المفاهيم والمكونات الأساسية لأشباه الموصلات
تقع بشكل فريد بين الموصلات والعوازل تكمن في أشباه الموصلات.خصائصها الموصلة ، لا تسمح بشكل كامل ولا تقاوم التدفق الكهربائي تمامًا ، تميزها على أنها فريدة من نوعها في عالم التكنولوجيا الإلكترونية.شهدت ثلاثينيات القرن العشرين تحولًا محوريًا ؛التقدم في تقنية تنقية المواد المنصوص عليها في الأضواء الأكاديمية.تكوينهم؟تفاعل معقد وحسس للدوائر المتكاملة ، والأجهزة الإلكترونية البصرية ، والأجهزة المنفصلة ، وأجهزة الاستشعار.الدوائر المتكاملة ، قلب هذه المجموعة ، غالبًا ما تكون مرادفًا لأشباه الموصلات نفسها.هذه الدوائر ، وهي مجموعة متنوعة تشمل المعالجات الدقيقة ، والذكريات ، والأجهزة المنطقية ، والأجهزة التناظرية ، تشكل مجتمعة ما نسميه "رقائق".الشريحة ، تلك الصندوق الأسود الصغير الذي يقع داخل الأجهزة الإلكترونية ، هو أعجوبة - جوهرها ، مكون أساسي ولكنه عميق: الترانزستور.
الترانزستورات: جوهر تقنية أشباه الموصلات
ترانزستورات تقف في طليعة تقنية أشباه الموصلات.تشمل مجموعة متنوعة من المكونات المصنوعة من مواد أشباه الموصلات - الثنائيات ، الترانزستورات ، ترانزستورات التأثير الميداني ، وأكثر من ذلك - فهي محورية.في النسيج الكبير لتكنولوجيا أشباه الموصلات ، تعتبر الترانزستورات الرابط الحاسم ، حيث سد مواد أشباه الموصلات إلى عالم الرقائق.
تاريخ وتطور الترانزستورات
تتبع نسب الترانزستور ، نحن هبطنا في عام 1929. قدم المهندس Lilienfeld ، الذي دخل إلى منطقة مجهولة ، براءة اختراع للترانزستور ، ووضع الأساس لثورة.ومع ذلك ، فإن قيود العصر توقفت عن تحقيقها.سريعًا إلى ديسمبر 1947: شوكلي ، باردين ، وبراتون في بيل لابز ، الولايات المتحدة الأمريكية ، انتصار مع ترانزستور الجرمانيوم.حصل هذا العمل الرائد على جائزة نوبل في الفيزياء في عام 1956 ، وتم مسح شوكلي "والد الترانزستور".ولكن لماذا هذه الأهمية؟الترانزستورات هي linchpin في منطق الدائرة الرقمية ، حيث تتعامل مع الرقص الثنائي للمنطق 0 و 1. من خلال الإشارات الكهربائية ، فهي تبديل بين هذه الحالات ، مما يتيح العمليات المنطقية المعقدة في قلب التكنولوجيا الرقمية.
الحكايات المثيرة للاهتمام حول تطوير أشباه الموصلات
المغامرة في ملحمة أشباه الموصلات ليست مجرد تقنية ؛إنه غوص في روايات أقل شهرة.تم تشكيل شوكلي ، المولود في لندن وكاليفورنيا من خلال تربيته ، من خلال تأثير والديه وشحذ في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مع درجة الدكتوراه في فيزياء الحالة الصلبة.تميزت فترة عمله في Bell Labs بالابتكار الذي لا هوادة فيه في تكنولوجيا الترانزستور.بعد الانتهاء ، لم يتلاشى سعي شوكلي.تابع تصميمات أكثر تقدمًا ، مدفوعة لتسويقها.في هذه الأثناء ، مع ظهور تقنية تكرير السيليكون عالية النضج ، ظهرت أجهزة ترانزستور على أساس الويفر.ومع ذلك ، فإن استياء Shockley مع Bell Labs ، الذي يغذيه الأداء غير المتسق للاختراع والأضرار الناتجة عن السمعة ، قام بتخمير عاصفة.كشف هذا الخلاف عن نسج المصالح والابتكار المعقد ، وهو نسيج معقد في تاريخ التكنولوجيا.