الدوائر المتكاملة - الالكترونيات .. الفيزياء
الدوائر المتكاملة
منذ عام ١٩٥٥ ، وحتى الان ، تناقص حجم الترانزستورات والمكونات الالكترونية الاخرى للدوائر الالكترونية بشكل ملحوظ جدا .
واصبحت توضع اليوم داخل قوالب بحيث يصعب فصلها عن بعضها البعض . وقد اطلق عليها اسم الدوائر المتكاملة وأصبح من الممكن صنع اكثر من ألف دارة الكترونية تتألف كل منها من عدد من المكونات تتراوح بين ٢٠ و ٣٠ مكونا على رقاقة من السيليسيوم لا يتعدى قطرها ٢,٥ سم وسماكتها ٠،٢ مم وتتميز هذه الدوائر بأنها متينة ورخيصة الثمن وذات حياة طويلة ، وهي قادرة على تأدية جميع الوظائف الالكترونية بسرعة فائقة بسبب قرب مكوناتها بعضها من بعض .
تتضمن عملية تصنيع الدوائر المتكاملة سلسلة من مراحل التقنيع والانتشار . ويتألف كل قناع من عدد من الفراغات ذات الاشكال المحددة ، ثم تنشر شوائب الصنف - س - داخل رقاقة من السيليسيوم
من الصنف - م فيتألف نتيجة لذلك طبقة من ثاني أكسيد السيليسيوم لا تسمح بانتشار شوائب الصنف م الا في المناطق المخصصة لها ثم تستبدل الاقنعة بأقنعة اخرى مختلفة الشكل . وينشر صنفا - س و - م في الاجزاء المخصصة لها أيضا . وأخيرا ، تطلى الرقاقة بكاملها بفلز ما تحفر فيه نقاط التوصيل بين أجزاء الدارة . أما طبقة السيليسيوم من الصنف م الاساسية فانها تخصص للتفريق بين مكونات الدارة للحد من قيمة التداخل بينها .
والدوائر المتكاملة ذات أهمية بالغة في الحاسبات الالكترونية ذلك أن سرعة عمل الحاسبة تتعلق بالدرجة الاولى بسرعة حركة الالكترونات التي تتوفر بشكل جيد في الدارة المتكاملة بسبب التقارب الشديد للعناصر المكونة لها .
( مراحل تكوين الدارة المتكاملة )
والجدير بالذكر أن الحاسبات الرقمية تحسب فقط بواسطة الاحاد والاصفار ( الترقيم الثنائي ) ، وأن تمثيل هذين الرقمين يتم من خلال وجود التيار أو عدم وجوده . ويطلق على الدوائر المتكاملة المستخدمة في الحاسبات اسم عناصر المنطق الدقيقة ، وتستخدم لتمرير تيار خاص أو في عمليات التثقيب ، الخ ..
وابسط عناصر المنطق هذه دارة ( و ) and ودارة « أو » or . تتميز الاولى بأن مخرجها يكون معدوما الا اذا وجدت على جميع مداخلها اشارات كهربائية . أما الثانية فانها تتميز بأن لمخرجها قيمة عندما توجد اشارة معينة على واحد او اكثر من مداخلها . وانطلاقا من هاتين الدارتين تم انشاء دوائر منطقية اكثر تعقيدا .
الدوائر المتكاملة
منذ عام ١٩٥٥ ، وحتى الان ، تناقص حجم الترانزستورات والمكونات الالكترونية الاخرى للدوائر الالكترونية بشكل ملحوظ جدا .
واصبحت توضع اليوم داخل قوالب بحيث يصعب فصلها عن بعضها البعض . وقد اطلق عليها اسم الدوائر المتكاملة وأصبح من الممكن صنع اكثر من ألف دارة الكترونية تتألف كل منها من عدد من المكونات تتراوح بين ٢٠ و ٣٠ مكونا على رقاقة من السيليسيوم لا يتعدى قطرها ٢,٥ سم وسماكتها ٠،٢ مم وتتميز هذه الدوائر بأنها متينة ورخيصة الثمن وذات حياة طويلة ، وهي قادرة على تأدية جميع الوظائف الالكترونية بسرعة فائقة بسبب قرب مكوناتها بعضها من بعض .
تتضمن عملية تصنيع الدوائر المتكاملة سلسلة من مراحل التقنيع والانتشار . ويتألف كل قناع من عدد من الفراغات ذات الاشكال المحددة ، ثم تنشر شوائب الصنف - س - داخل رقاقة من السيليسيوم
من الصنف - م فيتألف نتيجة لذلك طبقة من ثاني أكسيد السيليسيوم لا تسمح بانتشار شوائب الصنف م الا في المناطق المخصصة لها ثم تستبدل الاقنعة بأقنعة اخرى مختلفة الشكل . وينشر صنفا - س و - م في الاجزاء المخصصة لها أيضا . وأخيرا ، تطلى الرقاقة بكاملها بفلز ما تحفر فيه نقاط التوصيل بين أجزاء الدارة . أما طبقة السيليسيوم من الصنف م الاساسية فانها تخصص للتفريق بين مكونات الدارة للحد من قيمة التداخل بينها .
والدوائر المتكاملة ذات أهمية بالغة في الحاسبات الالكترونية ذلك أن سرعة عمل الحاسبة تتعلق بالدرجة الاولى بسرعة حركة الالكترونات التي تتوفر بشكل جيد في الدارة المتكاملة بسبب التقارب الشديد للعناصر المكونة لها .
( مراحل تكوين الدارة المتكاملة )
والجدير بالذكر أن الحاسبات الرقمية تحسب فقط بواسطة الاحاد والاصفار ( الترقيم الثنائي ) ، وأن تمثيل هذين الرقمين يتم من خلال وجود التيار أو عدم وجوده . ويطلق على الدوائر المتكاملة المستخدمة في الحاسبات اسم عناصر المنطق الدقيقة ، وتستخدم لتمرير تيار خاص أو في عمليات التثقيب ، الخ ..
وابسط عناصر المنطق هذه دارة ( و ) and ودارة « أو » or . تتميز الاولى بأن مخرجها يكون معدوما الا اذا وجدت على جميع مداخلها اشارات كهربائية . أما الثانية فانها تتميز بأن لمخرجها قيمة عندما توجد اشارة معينة على واحد او اكثر من مداخلها . وانطلاقا من هاتين الدارتين تم انشاء دوائر منطقية اكثر تعقيدا .
تعليق