Nanoelektronika - Elec16mbk elektronika va sxemalar 2

|
Elec16mbk elektronika va sxemalar 2
|
bet | 3/28 | Sana | 28.06.2024 | Hajmi | 1,83 Mb. | | #266166 |
Bog'liq 3L0BY8wFsz3ScRmN61veYMgES1v83EaDjes7FCGsNanoelektronika o’lchamlari 0,1 dan 100 nm gacha bo’lgan yarimo’tkazgich tuzilmalar elektronikasi bo’lib, mikroelektronikaning mikrominiatyurlash yo’lidagi mantiqiy davomi hisoblanadi. U qattiq jism fizikasi, kvant elektronikasi, fizikaviy – kimyo va yarimo’tkazgichlar elektronikasining so’nggi yutuqlari negizidagi qattiq jismli texnologiyaning bir qismini tashkil etadi.
So’nggi yillarda nanoelektronikada muhim amaliy natijalarga erishildi, ya’ni zamonaviy telekommunikatsiya va axborot tizimlarning negiz elementlarini tashkil etuvchi: geterotuzilmalar asosida yuqori samaradorlikka ega lazerlar va nurlanuvchi diodlar yaratildi; fotoqabulqilgichlar, o’ta yuqori chastotali tranzistorlar, bir elektronli tranzistorlar, turli xil sensorlar hamda boshqalar yaratildi. Nanoelektron O’YuIS va GYuIS mikroprosessorlarni ishlab chiqarish yo’lga qo’yildi.
Shvetsiya Qirolligi fanlar akademiyasi ilmiy ishlarida tezkor tranzistorlar, lazerlar, integral mikrosxemalar (chiplar) va boshqalarni ishlab chiqish bilan zamonaviy axborot kommunikatsiya texnologiyalariga asos solgan olimlar: J.I. Alferov, G. Kremer, Dj.S. Kilbini Nobel mukofoti bilan taqdirladi.
Integral mikroelektronika va nanoelektronika bilan bir vaqtda funksional elektronika rivojlanmoqda. Elektronikaning bu yo’nalishi an’anaviy elementlar (tranzistorlar, diodlar, rezistorlar va kondensatorlar)dan voz kechish va qattiq jismdagi turli fizik hodisa (optik, magnit, akustik va h.k.)lardan foydalanish bilan bog’liq. Funkisonal elektronika asboblariga akustoelektron, magnitoelektron, kriogen asboblar va boshqalar kiradi.
1.2. Integral mikroshemalar haqida umumiy ma’lumotlar va ularning yaratilish tarixi
Integral mikroshemalar elektr asboblarning sifat darajasidagi yangi turi bo‘lib elektron qurilmalarning asosiy negiz elementi hisoblanadilar.
Integral mikroshema (IMS) elektr jihatdan o‘zaro bog‘langan elektr radiomateriallar (tranzistorlar, diodlar, rezistorlar, kondensatorlar va boshqalar) majmui bo‘lib, yagona texnologik siklda bajariladi, ya’ni bir vatqning o‘zida yagona konstruksiya (asos)da ma’lum axborotni qayta ishlash funksiyasini bajaradi.
IMSlarning asosiy xossasi shundaki, u murakkab funksiyalarni bajarish bilan birga kuchaytirgich, trigger, hisoblagich, xotira qurilmasi va boshqa funksiyalarni ham bajaradi. Xuddi shu funksiyalarni bajarish uchun diskret elementlarda mos keluvchi shemani yig‘ish talab qilinardi.
Ko‘pgina standart elektron komponentlarni monolit yarim o‘tkazgich kristaliga birlashtirish g'oyasi birinchi marta 1952 yilda britaniyalik radio muhandisi Jeffri Dummer tomonidan taklif qilingan. Bir yil o‘tgach, Xarvik Jonson integral mikroshemalar prototipi (IC) uchun birinchi patent arizasini topshirdi. O‘sha yillarda ushbu takliflarni amalga oshirish texnologiyalarning yetarli darajada rivojlanmaganligi sababli amalga oshirilmadi. 1958 yil oxiri va 1959 yilning birinchi yarmida yarimo‘tkazgich sanoatida yutuq yuz berdi. Amerikaning uchta xususiy korporatsiyasi vakili bo‘lgan uch kishi integral mikroshemalarni yaratishga to‘sqinlik qiladigan uchta asosiy muammoni hal qildi. Texas Instruments kompaniyasidan Jek Kilbi integratsiya tamoyilini patentladi, birinchi nomukammal IC prototiplarini yaratdi va ularni ommaviy ishlab chiqarishga olib keldi. Sprague Electric kompaniyasidan Kurt Lehovec bitta yarimo‘tkazgich chipida hosil bo‘lgan komponentlarni elektr izolyatsiyalash usulini ixtiro qildi. Fairchild Semiconductor kompaniyasidan Robert Noys IC komponentlarini (alyuminiy qoplama) elektr bilan ulash usulini ixtiro qildi va Jan Ernining eng yangi planar texnologiyasiga asoslangan komponent izolyatsiyasining takomillashtirilgan versiyasini taklif qildi. 1960-yil 27-sentyabrda Jey Last guruhi Noys va Erni gʻoyalari asosida «Fairchild Semiconductor» da birinchi ishlaydigan yarimoʻtkazgich IS ni yaratdi. Kilby ixtirosi uchun patentga ega bo‘lgan Texas Instruments kompaniyasi raqobatchilarga qarshi patent urushini boshladi, u 1966 yilda texnologiyalarni o‘zaro litsenziyalash bo‘yicha kelishuv bitimi bilan yakunlandi.
1952- yil 7 mayda britaniyalik radio muhandisi Jeffri Dummer Vashingtonda ommaviy nutq so‘zlab, u integratsiya g‘oyasini shakllantirdi:
Tranzistorning paydo bo‘lishi va umuman yarimo‘tkazgichlarning rivojlanishi bilan elektron qurilmalarni montaj ulanishlarsiz massivda yarimo‘tkazgich yaratish mumkinligi o‘z isbotini topdi. Yarimo‘tkazgich bloki o‘tkazuvchan, izolyatsion, to‘g‘irlovchi, kuchaytiruvchi qatlamlardan iborat bo‘ladi. Alohida funksional komponentlar bu qatlamlarning tegishli qatlamlardagi kesmalar orqali o‘zaro bog'langan.
1952- yil oktyabr oyida Bernard Oliver umumiy yarimo‘tkazgich chipida tarkibiy tranzistorni (uchta ulangan tranzistorlarining tuzilishi) ishlab chiqarish usuli uchun patentga ariza topshirgan. 1953 yil may oyida Xarvik Jonson o‘tkazgich kristalida turli xil elektron komponentlarni - tranzistorlar, qarshiliklar, to‘plangan va taqsimlangan sig'imlarni shakllantirish usuli uchun patentga ariza topshirdi.Jonson o‘rnatilgan yagona tranzistorli generatorni ishlab chiqarishning uchta mumkin bo‘lgan usulini tasvirlab berdi.
1.1- rasm. Jonson integral generatori
Barcha holatlarda shema tor plyonkali yarimo‘tkazgichli bo‘lib, uning bir uchida qotishma bipolyar tranzistor hosil qilingan. Plyonka elektr bog‘langan qarshilik zanjiri vazifasini bajaradi.
|
| |