उद्योग समाचार

अर्धचालकों का परिचय

2022-07-26
ट्रांजिस्टर के आविष्कार और बड़े पैमाने पर उत्पादन के बाद, सर्किट में वैक्यूम ट्यूब के कार्यों और भूमिकाओं को प्रतिस्थापित करते हुए, डायोड और ट्रांजिस्टर जैसे विभिन्न ठोस-अवस्था अर्धचालक घटकों का व्यापक रूप से उपयोग किया गया। 20वीं सदी के मध्य और अंत तक, सेमीकंडक्टर निर्माण प्रौद्योगिकी की प्रगति ने एकीकृत सर्किट को संभव बना दिया। व्यक्तिगत असतत इलेक्ट्रॉनिक घटकों का उपयोग करके मैन्युअल रूप से इकट्ठे सर्किट की तुलना में, एकीकृत सर्किट बड़ी संख्या में माइक्रोक्रिस्टलाइन ट्यूबों को एक छोटी चिप में एकीकृत कर सकते हैं, जो एक बड़ी प्रगति है। एकीकृत सर्किट के सर्किट डिजाइन की स्केल उत्पादन क्षमता, विश्वसनीयता और मॉड्यूलर विधि अलग-अलग ट्रांजिस्टर के बजाय मानकीकृत एकीकृत सर्किट को तेजी से अपनाना सुनिश्चित करती है।
असतत ट्रांजिस्टर की तुलना में एकीकृत सर्किट के दो मुख्य फायदे हैं: लागत और प्रदर्शन। कम लागत इस तथ्य के कारण है कि चिप एक समय में केवल एक ट्रांजिस्टर बनाने के बजाय फोटोलिथोग्राफी के माध्यम से सभी घटकों को एक इकाई के रूप में प्रिंट करती है। उच्च प्रदर्शन घटकों के तेज़ स्विचिंग के कारण होता है, जिससे कम ऊर्जा की खपत होती है, क्योंकि घटक छोटे होते हैं और एक दूसरे के करीब होते हैं। 2006 में, चिप क्षेत्र कुछ वर्ग मिलीमीटर से लेकर 350 मिमी ², प्रति मिमी ² तक था, यह दस लाख ट्रांजिस्टर तक पहुंच सकता है।
एकीकृत सर्किट का पहला प्रोटोटाइप 1958 में जैक किल्बी द्वारा पूरा किया गया था, जिसमें एक द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर, तीन प्रतिरोधक और एक संधारित्र शामिल था।
एक चिप पर एकीकृत माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की संख्या के अनुसार, एकीकृत सर्किट को निम्नलिखित श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:
छोटे पैमाने के एकीकरण (एसएसआई) में 10 से कम लॉजिक गेट या 100 से कम ट्रांजिस्टर होते हैं।
मीडियम स्केल इंटीग्रेशन (MSI) में 11-100 लॉजिक गेट या 101-1k ट्रांजिस्टर होते हैं।
बड़े पैमाने पर एकीकरण (LSI) में 101~1k लॉजिक गेट या 1001~10k ट्रांजिस्टर होते हैं।
बहुत बड़े पैमाने पर एकीकरण (वीएलएसआई) में 1001-10k लॉजिक गेट या 10001-100k ट्रांजिस्टर हैं।
ULSI में 10001-1m लॉजिक गेट या 100001-10m ट्रांजिस्टर हैं।
जीएलएसआई (पूरा अंग्रेजी नाम: गीगा स्केल इंटीग्रेशन) में 1000001 से अधिक लॉजिक गेट या 10000001 से अधिक ट्रांजिस्टर हैं।
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