নতুন এবং আসল TPA3116D2DADR ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট আইসি চিপস ইলেকট্রনিক্স উপাদান

সেমিকন্ডাক্টর চিপের প্রথম দিকে, সিলিকন প্রধান চরিত্র ছিল না, জার্মেনিয়াম ছিল।প্রথম ট্রানজিস্টর ছিল জার্মেনিয়াম-ভিত্তিক ট্রানজিস্টর এবং প্রথম ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট চিপ ছিল জার্মেনিয়াম চিপ।
বাইপোলার ট্রানজিস্টর (BJT) উদ্ভাবনকারী বারডিন এবং ব্র্যাটন প্রথম ট্রানজিস্টর আবিষ্কার করেছিলেন।প্রথম P/N জংশন ডায়োডটি শকলি দ্বারা উদ্ভাবিত হয়েছিল এবং অবিলম্বে, শকলে দ্বারা ডিজাইন করা এই জংশন টাইপটি BJT-এর জন্য আদর্শ কাঠামো হয়ে উঠেছে এবং আজ এটি পরিষেবাতে রয়েছে।1956 সালে তাদের তিনজন পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কারও পেয়েছিলেন।
একটি ট্রানজিস্টরকে সহজভাবে একটি ক্ষুদ্রাকৃতির সুইচ হিসেবে বোঝা যায়।সেমিকন্ডাক্টরের বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে, একটি এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরকে ফসফরাস দিয়ে সেমিকন্ডাক্টর এবং বোরন দিয়ে একটি পি-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর ডোপ করে তৈরি করা যেতে পারে।এন-টাইপ এবং পি-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরগুলির সংমিশ্রণ PN জংশন গঠন করে, ইলেকট্রনিক চিপগুলির একটি গুরুত্বপূর্ণ কাঠামো;এটি নির্দিষ্ট লজিক ক্রিয়াকলাপগুলি সম্পাদন করার অনুমতি দেয় (যেমন গেট সহ, বা গেটস, নন-গেট ইত্যাদি)
জার্মেনিয়ামের অবশ্য কিছু কঠিন সমস্যা আছে, যেমন সেমিকন্ডাক্টরের অনেক ইন্টারফেসের ত্রুটি, দুর্বল তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং ঘন অক্সাইডের অভাব।তদুপরি, জার্মেনিয়াম একটি বিরল উপাদান, পৃথিবীর ভূত্বকের প্রতি মিলিয়নে মাত্র 7টি অংশ রয়েছে এবং জার্মেনিয়াম আকরিকগুলিও খুব বিক্ষিপ্ত।কারণ জার্মেনিয়াম খুবই বিরল এবং কেন্দ্রীভূত নয় যে জার্মেনিয়ামের কাঁচামালের দাম বেশি থাকে;জিনিসগুলি বিরল, এবং কাঁচামালের উচ্চ মূল্য জার্মেনিয়াম ট্রানজিস্টরকে সস্তা করে না, তাই বৃহৎ স্কেলে জার্মেনিয়াম ট্রানজিস্টর তৈরি করা কঠিন।

গবেষকরা, তাই, একটি স্তর লাফিয়ে সিলিকন উপাদানটির দিকে তাকালেন।আপনি বলতে পারেন যে জার্মেনিয়ামের সমস্ত অন্তর্নিহিত ঘাটতি হল সিলিকনের অন্তর্নিহিত সুবিধা।

সিলিকন অক্সিজেনের পরে দ্বিতীয় সর্বাধিক প্রচুর উপাদান, তবে আপনি মূলত প্রকৃতিতে সিলিকন মনোমারগুলি খুঁজে পাচ্ছেন না;এর সবচেয়ে সাধারণ যৌগ হল সিলিকা এবং সিলিকেট।এর মধ্যে সিলিকা বালির অন্যতম প্রধান উপাদান।এছাড়াও, ফেল্ডস্পার, গ্রানাইট এবং কোয়ার্টজের মতো যৌগগুলি সিলিকা-অক্সিজেন যৌগের উপর ভিত্তি করে।

সিলিকন তাপগতভাবে স্থিতিশীল, একটি ঘন, উচ্চ অস্তরক ধ্রুবক অক্সাইড রয়েছে এবং খুব কম আন্তঃমুখী ত্রুটি সহ একটি সিলিকন-সিলিকন অক্সাইড ইন্টারফেস দিয়ে সহজেই প্রস্তুত করা যেতে পারে।

সিলিকন অক্সাইড পানিতে অদ্রবণীয় (জার্মানিয়াম অক্সাইড পানিতে দ্রবণীয়) এবং বেশিরভাগ অ্যাসিডে অদ্রবণীয়, যা মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডের জন্য ব্যবহৃত জারা প্রিন্টিং কৌশলের জন্য একটি নিখুঁত মিল।এই সংমিশ্রণের পণ্য হল সমন্বিত সার্কিটের সমতল প্রক্রিয়া যা আজও অব্যাহত রয়েছে।
সিলিকন স্ফটিক কলাম

সিলিকনের শীর্ষে যাত্রা
একটি ব্যর্থ উদ্যোগ: বলা হয় যে শকলি এমন সময়ে একটি বিশাল বাজারের সুযোগ দেখেছিলেন যখন কেউ এখনও সিলিকন ট্রানজিস্টর তৈরিতে সফল হয়নি;এই কারণেই তিনি 1956 সালে ক্যালিফোর্নিয়ায় নিজের কোম্পানি শুরু করার জন্য বেল ল্যাবস ত্যাগ করেন।দুর্ভাগ্যবশত, শকলি একজন ভালো উদ্যোক্তা ছিলেন না এবং তার শিক্ষাগত দক্ষতার তুলনায় তার ব্যবসায়িক ব্যবস্থাপনা ছিল বোকাদের কাজ।তাই শকলি নিজেই জার্মেনিয়ামকে সিলিকন দিয়ে প্রতিস্থাপন করার উচ্চাকাঙ্ক্ষা পূরণ করেননি, এবং তার বাকি জীবনের মঞ্চটি স্ট্যানফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের পডিয়াম ছিল।প্রতিষ্ঠার এক বছর পর, তিনি যে আটজন প্রতিভাবান যুবককে নিয়োগ করেছিলেন তারা তার থেকে দলত্যাগ করেছিলেন এবং এটি ছিল "আটটি বিশ্বাসঘাতক" যারা সিলিকন দিয়ে জার্মেনিয়াম প্রতিস্থাপন করার উচ্চাকাঙ্ক্ষা পূরণ করেছিল।

সিলিকন ট্রানজিস্টরের উত্থান

এইট রেনেগেডস ফেয়ারচাইল্ড সেমিকন্ডাক্টর প্রতিষ্ঠা করার আগে, জার্মেনিয়াম ট্রানজিস্টরগুলি ট্রানজিস্টরের জন্য প্রভাবশালী বাজার ছিল, 1957 সালে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে প্রায় 30 মিলিয়ন ট্রানজিস্টর তৈরি হয়েছিল, শুধুমাত্র এক মিলিয়ন সিলিকন ট্রানজিস্টর এবং প্রায় 29 মিলিয়ন জার্মেনিয়াম ট্রানজিস্টর।20% মার্কেট শেয়ারের সাথে, টেক্সাস ইন্সট্রুমেন্টস ট্রানজিস্টর বাজারে বিশাল হয়ে উঠেছে।
এইট রেনেগেডস এবং ফেয়ারচাইল্ড সেমিকন্ডাক্টর

বাজারের সবচেয়ে বড় গ্রাহক, মার্কিন সরকার এবং সামরিক বাহিনী রকেট এবং ক্ষেপণাস্ত্রে চিপ ব্যবহার করতে চায়, মূল্যবান লঞ্চ লোড বাড়াতে এবং নিয়ন্ত্রণ টার্মিনালের নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করতে চায়।তবে ট্রানজিস্টরগুলি উচ্চ তাপমাত্রা এবং হিংস্র কম্পনের কারণে সৃষ্ট কঠোর অপারেটিং অবস্থার মুখোমুখি হবে।

তাপমাত্রার ক্ষেত্রে জার্মানিয়ামই সর্বপ্রথম হারায়: জার্মেনিয়াম ট্রানজিস্টর শুধুমাত্র 80°C তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে, যখন সামরিক বাহিনীর প্রয়োজনীয়তা 200°C তাপমাত্রায়ও স্থিতিশীল অপারেশনের জন্য।শুধুমাত্র সিলিকন ট্রানজিস্টর এই তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে।
ঐতিহ্যবাহী সিলিকন ট্রানজিস্টর

ফেয়ারচাইল্ড সিলিকন ট্রানজিস্টর তৈরির প্রক্রিয়া উদ্ভাবন করেছেন, এগুলিকে ছাপানো বইয়ের মতো সহজ এবং দক্ষ করে তোলে এবং দামের দিক থেকে জার্মেনিয়াম ট্রানজিস্টরের তুলনায় অনেক সস্তা।সিলিকন ট্রানজিস্টর তৈরির জন্য ফেয়ারচাইল্ডের প্রক্রিয়াটি নিম্নরূপ।

প্রথমত, একটি লেআউট হাতে আঁকা হয়, কখনও কখনও এত বড় যে এটি একটি প্রাচীরকে নিয়ে যায়, এবং তারপর অঙ্কনটি ফটোগ্রাফ করা হয় এবং একটি ছোট ট্রান্সলুসেন্ট শীটে ছোট করা হয়, প্রায়শই তিনটি শীটের দুটি লেন দিয়ে, প্রতিটি সার্কিট্রির একটি স্তরকে প্রতিনিধিত্ব করে।

দ্বিতীয়ত, হালকা-সংবেদনশীল উপাদানের একটি স্তর স্লাইস করা এবং পালিশ করা মসৃণ সিলিকন ওয়েফারে প্রয়োগ করা হয়, এবং UV/লেজারটি সিলিকন ওয়েফারের উপর ট্রান্সিল্যুমিনেশন শীট থেকে সার্কিট প্যাটার্নকে রক্ষা করতে ব্যবহৃত হয়।

তৃতীয়ত, ট্রান্সিল্যুমিনেশন শীটের অন্ধকার অংশের অঞ্চল এবং রেখাগুলি সিলিকন ওয়েফারের উপর অপ্রকাশিত নিদর্শনগুলি ছেড়ে দেয়;এই অপ্রকাশিত নিদর্শনগুলিকে একটি অ্যাসিড দ্রবণ দিয়ে পরিষ্কার করা হয়, এবং হয় অর্ধপরিবাহী অমেধ্য যোগ করা হয় (প্রসারণ কৌশল) বা ধাতব পরিবাহী প্রলেপ দেওয়া হয়।

চতুর্থত, প্রতিটি ট্রান্সলুসেন্ট ওয়েফারের জন্য উপরের তিনটি ধাপের পুনরাবৃত্তি করলে, সিলিকন ওয়েফারগুলিতে প্রচুর সংখ্যক ট্রানজিস্টর পাওয়া যেতে পারে, যেগুলি মহিলা কর্মীদের দ্বারা একটি মাইক্রোস্কোপের নীচে কেটে তারপর তারের সাথে সংযুক্ত করা হয়, তারপর প্যাকেজ করা, পরীক্ষা করা এবং বিক্রি করা হয়।

প্রচুর পরিমাণে সিলিকন ট্রানজিস্টর উপলব্ধ থাকায়, ফেয়ারচাইল্ডের আটজন বিদ্রোহী প্রতিষ্ঠাতা টেক্সাস ইন্সট্রুমেন্টের মতো দৈত্যদের পাশে দাঁড়াতে পারে এমন কোম্পানিগুলির মধ্যে ছিলেন।

গুরুত্বপূর্ণ ধাক্কা - ইন্টেল
এটি সমন্বিত সার্কিটের পরবর্তী আবিষ্কার যা জার্মেনিয়ামের আধিপত্যকে সংক্ষিপ্ত করে।সেই সময়ে, দুটি প্রযুক্তি লাইন ছিল, একটি টেক্সাস ইন্সট্রুমেন্টস থেকে জার্মেনিয়াম চিপগুলিতে সমন্বিত সার্কিটের জন্য এবং একটি ফেয়ারচাইল্ডের সিলিকন চিপগুলিতে সমন্বিত সার্কিটের জন্য।প্রথমে, দুটি কোম্পানির মধ্যে ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটগুলির পেটেন্টগুলির মালিকানা নিয়ে তীব্র বিরোধ ছিল, কিন্তু পরে পেটেন্ট অফিস উভয় কোম্পানির সমন্বিত সার্কিটের পেটেন্টগুলির মালিকানাকে স্বীকৃতি দেয়।
যাইহোক, যেহেতু ফেয়ারচাইল্ডের প্রক্রিয়াটি আরও উন্নত ছিল, এটি ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের জন্য আদর্শ হয়ে উঠেছে এবং আজও ব্যবহার করা হচ্ছে।পরে, ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের উদ্ভাবক নয়েস এবং মুরের আইনের উদ্ভাবক, সেন্ট্রন সেমিকন্ডাক্টর ছেড়ে যান, যারা ঘটনাক্রমে, উভয়ই "আটটি বিশ্বাসঘাতক" এর সদস্য ছিলেন।Grove-এর সাথে একসাথে, তারা তৈরি করেছে যা এখন বিশ্বের বৃহত্তম সেমিকন্ডাক্টর চিপ কোম্পানি, ইন্টেল।
ইন্টেলের তিন প্রতিষ্ঠাতা, বাম থেকে: গ্রোভ, নয়েস এবং মুর

পরবর্তী উন্নয়নে, ইন্টেল সিলিকন চিপগুলিকে ধাক্কা দেয়।এটি সেমিকন্ডাক্টর স্টোরেজ এবং সিপিইউ সেক্টরের রাজা হয়ে টেক্সাস ইন্সট্রুমেন্টস, মটোরোলা এবং আইবিএম-এর মতো দৈত্যকে পরাজিত করেছে।

ইন্টেল শিল্পে প্রভাবশালী খেলোয়াড় হয়ে উঠলে, সিলিকন জার্মেনিয়ামও শেষ করে দেয় এবং একসময় সান্তা ক্লারা ভ্যালির নাম পরিবর্তন করে "সিলিকন ভ্যালি" রাখা হয়।তারপর থেকে, সিলিকন চিপগুলি জনসাধারণের উপলব্ধিতে সেমিকন্ডাক্টর চিপগুলির সমতুল্য হয়ে উঠেছে।

জার্মেনিয়ামের, তবে, সমাধান করা কিছু খুব কঠিন সমস্যা আছে, যেমন সেমিকন্ডাক্টরের অনেক ইন্টারফেসের ত্রুটি, দুর্বল তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং ঘন অক্সাইডের অভাব।তদুপরি, জার্মেনিয়াম একটি বিরল উপাদান, পৃথিবীর ভূত্বকের প্রতি মিলিয়নে মাত্র 7টি অংশ রয়েছে এবং জার্মেনিয়াম আকরিকগুলিও খুব বিক্ষিপ্ত।কারণ জার্মেনিয়াম খুবই বিরল এবং কেন্দ্রীভূত নয় যে জার্মেনিয়ামের কাঁচামালের দাম বেশি থাকে;জিনিসগুলি বিরল, এবং কাঁচামালের উচ্চ মূল্য জার্মেনিয়াম ট্রানজিস্টরকে সস্তা করে তোলে না, তাই বৃহৎ পরিসরে জার্মেনিয়াম ট্রানজিস্টর তৈরি করা কঠিন।

গবেষকরা, তাই, একটি স্তর লাফিয়ে সিলিকন উপাদানটির দিকে তাকালেন।আপনি বলতে পারেন যে জার্মেনিয়ামের সমস্ত সহজাত দুর্বলতা হল সিলিকনের অন্তর্নিহিত শক্তি।

সিলিকন অক্সিজেনের পরে দ্বিতীয় সর্বাধিক প্রচুর উপাদান, তবে আপনি মূলত প্রকৃতিতে সিলিকন মনোমারগুলি খুঁজে পাচ্ছেন না;এর সবচেয়ে সাধারণ যৌগ হল সিলিকা এবং সিলিকেট।এর মধ্যে সিলিকা বালির অন্যতম প্রধান উপাদান।এছাড়াও, ফেল্ডস্পার, গ্রানাইট এবং কোয়ার্টজের মতো যৌগগুলি সিলিকা-অক্সিজেন যৌগের উপর ভিত্তি করে।

সিলিকন তাপগতভাবে স্থিতিশীল, একটি ঘন, উচ্চ অস্তরক ধ্রুবক অক্সাইড রয়েছে এবং খুব কম আন্তঃমুখী ত্রুটি সহ একটি সিলিকন-সিলিকন অক্সাইড ইন্টারফেস দিয়ে সহজেই প্রস্তুত করা যেতে পারে।

সিলিকন অক্সাইড পানিতে অদ্রবণীয় (জার্মানিয়াম অক্সাইড পানিতে দ্রবণীয়) এবং বেশিরভাগ অ্যাসিডে অদ্রবণীয়, যা ছাপা সার্কিট বোর্ডের জন্য ব্যবহৃত জারা প্রিন্টিং কৌশলের জন্য একটি নিখুঁত মিল।এই সংমিশ্রণের পণ্যটি হল ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট প্ল্যানার প্রক্রিয়া যা আজও অব্যাহত রয়েছে।