الدوائر المتكاملة الجديدة الأصلية لشريحة XC7K160T-1FBG676I

سمات المنتج

الإبلاغ عن خطأ في معلومات المنتج

عرض مماثل

الوثائق والوسائط

التصنيفات البيئية والتصديرية

دارة متكاملة

الدائرة المتكاملة أو الدائرة المتكاملة المتجانسة (يشار إليها أيضًا باسم IC أو الشريحة أو الشريحة الدقيقة) هي مجموعة منالدوائر الإلكترونيةعلى قطعة صغيرة مسطحة (أو "شريحة") منأشباه الموصلاتالمواد، عادةالسيليكون.أعداد كبيرةصغيرةالدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة(معدن-أكسيد-أشباه الموصلاتتأثير الترانزستور الميدان) دمجها في شريحة صغيرة.وينتج عن ذلك دوائر أصغر حجمًا وأسرع وأقل تكلفة من تلك المبنية من المنفصلةمكونات الكترونية.آي سيالإنتاج بكثافة الإنتاج بكميات ضخمةالقدرة والموثوقية ونهج اللبنةتصميم الدوائر المتكاملةضمنت الاعتماد السريع للدوائر المرحلية الموحدة بدلاً من التصاميم التي تستخدم المنفصلةالترانزستورات.تُستخدم الدوائر المتكاملة الآن في جميع الأجهزة الإلكترونية تقريبًا وقد أحدثت ثورة في عالمإلكترونيات.أجهزة الكمبيوتر,الهواتف المحمولةوغيرهاالأجهزة المنزليةأصبحت الآن أجزاء لا تنفصم من بنية المجتمعات الحديثة، والتي أصبحت ممكنة بفضل صغر حجم الدوائر المتكاملة وتكلفتها المنخفضة مثل الأجهزة الحديثة.معالجات الكمبيوتروميكروكنترولر.

تكامل واسع النطاق للغايةأصبحت عملية بفضل التقدم التكنولوجي فيمعدن – أكسيد – سيليكون(موس)تصنيع جهاز أشباه الموصلات.منذ ظهورها في الستينيات، تطور حجم الرقائق وسرعتها وسعتها بشكل كبير، مدفوعًا بالتقدم التقني الذي يناسب المزيد والمزيد من ترانزستورات MOS على شرائح من نفس الحجم - قد تحتوي الشريحة الحديثة على عدة مليارات من ترانزستورات MOS في مساحة بحجم ظفر الإنسان.هذه التطورات تتبع تقريبًاقانون مور، جعل رقائق الكمبيوتر اليوم تمتلك قدرة تفوق ملايين المرات وسرعة آلاف المرات من رقائق الكمبيوتر في أوائل السبعينيات.

تتمتع الدوائر المتكاملة بميزتين رئيسيتيندوائر منفصلة: التكلفة والأداء.التكلفة منخفضة لأن الرقائق، بكل مكوناتها، تتم طباعتها كوحدة واحدةالطباعة الحجرية الضوئيةبدلاً من بناء ترانزستور واحد في كل مرة.علاوة على ذلك، تستخدم الدوائر المتكاملة المعبأة مواد أقل بكثير من الدوائر المنفصلة.الأداء مرتفع لأن مكونات IC تتحول بسرعة وتستهلك طاقة قليلة نسبيًا بسبب صغر حجمها وقربها.العيب الرئيسي للدوائر المرحلية هو التكلفة العالية لتصميمها وتصنيع ما هو مطلوب منهاأقنعة ضوئية.هذه التكلفة الأولية المرتفعة تعني أن الدوائر المتكاملة لن تكون قابلة للتطبيق تجاريًا إلا عندماكميات إنتاج عاليةومن المتوقع.

المصطلح[يحرر]

اندارة متكاملةيعرف ب:^[1]

دائرة تكون فيها جميع عناصر الدائرة أو بعضها مرتبطة ببعضها البعض بشكل لا يمكن فصله ومترابطة كهربائياً بحيث تعتبر غير قابلة للتجزئة لأغراض البناء والتجارة.

يمكن بناء الدوائر التي تلبي هذا التعريف باستخدام العديد من التقنيات المختلفة، بما في ذلكالترانزستورات ذات الأغشية الرقيقة,تقنيات الأغشية السميكة، أوالدوائر المتكاملة الهجينة.ومع ذلك، في الاستخدام العامدارة متكاملةلقد حان للإشارة إلى بناء الدائرة المكونة من قطعة واحدة والمعروف أصلاً باسم أدائرة متكاملة متجانسة، غالبًا ما يتم بناؤه على قطعة واحدة من السيليكون.^[2][3]

تاريخ

كانت المحاولة المبكرة للجمع بين عدة مكونات في جهاز واحد (مثل الدوائر المتكاملة الحديثة) هيلوي 3NFأنبوب مفرغ من عشرينيات القرن العشرين.على عكس المرحلية، تم تصميمه لغرضالتهرب من دفع الضرائبكما هو الحال في ألمانيا، كان لدى أجهزة استقبال الراديو ضريبة يتم فرضها اعتمادًا على عدد حاملي الأنابيب في جهاز استقبال الراديو.لقد سمح لأجهزة الاستقبال الراديوية بالحصول على حامل أنبوب واحد.

تعود المفاهيم المبكرة للدائرة المتكاملة إلى عام 1949، عندما قام المهندس الألمانيفيرنر جاكوبي^[4](سيمنز ايه جي)^[5]قدم براءة اختراع لجهاز تضخيم أشباه الموصلات يشبه الدائرة المتكاملة^[6]تظهر خمسةالترانزستوراتعلى ركيزة مشتركة في ثلاث مراحلالمضخمترتيب.كشف جاكوبي صغيرة ورخيصةمساعدات للسمعكالتطبيقات الصناعية النموذجية لبراءة اختراعه.لم يتم الإبلاغ عن الاستخدام التجاري الفوري لبراءة اختراعه.

كان من أوائل المؤيدين لهذا المفهومجيفري دامر(1909–2002)، عالم رادار يعمل في مؤسسةمؤسسة الرادار الملكيمن البريطانيينوزارة الدفاع.قدم دومر الفكرة للجمهور في ندوة التقدم في جودة المكونات الإلكترونية فيواشنطن العاصمةفي 7 مايو 1952.^[7]وقد ألقى العديد من الندوات علنًا لنشر أفكاره وحاول دون جدوى بناء مثل هذه الدائرة في عام 1956. وبين عامي 1953 و1957،سيدني دارلينجتونو ياسو تاروي (المختبر الكهروتقني) اقترح تصميمات شرائح مماثلة حيث يمكن للعديد من الترانزستورات مشاركة منطقة نشطة مشتركة، ولكن لم يكن هناكالعزلة الكهربائيةلفصلهم عن بعضهم البعض.^[4]

تم تمكين شريحة الدائرة المتكاملة المتجانسة من خلال اختراعاتعملية مستويةبواسطةجان هورنيوعزل تقاطع p-nبواسطةكورت ليهوفيتش.تم بناء اختراع هورني عليهمحمد م. عطا اللهأعماله حول التخميل السطحي، بالإضافة إلى أعمال فولر وديتزينبيرجر حول انتشار شوائب البورون والفوسفور في السيليكون،كارل فروشوعمل لينكولن ديريك على حماية الأسطح، وتشيه تانغ ساهعمل على إخفاء الانتشار بواسطة الأكسيد.^[8]