ma’ruza Elektronika va sxemalar fani, mazmuni va usullari. Imslarning yaratilish tarixi. Nanoelektronika

IMSlarda yarimo‘tkazgichlarning o‘tkazuvchanlik xususiyatini elektr maydoni orqali boshqariladi. Monolit IMSlarning ixtiro qilinishi esa, avvallari alohida-alohida tayyorlangan va sxemalarda ham alohida joylashtirilgan elementlar - tranzistorlar, qarshilik, kondensator va ho kazolarni, yarimo‘tkazgich materialdan tayyorlangan bitta kristall mikrochipga favqulodda juda kichik ixcham o‘lchamlarda joylashtirish imkonini berdi. Boz ustiga, sxemalarni qo‘lda yig‘ishdan ko‘ra, IMSni avtomatik yig‘ilishi - juda tezkor va samarali jarayon bo‘lib, bu o‘z navbatida elektron sxemalarning ishonchliligini orttirish bilan birga, ularning tannarxini ham pasayishiga olib keldi. IMSni fotolitografiya, ya'ni, trafaret bo‘yicha kerakli geometrik shakllarni kremniyli asosga quyish orqali tayyorlanadi. IMS juda ixcham bo‘lgani tufayli, undagi tashkiliy elementlarning oraliq masofasi ham juda-juda qisqa bo‘ladi. Bu esa elektr zanjirida yig‘ilgan mantiqning tezkor bajarilishini ta'minlaydi.
Bir nechta komponentlarni bitta qurilmada (masalan, zamonaviy mikrointegral sxemalar) birlashtirishning dastlabki urinishi 1920-yillardagi Loewe 3NF vakuum trubkasi ko’rinishida yasashdan boshlangan edi. Integral sxemalardan farqli o'laroq, u soliqlardan qochish uchun mo'ljallangan edi, chunki Germaniyada radiolar radiodagi elementlarning elektrodlari soniga qarab undiriladigan soliqqa tortilgan. Bu radiolarga bitta telefon ushlagichiga ega bo'lish imkonini berdi.
Integral mikrosxemaning dastlabki tushunchalari 1949 yilda nemis muhandisi Verner Yakobi (Siemens AG) uch bosqichli kuchaytirgichda umumiy asosda beshta tranzistor bo'lgan integral sxemaga o'xshash yarim o'tkazgichli kuchaytirgich qurilmasi uchun patent topshirgan paytdan boshlanadi. Yakobi kichik va arzon eshitish vositalarini o'zining patenti uchun odatiy sanoat foydalanishlari sifatida ta'riflagan. Uning patentidan darhol tijorat maqsadlarida foydalanish haqida xabar berilmagan.

Jek Kilbining 1958 yildagi asl gibrid integral sxemasi. Bu germaniydan tayyorlangan birinchi integral sxema edi.

Kontseptsiyaning yana bir ilk tarafdori Buyuk Britaniya Mudofaa vazirligining Qirollik radar muassasasida ishlagan olim Jeffri Dummer (1909-2002) edi. Dummer bu g'oyani 1952 yil 7 mayda Vashingtonda sifatli elektron komponentlar rivojlanishiga bag'ishlangan simpoziumda ommaga taqdim etdi. U o'z g'oyalarini targ'ib qilish uchun ko'plab ommaviy simpoziumlar o'tkazdi va 1956 yilda bunday sxemani qurishga muvaffaqiyatsiz urinishdi. 1953-1957 yillar orasida Sidney Darlington va Yasuo Tarui (Elektrotexnika laboratoriyasi) bir nechta tranzistorlar umumiy faol sohani bo'lishishi mumkin bo'lgan shunga o'xshash integral sxema dizaynlarini taklif qilishdi, ammo ularni bir-biridan ajratib turadigan elektr izolyatsiyasi yo'q edi.

Yahlit integral mikrosxemani yaratish Jan Horni tomonidan planar jarayonning ixtirolari va Kurt Lehovek tomonidan p-n o’tishning izolyatsiyasi tufayli mumkin bo'ldi. Xorni ixtirosi, Mohamed Atallaning sirtni passivatsiya qilish bo'yicha ishlariga, shuningdek, Fuller va Ditzenbergerning bor va fosfor aralashmalarini kremniyga tarqalishiga oid ishlariga, Karl Frosch va Linkoln Derikning sirtni himoya qilish bo'yicha ishlariga va Chi-Tang Sa ning oksid bilan diffuziya niqoblash bo'yicha ishida integral mikrosxema yasash uchun asoslar yaratildi.