည်။

တတိယအနေဖြင့်၊ transillumination sheet ၏မှောင်မိုက်သောအပိုင်းနှင့် မျဉ်းကြောင်းများသည် ဆီလီကွန် wafer ပေါ်တွင် မထိတွေ့နိုင်သော ပုံစံများကို ချန်ထားခဲ့ပြီး၊ဤမထင်ရှားသောပုံစံများကို အက်စစ်ဖြေရှင်းချက်ဖြင့် သန့်စင်ထားပြီး၊ ဆီမီးကွန်ဒတ်တာအညစ်အကြေးများကို ပေါင်းထည့်ခြင်း (သို့) သတ္တုစပယ်ယာများကို ချထားသည်။

စတုတ္ထအနေဖြင့်၊ translucent wafer တစ်ခုစီအတွက် အထက်ဖော်ပြပါ အဆင့်သုံးဆင့်ကို ထပ်ခါထပ်ခါပြုလုပ်ပြီး သေးငယ်သောစကုပ်အောက်ရှိ အမျိုးသမီးလုပ်သားများမှ ဖြတ်တောက်ပြီး ဝါယာကြိုးများနှင့် ချိတ်ဆက်ကာ ထုပ်ပိုးပြီး စမ်းသပ်ရောင်းချကာ ရောင်းချသည့် ဆီလီကွန် wafer များတွင် ထရန်စစ္စတာအများအပြားကို ရရှိနိုင်ပါသည်။

ဆီလီကွန်ထရန်စစ္စတာများ အများအပြားရရှိနိုင်သဖြင့် Fairchild ၏ စွန့်စားတည်ထောင်သူ ရှစ်ဦးသည် Texas Instruments ကဲ့သို့သော ကုမ္ပဏီကြီးများနှင့်အတူ ရပ်တည်နိုင်သည့် ကုမ္ပဏီများထဲတွင် ပါဝင်ခဲ့သည်။

အရေးကြီးသော တွန်းအားပေးမှု - Intel
၎င်းသည် ဂျာမနီယမ်၏လွှမ်းမိုးမှုကို အကျဉ်းချုပ်ဖော်ပြသည့် ပေါင်းစပ်ပတ်လမ်း၏ နောက်ဆက်တွဲတီထွင်မှုဖြစ်သည်။ထိုအချိန်တွင်၊ တစ်ခုမှာ Texas Instruments မှ ဂျာမနီယမ် ချစ်ပ်များပေါ်တွင် ပေါင်းစပ်ထားသော ဆားကစ်များအတွက် နည်းပညာလိုင်းနှစ်ခုနှင့် Fairchild မှ ဆီလီကွန်ချစ်ပ်များပေါ်တွင် ပေါင်းစပ်ထားသော ဆားကစ်များအတွက် ဖြစ်သည်။အစပိုင်းတွင် ကုမ္ပဏီနှစ်ခုသည် ပေါင်းစပ်ဆားကစ်များပေါ်တွင် မူပိုင်ခွင့်ပိုင်ဆိုင်မှုနှင့်ပတ်သက်၍ အပြင်းအထန်ငြင်းခုံခဲ့ကြသော်လည်း နောက်ပိုင်းတွင် မူပိုင်ခွင့်ရုံးသည် ကုမ္ပဏီနှစ်ခုလုံးမှပေါင်းစပ်ဆားကစ်များပေါ်တွင် မူပိုင်ခွင့်ပိုင်ဆိုင်မှုကို အသိအမှတ်ပြုခဲ့သည်။
သို့သော်လည်း Fairchild ၏ လုပ်ငန်းစဉ်သည် ပိုမိုအဆင့်မြင့်လာသည်နှင့်အမျှ ၎င်းသည် ပေါင်းစပ်ဆားကစ်များအတွက် စံဖြစ်လာပြီး ယနေ့အထိ ဆက်လက်အသုံးပြုနေပါသည်။နောက်ပိုင်းတွင်၊ ပေါင်းစည်းပတ်လမ်းကို တီထွင်သူ Noyce နှင့် Moore's Law ကို တီထွင်သူ Moore သည် Centron Semiconductor မှ ထွက်ခွာသွားခဲ့ပြီး မတော်တဆ Eight Traitors ၏ အဖွဲ့ဝင်များဖြစ်ခဲ့သည်။Grove နှင့်အတူ ၎င်းတို့သည် ယခုအခါ ကမ္ဘာ့အကြီးဆုံး ဆီမီးကွန်ဒတ်တာ ချစ်ပ်ကုမ္ပဏီ Intel ကို ဖန်တီးခဲ့သည်။
ဘယ်ဘက်မှ Intel ကို တည်ထောင်သူ ၃ ဦးမှာ Grove၊ Noyce နှင့် Moore တို့ဖြစ်သည်။

နောက်ပိုင်းတိုးတက်မှုများတွင် Intel သည် ဆီလီကွန်ချစ်ပ်များကို တွန်းပို့ခဲ့သည်။၎င်းသည် Texas Instruments၊ Motorola နှင့် IBM ကဲ့သို့သော ကုမ္ပဏီကြီးများကို တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းသိုလှောင်မှုနှင့် CPU ကဏ္ဍ၏ဘုရင်ဖြစ်လာစေရန် စွမ်းဆောင်နိုင်ခဲ့သည်။

Intel သည် လုပ်ငန်းနယ်ပယ်တွင် အသာစီးရလာသောအခါတွင် ဆီလီကွန်သည်လည်း ဂျာမနီယမ်ကို အဆုံးသတ်ခဲ့ပြီး တစ်ချိန်က Santa Clara Valley ကို "Silicon Valley" ဟု အမည်ပြောင်းခဲ့သည်။ထိုအချိန်မှစ၍၊ ဆီလီကွန်ချစ်ပ်များသည် အများသူငှာ အမြင်တွင် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း ချစ်ပ်များနှင့် ညီမျှလာသည်။

သို့သော် Germanium တွင် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးကိရိယာများ၏ မျက်နှာပြင် ချို့ယွင်းချက်များ၊ အပူတည်ငြိမ်မှု ညံ့ဖျင်းခြင်းနှင့် သိပ်သည်းစွာ အောက်ဆိုဒ်များ မရှိခြင်းကဲ့သို့သော ဖြေရှင်းရန် အလွန်ခက်ခဲသော ပြဿနာအချို့ရှိသည်။ထို့အပြင်၊ ဂျာမနီယမ်သည် ရှားပါးဒြပ်စင်တစ်ခုဖြစ်ပြီး ကမ္ဘာမြေအပေါ်ယံလွှာတွင် တစ်သန်းလျှင် 7 ပိုင်းသာရှိပြီး ဂျာမနီယမ်သတ္တုရိုင်းများမှာလည်း အလွန်ပြန့်ကျဲနေပါသည်။ဂျာမနီယမ်သည် အလွန်ရှားပါးပြီး စုစည်းမှုမရှိသောကြောင့် ဂျာမနီယမ်အတွက် ကုန်ကြမ်းစရိတ် ကြီးမြင့်နေသေးသည်။အရာများသည် ရှားပါးပြီး ကုန်ကြမ်းစရိတ်ကြီးမြင့်ခြင်းကြောင့် ဂျာမနီယမ်ထရန်စစ္စတာများကို စျေးသက်သက်သာသာဖြစ်စေသောကြောင့် ဂျာမနီယမ်ထရန်စစ္စတာများကို အကြီးစားထုတ်လုပ်ရန် ခက်ခဲသည်။

ထို့ကြောင့် သုတေသီများသည် အဆင့်တစ်ဆင့်တက်ကာ ဆီလီကွန်ဒြပ်စင်ကို ကြည့်ရှုခဲ့ကြသည်။ဂျာမနီယမ်၏ မွေးရာပါ အားနည်းချက်များ အားလုံးသည် ဆီလီကွန်၏ မွေးရာပါ အားသာချက်များ ဖြစ်သည်ဟု ဆိုနိုင်သည်။

ဆီလီကွန်သည် အောက်ဆီဂျင်ပြီးနောက် ဒုတိယအပေါများဆုံး ဒြပ်စင်ဖြစ်သော်လည်း အခြေခံအားဖြင့် သဘာဝတွင် ဆီလီကွန်မိုနိုမာများကို သင်ရှာမတွေ့ပါ။၎င်း၏ အသုံးအများဆုံး ဒြပ်ပေါင်းများမှာ ဆီလီကာနှင့် ဆီလီကိတ်များ ဖြစ်သည်။ယင်းတို့အနက် ဆီလီကာသည် သဲ၏ အဓိက အစိတ်အပိုင်းများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။ထို့အပြင်၊ feldspar၊ granite နှင့် quartz ကဲ့သို့သော ဒြပ်ပေါင်းများသည် silica-oxygen ဒြပ်ပေါင်းများပေါ်တွင် အခြေခံထားသည်။

ဆီလီကွန်သည် အပူအအေး တည်ငြိမ်သည်၊ သိပ်သည်းပြီး မြင့်မားသော dielectric အဆက်မပြတ်အောက်ဆိုဒ် ရှိပြီး၊ မျက်နှာပြင် ချို့ယွင်းချက် အနည်းငယ်ရှိသော ဆီလီကွန်-ဆီလီကွန် အောက်ဆိုဒ် မျက်နှာပြင်ဖြင့် အလွယ်တကူ ပြင်ဆင်နိုင်သည်။

ဆီလီကွန်အောက်ဆိုဒ်သည် ရေတွင်မပျော်ဝင်နိုင် (ဂျာမနီယမ်အောက်ဆိုဒ်သည် ရေတွင်ပျော်ဝင်နိုင်သည်) နှင့် အက်ဆစ်အများစုတွင် မပျော်ဝင်နိုင်ပါ၊ ၎င်းသည် ပုံနှိပ်ဆားကစ်ဘုတ်များအတွက် အသုံးပြုသည့် သံချေးတက်သည့်ပုံနှိပ်စက်အတွက် ပြီးပြည့်စုံသောကိုက်ညီမှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ဤပေါင်းစပ်မှု၏ ရလဒ်မှာ ယနေ့တိုင် ဆက်လက်တည်ရှိနေသည့် ပေါင်းစပ် circuit planar လုပ်ငန်းစဉ်ဖြစ်သည်။