VLSI

თანამედროვე ინტეგრირებული სქემები განკუთვნილია ზედაპირული მონტაჟისთვის.

საბჭოთა და უცხოური ციფრული მიკროსქემები.

ინტეგრალური(ინგლ. ინტეგრირებული წრე, IC, მიკროცირკულა, მიკროჩიპი, სილიკონის ჩიპი, ან ჩიპი), ( მიკრო)სქემა (IS, IMS, მ/სხ), ჩიპი, მიკროჩიპი(ინგლისური) ჩიპი- ნაჭერი, ფრაგმენტი, ჩიპი) - მიკროელექტრონული მოწყობილობა - თვითნებური სირთულის ელექტრონული წრე, რომელიც დამზადებულია ნახევარგამტარულ კრისტალზე (ან ფილაზე) და მოთავსებულია განუყოფელ კორპუსში. ხშირად ქვეშ ინტეგრირებული წრე(IC) ეხება რეალურ კრისტალს ან ფილმს ელექტრონული სქემით და მიერ მიკროსქემა(MS) - IC ჩასმული კორპუსში. ამავდროულად, გამოთქმა "ჩიპის კომპონენტები" ნიშნავს "ზედაპირზე დამაგრების კომპონენტებს", განსხვავებით ტრადიციული ხვრელით შედუღებული კომპონენტებისგან. ამიტომ, უფრო სწორია ვთქვათ „ჩიპური მიკროსქემა“, რაც ნიშნავს ზედაპირზე დამაგრებულ მიკროსქემს. ამჟამად (წელი) მიკროსქემების უმეტესობა იწარმოება ზედაპირულ პაკეტებში.

ამბავი

მიკროსქემების გამოგონება დაიწყო თხელი ოქსიდის ფენების თვისებების შესწავლით, რომლებიც ვლინდება დაბალი ელექტრული ძაბვის დროს ცუდი ელექტრული გამტარობის ეფექტში. პრობლემა ის იყო, რომ სადაც ორი ლითონი ეხებოდა, არ იყო ელექტრული კონტაქტი ან იყო პოლარული. ამ ფენომენის ღრმა შესწავლამ გამოიწვია დიოდების და მოგვიანებით ტრანზისტორების და ინტეგრირებული სქემების აღმოჩენა.

დიზაინის დონეები

• ფიზიკური - ერთი ტრანზისტორის (ან მცირე ჯგუფის) განხორციელების მეთოდები კრისტალზე დოპირებული ზონების სახით.
• ელექტრო - მიკროსქემის დიაგრამა (ტრანზისტორები, კონდენსატორები, რეზისტორები და ა.შ.).
• ლოგიკური - ლოგიკური წრე (ლოგიკური ინვერტორები, OR-NOT, AND-NOT ელემენტები და ა.შ.).
• მიკროსქემისა და სისტემის დონე - მიკროსქემისა და სისტემის დიზაინი (Flip-flops, Comparators, Encoders, Decoders, ALUs და ა.შ.).
• ტოპოლოგიური - ტოპოლოგიური ფოტონიღბები წარმოებისთვის.
• პროგრამის დონე (მიკროკონტროლერებისა და მიკროპროცესორებისთვის) - ასამბლერის ინსტრუქციები პროგრამისტისთვის.

ამჟამად, ინტეგრირებული სქემების უმეტესობა შემუშავებულია CAD-ის გამოყენებით, რაც საშუალებას გაძლევთ ავტომატიზირდეთ და მნიშვნელოვნად დააჩქაროთ ტოპოლოგიური ფოტონიღბების მიღების პროცესი.

კლასიფიკაცია

ინტეგრაციის ხარისხი

მიზანი

ინტეგრირებულ წრეს შეიძლება ჰქონდეს სრული, რაოდენ რთულიც არ უნდა იყოს, ფუნქციონირება - მთელ მიკროკომპიუტერამდე (ერთჩიპიანი მიკროკომპიუტერი).

ანალოგური სქემები

• სიგნალის გენერატორები
• ანალოგური მულტიპლიკატორები
• ანალოგური ატენუატორები და ცვლადი გამაძლიერებლები
• ელექტრომომარაგების სტაბილიზატორები
• ელექტრომომარაგების კონტროლის ჩიპების გადართვა
• სიგნალის გადამყვანები
• დროის სქემები
• სხვადასხვა სენსორები (ტემპერატურა და ა.შ.)

ციფრული სქემები

• ლოგიკური ელემენტები
• ბუფერული გადამყვანები
• მეხსიერების მოდულები
• (მიკრო)პროცესორები (მათ შორის CPU კომპიუტერში)
• ერთი ჩიპიანი მიკროკომპიუტერები
• FPGA - პროგრამირებადი ლოგიკური ინტეგრირებული სქემები

ციფრულ ინტეგრირებულ სქემებს აქვთ მრავალი უპირატესობა ანალოგთან შედარებით:

• შემცირებული ენერგიის მოხმარებაასოცირდება ციფრულ ელექტრონიკაში პულსირებული ელექტრული სიგნალების გამოყენებასთან. ასეთი სიგნალების მიღებისა და კონვერტაციისას ელექტრონული მოწყობილობების (ტრანზისტორების) აქტიური ელემენტები მოქმედებენ "გასაღების" რეჟიმში, ანუ ტრანზისტორი ან "ღიაა" - რაც შეესაბამება მაღალი დონის სიგნალს (1), ან "დახურულია". ” - (0), პირველ შემთხვევაში ტრანზისტორში არ არის ძაბვის ვარდნა, მეორეში მასში დენი არ გადის. ორივე შემთხვევაში ენერგიის მოხმარება 0-ს უახლოვდება, განსხვავებით ანალოგური მოწყობილობებისგან, რომლებშიც უმეტესად ტრანზისტორები შუალედურ (რეზისტენტულ) მდგომარეობაში არიან.
• მაღალი ხმაურის იმუნიტეტიციფრული მოწყობილობები დაკავშირებულია დიდ განსხვავებასთან მაღალი (მაგალითად 2.5 - 5 V) და დაბალი (0 - 0.5 V) დონის სიგნალებს შორის. შეცდომა შესაძლებელია ასეთი ჩარევით, როდესაც მაღალი დონე აღიქმება როგორც დაბალი და პირიქით, რაც ნაკლებად სავარაუდოა. გარდა ამისა, ციფრულ მოწყობილობებში შესაძლებელია სპეციალური კოდების გამოყენება, რომლებიც შეცდომების გამოსწორების საშუალებას იძლევა.
• მაღალი და დაბალი დონის სიგნალებს შორის დიდი განსხვავება და მათი დასაშვები ცვლილებების საკმაოდ ფართო დიაპაზონი ქმნის ციფრულ ტექნოლოგიას უგრძნობიელემენტების პარამეტრების გარდაუვალ დისპერსიამდე ინტეგრირებულ ტექნოლოგიაში, რაც გამორიცხავს ციფრული მოწყობილობების შერჩევისა და კონფიგურაციის საჭიროებას.

ნახევარგამტარი იმ წლებში ამ წინადადებების განხორციელება ვერ მოხერხდა ტექნოლოგიის არასაკმარისი განვითარების გამო.

1958 წლის ბოლოს და 1959 წლის პირველ ნახევარში მოხდა გარღვევა ნახევარგამტარების ინდუსტრიაში. სამმა ადამიანმა, რომლებიც წარმოადგენდნენ სამ კერძო ამერიკულ კორპორაციას, გადაჭრეს სამი ფუნდამენტური პრობლემა, რომლებიც ხელს უშლიდა ინტეგრირებული სქემების შექმნას. ჯეკ-კილბი-დან ტეხასის ინსტრუმენტებიდააპატენტა კომბინაციის პრინციპი, შექმნა IP-ის პირველი, არასრულყოფილი პროტოტიპები და მიიყვანა მასობრივ წარმოებამდე. კურტ-ლეგოვეციდან Sprague Electric Companyგამოიგონა ერთ ნახევარგამტარულ ჩიპზე წარმოქმნილი ელექტრული საიზოლაციო კომპონენტების მეთოდი (p-n შეერთების იზოლაცია). P–n–შეერთების იზოლაცია)). რობერტ ნოისი-დან Fairchild-ნახევრგამტარიგამოიგონა IC კომპონენტების ელექტრული შეერთების მეთოდი (ალუმინის მეტალიზაცია) და შესთავაზა კომპონენტის იზოლაციის გაუმჯობესებული ვერსია, რომელიც ეფუძნება ჟან ჰერნის უახლეს პლანტურ ტექნოლოგიას. ჟან-ჰორნი). 1960 წლის 27 სექტემბერს ჯეი ლასტის ბენდი ჯეი - ბოლო) შექმნილია Fairchild ნახევარგამტარიპირველი სამუშაო ნახევარგამტარი IP ეფუძნება ნოისისა და ერნის იდეებს. Texas Instruments, რომელიც ფლობდა კილბის გამოგონების პატენტს, წამოიწყო საპატენტო ომი კონკურენტების წინააღმდეგ, რომელიც დასრულდა 1966 წელს ჯვარედინი ლიცენზირების ტექნოლოგიების გლობალური შეთანხმებით.

აღნიშნული სერიის ადრეული ლოგიკური IC-ები სიტყვასიტყვით იყო აგებული სტანდარტულიკომპონენტები, რომელთა ზომები და კონფიგურაციები განსაზღვრული იყო ტექნოლოგიური პროცესით. მიკროსქემის დიზაინერები, რომლებმაც შექმნეს კონკრეტული ოჯახის ლოგიკური IC-ები, მუშაობდნენ იგივე სტანდარტული დიოდებით და ტრანზისტორებით. 1961-1962 წლებში წამყვანმა დეველოპერმა დაარღვია დიზაინის პარადიგმა სილვანიატომ ლონგო, პირველად იყენებს სხვადასხვა IC-ს ერთში ტრანზისტორების კონფიგურაციები, რაც დამოკიდებულია მათ ფუნქციებზე წრეში. 1962 წლის ბოლოს სილვანიაგამოუშვა ლონგოს მიერ შემუშავებული ტრანზისტორი-ტრანზისტორი ლოგიკის პირველი ოჯახი (TTL) - ისტორიულად პირველი ტიპის ინტეგრირებული ლოგიკა, რომელმაც მოახერხა დიდი ხნის განმავლობაში მოეპოვებინა ბაზარი. ანალოგურ წრედში, ამ დონის მიღწევა განხორციელდა 1964-1965 წლებში ოპერაციული გამაძლიერებლების შემქმნელის მიერ. ფერჩაილდიბობ-ვიდლარი.

პირველი შიდა მიკროსქემა შეიქმნა 1961 წელს TRTI-ში (ტაგანროგის რადიოინჟინერიის ინსტიტუტი) ლ.ნ. კოლესოვის ხელმძღვანელობით. ამ მოვლენამ მიიპყრო ქვეყნის სამეცნიერო საზოგადოების ყურადღება და TRTI დაამტკიცა, როგორც ლიდერი უმაღლესი განათლების სამინისტროს სისტემაში მაღალი საიმედო მიკროელექტრონული აღჭურვილობის შექმნისა და მისი წარმოების ავტომატიზაციის პრობლემაზე. ამ პრობლემის საკოორდინაციო საბჭოს თავმჯდომარედ თავად ლ.ნ.კოლესოვი დაინიშნა.

პირველი ჰიბრიდული სქელი ფირის ინტეგრირებული წრე სსრკ-ში (სერია 201 "ბილიკი") შეიქმნა 1963-65 წლებში ზუსტი ტექნოლოგიების კვლევით ინსტიტუტში ("Angstrem"), მასობრივი წარმოება 1965 წლიდან. შემუშავებაში მონაწილეობა მიიღეს NIEM-ის (ამჟამად არგონის სამეცნიერო კვლევითი ინსტიტუტის) სპეციალისტებმა.

პირველი ნახევარგამტარული ინტეგრირებული წრე სსრკ-ში შეიქმნა პლანური ტექნოლოგიის საფუძველზე, რომელიც განვითარდა 1960 წლის დასაწყისში NII-35-ში (შემდეგ დაარქვეს Pulsar Research Institute) გუნდის მიერ, რომელიც მოგვიანებით გადავიდა NIIME-ში (Mikron). პირველი შიდა სილიკონის ინტეგრირებული მიკროსქემის შექმნა კონცენტრირებული იყო განვითარებასა და წარმოებაზე TS-100 სერიის ინტეგრირებული სილიკონის სქემების სამხედრო მიღებით (37 ელემენტი - ფლიპ-ფლოპის მიკროსქემის სირთულის ექვივალენტი, ამერიკული ანალოგი. IC სერია SN-51 კომპანია ტეხასის ინსტრუმენტები). პროტოტიპის ნიმუშები და სილიკონის ინტეგრირებული სქემების წარმოების ნიმუშები რეპროდუქციისთვის მიღებული იქნა აშშ-დან. სამუშაოები ჩატარდა NII-35-ში (დირექტორი ტრუტკო) და ფრიაზინოს ნახევარგამტარული ქარხანა (დირექტორი კოლმოგოროვი) თავდაცვის ბრძანებით, ბალისტიკური რაკეტების მართვის სისტემის ავტონომიურ სიმაღლეზე გამოსაყენებლად. განვითარება მოიცავდა TS-100 სერიის ექვს სტანდარტულ ინტეგრირებულ სილიკონის პლანურ წრეს და, პილოტური წარმოების ორგანიზებით, სამი წელი დასჭირდა NII-35-ში (1962 წლიდან 1965 წლამდე). კიდევ ორი ​​წელი დასჭირდა ქარხნული წარმოების განვითარებას ფრიაზინოში სამხედრო მიღებით (1967).

პარალელურად, ინტეგრირებული მიკროსქემის შემუშავებაზე მუშაობა ჩატარდა ცენტრალურ საპროექტო ბიუროში ვორონეჟის ნახევარგამტარული მოწყობილობების ქარხანაში (ახლა -). 1965 წელს, ელექტრონიკის მრეწველობის მინისტრის A.I. Shokin-ის VZPP-ში ვიზიტის დროს, ქარხანას დაევალა კვლევითი სამუშაოების ჩატარება სილიკონის მონოლითური სქემის შექმნაზე - R&D "Titan" (მინისტრის ბრძანება No 92, 16 აგვისტო, 1965), რომელიც დასრულდა წლის ბოლომდე დასრულებული ვადაზე ადრე. თემა წარმატებით წარედგინა სახელმწიფო კომისიას და 104 დიოდურ-ტრანზისტორი ლოგიკური მიკროსქემის სერია გახდა პირველი ფიქსირებული მიღწევა მყარი მდგომარეობის მიკროელექტრონიკაში, რაც აისახა 1965 წლის 30 დეკემბრის MEP ბრძანებაში No403.

დიზაინის დონეები

ამჟამად (2014) ინტეგრირებული სქემების უმეტესობა შექმნილია სპეციალიზებული CAD სისტემების გამოყენებით, რაც შესაძლებელს ხდის წარმოების პროცესების ავტომატიზაციას და მნიშვნელოვნად დაჩქარებას, მაგალითად, ტოპოლოგიური ფოტონიღბების მიღებას.

კლასიფიკაცია

ინტეგრაციის ხარისხი

ინტეგრაციის ხარისხიდან გამომდინარე, გამოიყენება ინტეგრირებული სქემების შემდეგი სახელები:

• მცირე ინტეგრირებული წრე (MIS) - 100-მდე ელემენტი თითო ჩიპზე,
• საშუალო ინტეგრირებული წრე (SIS) - 1000-მდე ელემენტი თითო ჩიპზე,
• დიდი ინტეგრირებული წრე (LSI) - 10 ათასამდე ელემენტი თითო ჩიპზე,
• ულტრა ფართომასშტაბიანი ინტეგრირებული წრე (VLSI) - 10 ათასზე მეტი ელემენტი კრისტალში.

ადრე, ახლა მოძველებული სახელებიც გამოიყენებოდა: ულტრამასშტაბიანი ინტეგრირებული წრე (ULSI) - 1-10 მილიონიდან 1 მილიარდ ელემენტამდე კრისტალში და, ზოგჯერ, გიგა-მასშტაბიანი ინტეგრირებული წრე (GBIC) - 1-ზე მეტი. მილიარდი ელემენტი კრისტალში. ამჟამად, 2010-იან წლებში, სახელები "UBIS" და "GBIS" პრაქტიკულად არ გამოიყენება და ყველა მიკროსქემა 10 ათასზე მეტი ელემენტით კლასიფიცირებულია, როგორც VLSI.

წარმოების ტექნოლოგია

• ნახევარგამტარული ჩიპი - ყველა ელემენტი და ელემენტთაშორისი კავშირი მზადდება ერთ ნახევარგამტარ კრისტალზე (მაგალითად, სილიციუმი, გერმანიუმი, გალიუმის არსენიდი, ჰაფნიუმის ოქსიდი).

• ფირის ინტეგრირებული წრე - ყველა ელემენტი და ელემენტთაშორისი კავშირი დამზადებულია ფილმების სახით:
  • სქელი ფირის ინტეგრირებული წრე;
  • თხელი ფირის ინტეგრირებული წრე.
• ჰიბრიდული ჩიპი (ხშირად უწოდებენ მიკროაწყობა), შეიცავს რამდენიმე დიოდს, ტრანზისტორს და/ან სხვა ელექტრონულ აქტიურ კომპონენტს. მიკროასამბლეა ასევე შეიძლება შეიცავდეს დაუფასოებელ ინტეგრირებულ სქემებს. პასიური მიკროასამბლეის კომპონენტები (რეზისტორები, კონდენსატორები, ინდუქტორები) ჩვეულებრივ იწარმოება თხელი ან სქელი ფირის ტექნოლოგიების გამოყენებით ჰიბრიდული ჩიპის საერთო, ჩვეულებრივ კერამიკულ სუბსტრატზე. კომპონენტებით მთელი სუბსტრატი მოთავსებულია ერთ დალუქულ კორპუსში.
• შერეული მიკროსქემა - ნახევარგამტარული კრისტალის გარდა შეიცავს თხელფენიან (სქელ-ფენიან) პასიურ ელემენტებს, რომლებიც მდებარეობს ბროლის ზედაპირზე.

დამუშავებული სიგნალის ტიპი

წარმოების ტექნოლოგიები

ლოგიკის სახეები

ანალოგური მიკროსქემების ძირითადი ელემენტია ტრანზისტორები (ბიპოლარული ან ველის ეფექტი). ტრანზისტორის წარმოების ტექნოლოგიაში განსხვავება მნიშვნელოვნად მოქმედებს მიკროსქემების მახასიათებლებზე. ამიტომ, წარმოების ტექნოლოგია ხშირად მითითებულია მიკროსქემის აღწერაში, რითაც ხაზს უსვამს მიკროსქემის თვისებებისა და შესაძლებლობების ზოგად მახასიათებლებს. თანამედროვე ტექნოლოგიები აერთიანებს ბიპოლარულ და საველე ეფექტის ტრანზისტორი ტექნოლოგიებს მიკროსქემების გაუმჯობესებული მუშაობის მისაღწევად.

• უნიპოლარული (ველის ეფექტის) ტრანზისტორებზე დაფუძნებული მიკროსქემები ყველაზე ეკონომიურია (დენის მოხმარების თვალსაზრისით):
  • MOS ლოგიკა (ლითონ-ოქსიდი-ნახევარგამტარული ლოგიკა) - მიკროსქემები იქმნება საველე ეფექტის ტრანზისტორებისგან. ნ-MOS ან გვ-MOS ტიპი;
  • CMOS ლოგიკა (დამატებითი MOS ლოგიკა) - მიკროსქემის თითოეული ლოგიკური ელემენტი შედგება დამატებითი (დამატებითი) ველის ეფექტის ტრანზისტორებისგან ( ნ-MOS და გვ-MOP).
• ბიპოლარული ტრანზისტორებზე დაფუძნებული მიკროსქემები:
  • RTL - რეზისტორი-ტრანზისტორი ლოგიკა (მოძველებული, შეცვალა TTL);
  • DTL - დიოდ-ტრანზისტორი ლოგიკა (მოძველებული, ჩანაცვლებული TTL);
  • TTL - ტრანზისტორი-ტრანზისტორი ლოგიკა - მიკროსქემები მზადდება ბიპოლარული ტრანზისტორებისგან, შეყვანისას მულტიემიტერის ტრანზისტორებით;
  • TTLSh - ტრანზისტორი-ტრანზისტორი ლოგიკა Schottky დიოდებით - გაუმჯობესებული TTL, რომელიც იყენებს ბიპოლარულ ტრანზისტორებს Schottky ეფექტით;
  • ECL - ემიტერ-დაწყვილებული ლოგიკა - ბიპოლარულ ტრანზისტორებზე, რომელთა მუშაობის რეჟიმი ისეა შერჩეული, რომ არ შევიდნენ გაჯერების რეჟიმში - რაც მნიშვნელოვნად ზრდის შესრულებას;
  • IIL - ინტეგრალური ინექციის ლოგიკა.
• მიკროსქემები როგორც საველე ეფექტის, ასევე ბიპოლარული ტრანზისტორების გამოყენებით:

იგივე ტიპის ტრანზისტორების გამოყენებით, ჩიპები შეიძლება შეიქმნას სხვადასხვა მეთოდოლოგიის გამოყენებით, როგორიცაა სტატიკური ან დინამიური.

CMOS და TTL (TTLS) ტექნოლოგიები ყველაზე გავრცელებული ლოგიკური ჩიპებია. სადაც საჭიროა მიმდინარე მოხმარების დაზოგვა, გამოიყენება CMOS ტექნოლოგია, სადაც სიჩქარე უფრო მნიშვნელოვანია და არ არის საჭირო ენერგიის მოხმარების დაზოგვა, გამოიყენება TTL ტექნოლოგია. CMOS მიკროსქემების სუსტი წერტილი არის მათი დაუცველობა სტატიკური ელექტროენერგიის მიმართ - უბრალოდ ხელით შეეხეთ მიკროსქემის გამოსავალს და მისი მთლიანობა გარანტირებული აღარ იქნება. TTL და CMOS ტექნოლოგიების განვითარებით, მიკროსქემების პარამეტრები უახლოვდება და შედეგად, მაგალითად, 1564 სერიის მიკროსქემები მზადდება CMOS ტექნოლოგიით, ხოლო ფუნქციონირება და განლაგება კორპუსში TTL ტექნოლოგიის მსგავსია.

ESL ტექნოლოგიით წარმოებული მიკროსქემები არის ყველაზე სწრაფი, მაგრამ ასევე ყველაზე ენერგომოხმარება და გამოიყენებოდა კომპიუტერული აღჭურვილობის წარმოებაში იმ შემთხვევებში, როდესაც ყველაზე მნიშვნელოვანი პარამეტრი იყო გაანგარიშების სიჩქარე. სსრკ-ში ES106x ტიპის ყველაზე პროდუქტიული კომპიუტერები იწარმოებოდა ESL მიკროსქემებზე. დღესდღეობით ეს ტექნოლოგია იშვიათად გამოიყენება.

ტექნოლოგიური პროცესი

მიკროსქემების წარმოებაში გამოიყენება ფოტოლითოგრაფიის მეთოდი (პროექცია, კონტაქტი და ა.შ.), რომლის დროსაც წრე იქმნება სუბსტრატზე (ჩვეულებრივ სილიციუმზე), რომელიც მიიღება სილიკონის ერთკრისტალების ალმასის დისკებით თხელ ვაფლებად დაჭრით. მიკროსქემის ელემენტების მცირე ხაზოვანი ზომების გამო, ხილული შუქის გამოყენება და თუნდაც ულტრაიისფერი გამოსხივების მახლობლად განათებისთვის მიტოვებული იქნა.

შემდეგი პროცესორები დამზადდა ულტრაიისფერი გამოსხივების გამოყენებით (ArF ექსიმერული ლაზერი, ტალღის სიგრძე 193 ნმ). საშუალოდ, ინდუსტრიის ლიდერები ნერგავდნენ ახალ ტექნოლოგიურ პროცესებს ITRS გეგმის მიხედვით ყოველ 2 წელიწადში ერთხელ, გაორმაგდა ტრანზისტორების რაოდენობა ერთეულ ფართობზე: 45 ნმ (2007), 32 ნმ (2009), 22 ნმ (2011), დაიწყო 14 ნმ წარმოება. 2014 წელს 10 ნმ პროცესების განვითარება მოსალოდნელია დაახლოებით 2018 წელს.

2015 წელს იყო შეფასებები, რომ ახალი ტექნოლოგიური პროცესების დანერგვა შენელდებოდა.

Ხარისხის კონტროლი

ინტეგრირებული სქემების ხარისხის გასაკონტროლებლად ფართოდ გამოიყენება სატესტო სტრუქტურები ე.წ.

მიზანი

ინტეგრირებულ წრეს შეიძლება ჰქონდეს სრული, რაოდენ რთულიც არ უნდა იყოს, ფუნქციონირება - მთელ მიკროკომპიუტერამდე (ერთჩიპიანი მიკროკომპიუტერი).

ანალოგური სქემები

• ფილტრები (პიეზოელექტრული ეფექტის ჩათვლით).
• ანალოგი მამრავლები.
• ანალოგური ატენუატორები და ცვლადი გამაძლიერებლები.
• ელექტრომომარაგების სტაბილიზატორები: ძაბვის და დენის სტაბილიზატორები.
• ელექტრომომარაგების კონტროლის მიკროსქემების გადართვა.
• სიგნალის გადამყვანები.
• სინქრონიზაციის სქემები.
• სხვადასხვა სენსორები (მაგალითად, ტემპერატურა).

ციფრული სქემები

• ბუფერული გადამყვანები
• (მიკრო)პროცესორები (მათ შორის CPU კომპიუტერებისთვის)
• ჩიპები და მეხსიერების მოდულები
• FPGA (პროგრამირებადი ლოგიკური ინტეგრირებული სქემები)

ციფრულ ინტეგრირებულ სქემებს აქვთ მრავალი უპირატესობა ანალოგთან შედარებით:

• შემცირებული ენერგიის მოხმარებაასოცირდება ციფრულ ელექტრონიკაში პულსირებული ელექტრული სიგნალების გამოყენებასთან. ასეთი სიგნალების მიღებისა და კონვერტაციისას ელექტრონული მოწყობილობების (ტრანზისტორების) აქტიური ელემენტები მოქმედებენ "გასაღების" რეჟიმში, ანუ ტრანზისტორი ან "ღიაა" - რაც შეესაბამება მაღალი დონის სიგნალს (1), ან "დახურულია". ” - (0), პირველ შემთხვევაში ტრანზისტორში არ არის ძაბვის ვარდნა, მეორეში მასში დენი არ გადის. ორივე შემთხვევაში, ენერგიის მოხმარება 0-ს უახლოვდება, განსხვავებით ანალოგური მოწყობილობებისგან, რომლებშიც უმეტესად ტრანზისტორები შუალედურ (აქტიურ) მდგომარეობაში არიან.
• მაღალი ხმაურის იმუნიტეტიციფრული მოწყობილობები დაკავშირებულია დიდ განსხვავებასთან მაღალი (მაგალითად, 2.5-5 V) და დაბალი (0-0.5 V) დონის სიგნალებს შორის. მდგომარეობის შეცდომა შესაძლებელია ჩარევის ისეთ დონეზე, რომ მაღალი დონე განიმარტება როგორც დაბალი დონე და პირიქით, რაც ნაკლებად სავარაუდოა. გარდა ამისა, ციფრულ მოწყობილობებში შესაძლებელია სპეციალური კოდების გამოყენება, რომლებიც შეცდომების გამოსწორების საშუალებას იძლევა.
• მაღალი და დაბალი დონის სიგნალის მდგომარეობების დონეებში დიდი განსხვავება (ლოგიკური "0" და "1") და მათი დასაშვები ცვლილებების საკმაოდ ფართო დიაპაზონი ხდის ციფრულ ტექნოლოგიას არასენსიტიურს ელემენტის პარამეტრების გარდაუვალი დისპერსიის მიმართ ინტეგრირებულ ტექნოლოგიაში, გამორიცხავს. კომპონენტების არჩევისა და რეგულირების ელემენტების კონფიგურაციის საჭიროება ციფრულ მოწყობილობებში.

ანალოგური ციფრული სქემები

• ციფრული ანალოგური (DAC) და ანალოგური ციფრული გადამყვანები (ADC);
• გადამცემები (მაგალითად, ინტერფეისის გადამყვანი Ethernet);
• მოდულატორები და დემოდულატორები;
  • რადიო მოდემები
  • ტელეტექსტი, VHF რადიო ტექსტის დეკოდერები
  • სწრაფი Ethernet და ოპტიკური გადამცემები
  • Dial-Upმოდემები
  • ციფრული ტელევიზიის მიმღებები
  • ოპტიკური მაუსის სენსორი
• ელექტრომომარაგების მიკროსქემები ელექტრონული მოწყობილობებისთვის - სტაბილიზატორები, ძაბვის გადამყვანები, დენის გადამრთველები და ა.შ.
• ციფრული ატენუატორები;
• ფაზა ჩაკეტილი მარყუჟის (PLL) სქემები;
• საათის სინქრონიზაციის გენერატორები და სიხშირის აღმდგენი;
• ბაზის-მატრიცის-კრისტალები (BMC): შეიცავს როგორც ანალოგურ, ასევე ციფრულ სქემებს;

ჩიპების სერია

ანალოგური და ციფრული მიკროსქემები იწარმოება სერიაში. სერია არის მიკროსქემების ჯგუფი, რომელსაც აქვს ერთიანი დიზაინი და ტექნოლოგიური დიზაინი და განკუთვნილია ერთობლივი გამოყენებისთვის. ერთიდაიგივე სერიის მიკროსქემებს, როგორც წესი, აქვთ ელექტრომომარაგების ერთნაირი ძაბვები და ემთხვევა შემავალი და გამომავალი წინააღმდეგობების და სიგნალის დონის მიხედვით.

საცხოვრებლები

კონკრეტული სახელები

სამართლებრივი დაცვა

რუსეთის კანონმდებლობა უზრუნველყოფს ინტეგრირებული მიკროსქემის ტოპოლოგიების იურიდიულ დაცვას. ინტეგრირებული მიკროსქემის ტოპოლოგია არის ინტეგრირებული მიკროსქემის ელემენტების სივრცით-გეომეტრიული განლაგება და მათ შორის კავშირები, რომლებიც ჩაწერილია მატერიალურ გარემოზე (მუხლი 1448).

ინტეგრირებული წრე (IC)არის მიკროელექტრონული პროდუქტი, რომელიც ასრულებს სიგნალის გარდაქმნისა და დამუშავების ფუნქციებს, რომელიც ხასიათდება ელემენტების მკვრივი შეფუთვით ისე, რომ ელემენტებს შორის ყველა კავშირი და კავშირი ქმნის ერთ მთლიანობას.

IC-ის განუყოფელი ნაწილია ელემენტები, რომლებიც მოქმედებენ როგორც ელექტრული და რადიო ელემენტები (ტრანზისტორები, რეზისტორები და ა.შ.) და არ შეიძლება განცალკევდეს დამოუკიდებელ პროდუქტებად. ამ შემთხვევაში, IC ელემენტებს, რომლებიც ასრულებენ გამაძლიერებელი ან სხვა სიგნალის გარდაქმნის ფუნქციებს (დიოდები, ტრანზისტორები და ა.

ინტეგრირებული სქემების კლასიფიკაცია:

წარმოების მეთოდით:

ინტეგრაციის ხარისხის მიხედვით.

საინფორმაციო სისტემის ინტეგრაციის ხარისხი არის სირთულის მაჩვენებელი, რომელიც ხასიათდება მასში შემავალი ელემენტებისა და კომპონენტების რაოდენობით. ინტეგრაციის ხარისხი განისაზღვრება ფორმულით

სადაც k არის კოეფიციენტი, რომელიც განსაზღვრავს ინტეგრაციის ხარისხს, დამრგვალებულია უახლოეს დიდ რიცხვამდე, და N არის IS-ში შემავალი ელემენტებისა და კომპონენტების რაოდენობა.

ინტეგრაციის ხარისხის რაოდენობრივად დასახასიათებლად ხშირად გამოიყენება შემდეგი ტერმინები: თუ k ? 1, IC ეწოდება მარტივ IC-ს, თუ 1< k ? 2 - средней ИС (СИС), если 2 < k ? 4 - большой ИС (БИС), если k ?4 - сверхбольшой ИС (СБИС).

გარდა ინტეგრაციის ხარისხისა, სხვა ინდიკატორი გამოიყენება როგორც ელემენტების შეფუთვის სიმკვრივე - ელემენტების რაოდენობა (ყველაზე ხშირად ტრანზისტორები) ბროლის ერთეულ ფართობზე. ეს მაჩვენებელი ძირითადად ახასიათებს ტექნოლოგიის დონეს, ამჟამად ის 1000-ზე მეტი ელემენტია/მმ 2.

ფილმის ინტეგრირებული სქემები- ეს არის ინტეგრირებული სქემები, რომელთა ელემენტები დეპონირებულია დიელექტრიკული ბაზის ზედაპირზე ფირის სახით. მათი თავისებურება ის არის, რომ ისინი არ არსებობენ სუფთა სახით. ისინი გამოიყენება მხოლოდ პასიური ელემენტების - რეზისტორების, კონდენსატორების, დირიჟორების, ინდუქტორების დასამზადებლად.

ბრინჯი. 1. ფირის ჰიბრიდული IC-ის სტრუქტურა: 1, 2 - ქვედა და ზედა კონდენსატორის ფირფიტები, 3 - დიელექტრიკული ფენა, 4 - მავთულის დამაკავშირებელი ავტობუსი, 5 - დამონტაჟებული ტრანზისტორი, 6 - ფირის რეზისტორი, 7 - პინიანი ტერმინალი, 8 - დიელექტრიკული სუბსტრატი

ჰიბრიდული IC-ები არის თხელი ფირის მიკროსქემები, რომლებიც შედგება პასიური ელემენტებისაგან (რეზისტორები, კონდენსატორები, ბალიშები) და დისკრეტული აქტიური ელემენტები (დიოდები, ტრანზისტორები). ჰიბრიდული IC ნაჩვენებია ნახ. 1, არის დიელექტრიკული სუბსტრატი ფირის კონდენსატორებით და მასზე გამოყენებული რეზისტორებით და დამაგრებული დამონტაჟებული ტრანზისტორით, რომლის ფუძე უკავშირდება კონდენსატორის ზედა ფირფიტას ავტობუსით ძალიან თხელი მავთულის სახით.

ნახევარგამტარ IC-ებშიყველა ელემენტი და ელემენტთაშორისი კავშირი მზადდება ნაყარად და ნახევარგამტარული ბროლის ზედაპირზე. ნახევარგამტარული IC-ები არის ბრტყელი ნახევარგამტარული კრისტალი (სუბსტრატი), რომლის ზედაპირულ ფენაში, სხვადასხვა ტექნოლოგიური ტექნიკის გამოყენებით, წარმოიქმნება ელექტრული წრედის ელემენტების ექვივალენტური ადგილობრივი უბნები (დიოდები, ტრანზისტორი, კონდენსატორები, რეზისტორები და ა.შ.), გაერთიანებული გასწვრივ. ზედაპირი ფირის ლითონის კავშირებით (ურთიერთკავშირები).

ნახევარგამტარული IC-ების სუბსტრატები არის სილიციუმის, გერმანიუმის ან გალიუმის არსენიდის მრგვალი ვაფლები, რომელთა დიამეტრი 60 - 150 მმ და სისქე 0.2 - 0.4 მმ.

ნახევარგამტარული სუბსტრატი არის ჯგუფური სამუშაო ნაწილი (ნახ. 2), რომელზედაც ერთდროულად მზადდება დიდი რაოდენობით IC-ები.

ბრინჯი. 2. ჯგუფური სილიკონის ვაფლი: 1 - ძირითადი ჭრილი, 2 - ინდივიდუალური კრისტალები (ჩიპები)

ძირითადი ტექნოლოგიური ოპერაციების დასრულების შემდეგ, იგი იჭრება ნაწილებად - კრისტალები 2, რომელსაც ასევე უწოდებენ ჩიპებს. ბროლის მხარეების ზომები შეიძლება იყოს 3-დან 10 მმ-მდე. ფირფიტის ძირი ჭრილი 1 ემსახურება მის ორიენტირებას სხვადასხვა ტექნოლოგიური პროცესის დროს.

ნახევარგამტარული IC-ის ელემენტების სტრუქტურები - ტრანზისტორი, დიოდი, რეზისტორი და კონდენსატორი, დამზადებულია ნახევარგამტარის ადგილობრივი მონაკვეთების შესაბამისი დოპინგით პლანარული ტექნოლოგიის მეთოდების გამოყენებით, ნაჩვენებია ნახ. 3, ა-დ. პლანარული ტექნოლოგია ხასიათდება იმით, რომ IC ელემენტების ყველა ტერმინალი განლაგებულია იმავე სიბრტყეში ზედაპირზე და ერთდროულად არის დაკავშირებული ელექტრულ წრეში თხელი ფირის ურთიერთდაკავშირების გამოყენებით. პლანარული ტექნოლოგიით ხორციელდება ჯგუფური დამუშავება, ანუ ერთი ტექნოლოგიური პროცესის დროს სუბსტრატებზე იწარმოება დიდი რაოდენობით IC-ები, რაც უზრუნველყოფს მაღალ დამზადებას და ეფექტურობას და ასევე იძლევა წარმოების ავტომატიზაციის საშუალებას.

ბრინჯი. 3. ნახევარგამტარული IC-ის ელემენტების სტრუქტურები: a - ტრანზისტორი, b - დიოდი, c - რეზისტორი, d - კონდენსატორი, 1 - თხელი ფენის კონტაქტი, 2 - დიელექტრიკული ფენა, H - ემიტერი; 4 - ბაზა, 5 - კოლექტორი, 6 - კათოდი, 7 - ანოდი, 8 - საიზოლაციო ფენა; 9 - რეზისტენტული ფენა, 10 - საიზოლაციო ფენა, 11 - ფირფიტა, 12, 14 - კონდენსატორის ზედა და ქვედა ელექტროდი, 13 - დიელექტრიკული ფენა

კომბინირებულ IC-ებში(ნახ. 4), რომლებიც ნახევარგამტარების ვარიანტს წარმოადგენს, სილიკონის სუბსტრატზე ქმნიან ნახევარგამტარულ და თხელფილიან ელემენტებს. ამ სქემების უპირატესობა ის არის, რომ ტექნოლოგიურად რთულია მყარ სხეულში მოცემული წინააღმდეგობის რეზისტორების დამზადება, რადგან ეს დამოკიდებულია არა მხოლოდ დოპირებული ნახევარგამტარული ფენის სისქეზე, არამედ სისქეზე წინააღმდეგობის განაწილებაზე. რეზისტორის წარმოების შემდეგ წინააღმდეგობის რეგულირება ნომინალურ მნიშვნელობაზე ასევე წარმოადგენს მნიშვნელოვან სირთულეებს. ნახევარგამტარულ რეზისტორებს აქვთ შესამჩნევი ტემპერატურაზე დამოკიდებულება, რაც ართულებს IC განვითარებას.

ბრინჯი. 4. კომბინირებული IC-ის სტრუქტურა: 1 - სილიციუმის დიოქსიდის ფირი, 2 - დიოდი, 3 - ფირის წრიული კავშირები, 4 - თხელი ფირის რეზისტორები, 5, 6, 7 - თხელი ფირის კონდენსატორის და დიელექტრიკის ზედა და ქვედა ელექტროდი, 8 - თხელი ფირის კონტაქტები, 9 - ტრანზისტორი, 10 - სილიკონის ვაფლი.

გარდა ამისა, ასევე ძალიან რთულია მყარ სხეულებში კონდენსატორების შექმნა. ნახევარგამტარული IC-ების რეზისტორებისა და კონდენსატორების რეიტინგების გასაფართოებლად და მათი შესრულების მახასიათებლების გასაუმჯობესებლად, შემუშავდა კომბინირებული ტექნოლოგია თხელი ფირის ტექნოლოგიაზე, სახელწოდებით ურთიერთდაკავშირებული მიკროსქემის ტექნოლოგია. ამ შემთხვევაში, IC-ის აქტიური ელემენტები (შესაძლოა ზოგიერთი რეზისტორები, რომლებიც არ არის კრიტიკული ნომინალური წინააღმდეგობის თვალსაზრისით) იწარმოება სილიციუმის კრისტალის სხეულში დიფუზიის მეთოდით, შემდეგ კი პასიური ელემენტები - რეზისტორები, კონდენსატორები და ურთიერთკავშირები. წარმოიქმნება ფილმების ვაკუუმური დეპონირების შედეგად (როგორც ფილმის IC-ებში).

ელექტრონიკის ელემენტების ბაზა მუდმივად მზარდი ტემპით ვითარდება. თითოეული თაობა, რომელიც გამოჩნდა დროის გარკვეულ მომენტში, აგრძელებს გაუმჯობესებას ყველაზე გამართლებული მიმართულებით. ელექტრონული პროდუქტების განვითარება თაობიდან თაობამდე მიდის მათი ფუნქციონალური სირთულის, საიმედოობისა და მომსახურების ვადის გაზრდის, საერთო ზომების, წონის, ღირებულებისა და ენერგიის მოხმარების შემცირებაზე, ტექნოლოგიის გამარტივებასა და ელექტრონული აღჭურვილობის პარამეტრების გაუმჯობესებაზე.

მიკროელექტრონიკის, როგორც დამოუკიდებელი მეცნიერების გაჩენა შესაძლებელი გახდა მდიდარი გამოცდილების გამოყენებისა და დისკრეტული ნახევარგამტარული მოწყობილობების მწარმოებელი ინდუსტრიის საფუძვლის წყალობით. თუმცა, როგორც ნახევარგამტარული ელექტრონიკა განვითარდა, აშკარა გახდა სერიოზული შეზღუდვები ელექტრონული ფენომენებისა და მათზე დაფუძნებული სისტემების გამოყენებაში. ამრიგად, მიკროელექტრონიკა აგრძელებს წინსვლას სწრაფი ტემპით, როგორც ნახევარგამტარული ინტეგრირებული ტექნოლოგიის გაუმჯობესების, ასევე ახალი ფიზიკური ფენომენების გამოყენების მიმართულებით. რადიო ელექტრონული ინტეგრირებული წრე

მიკროელექტრონული პროდუქტები: ინტეგრაციის სხვადასხვა ხარისხის ინტეგრირებული სქემები, მიკროშეკრებები, მიკროპროცესორები, მინი და მიკროკომპიუტერები - შესაძლებელი გახადა ფუნქციურად რთული რადიო და გამოთვლითი აღჭურვილობის დიზაინი და სამრეწველო წარმოება, რომელიც უკეთესად განსხვავდება წინა თაობის აღჭურვილობისგან. პარამეტრები, უფრო მაღალი საიმედოობა და მომსახურების ვადა, ნაკლები ენერგიის მოხმარება და ღირებულება. მიკროელექტრონულ პროდუქტებზე დაფუძნებული აღჭურვილობა ფართოდ გამოიყენება ადამიანის საქმიანობის ყველა სფეროში.

მიკროელექტრონიკა ხელს უწყობს კომპიუტერის დამხმარე დიზაინის სისტემების, სამრეწველო რობოტების, ავტომატური და ავტომატური წარმოების ხაზების, საკომუნიკაციო აღჭურვილობის და მრავალი სხვას შექმნას.

პირველი ეტაპი

პირველი ეტაპი მოიცავდა ინკანდესენტური ნათურის გამოგონებას 1809 წელს რუსი ინჟინრის ლედიგინის მიერ.

1874 წელს გერმანელმა მეცნიერმა ბრაუნმა აღმოაჩინა გამასწორებელი ეფექტი მეტალ-ნახევარგამტარულ კონტაქტებში. ამ ეფექტის გამოყენებამ რუსი გამომგონებლის პოპოვის მიერ რადიოსიგნალების გამოსავლენად მას საშუალება მისცა შეექმნა პირველი რადიო მიმღები. რადიოს გამოგონების თარიღად ითვლება 1895 წლის 7 მაისი, როდესაც პოპოვმა მოხსენება და დემონსტრირება მოახდინა რუსეთის ფიზიკურ-ქიმიური საზოგადოების ფიზიკის განყოფილების სხდომაზე სანკტ-პეტერბურგში. სხვადასხვა ქვეყანაში შემუშავება და კვლევა ჩატარდა მაღალი სიხშირის ვიბრაციის სხვადასხვა ტიპის მარტივი და საიმედო დეტექტორების - დეტექტორების შესახებ.

მეორე ფაზა

ელექტრონიკის განვითარების მეორე ეტაპი 1904 წელს დაიწყო, როდესაც ინგლისელმა მეცნიერმა ფლემინგმა დააპროექტა ელექტრო ვაკუუმის დიოდი. ამას მოჰყვა პირველი გამაძლიერებელი მილის, ტრიოდის გამოგონება 1907 წელს.

1913 - 1919 წლებში იყო ელექტრონული ტექნოლოგიების სწრაფი განვითარების პერიოდი. 1913 წელს გერმანელმა ინჟინერმა მაისნერმა შეიმუშავა წრე მილის რეგენერაციული მიმღებისთვის და ტრიოდის გამოყენებით მიიღო დაუძლეველი ჰარმონიული რხევები.

რუსეთში პირველი რადიო მილები 1914 წელს სანქტ-პეტერბურგში დაამზადა უსადენო ტელეგრაფიის რუსეთის საზოგადოების კონსულტანტმა, სსრკ მეცნიერებათა აკადემიის მომავალმა აკადემიკოსმა, ნიკოლაი დმიტრიევიჩ პაპალექსიმ.

მესამე ეტაპი

ელექტრონიკის განვითარების მესამე პერიოდი არის დისკრეტული ნახევარგამტარული მოწყობილობების შექმნისა და დანერგვის პერიოდი, რომელიც დაიწყო წერტილოვანი ტრანზისტორის გამოგონებით. 1946 წელს Bell Telephone Laboratory-ში შეიქმნა ჯგუფი უილიამ შოკლის ხელმძღვანელობით, რომელიც ატარებდა კვლევას ნახევარგამტარების თვისებების შესახებ სილიკონსა და გერმანიაზე. ჯგუფმა ჩაატარა ფიზიკური პროცესების როგორც თეორიული, ასევე ექსპერიმენტული კვლევები ელექტრული გამტარობის სხვადასხვა ტიპის ორ ნახევარგამტარს შორის. შედეგად გამოიგონეს სამ ელექტროდიანი ნახევარგამტარული მოწყობილობები - ტრანზისტორები. დამუხტვის მატარებლების რაოდენობის მიხედვით, ტრანზისტორები იყოფა:

• - უნიპოლარული (ველი), სადაც გამოყენებული იყო უნიპოლარული მედია.
• - ბიპოლარული, სადაც გამოყენებული იყო სხვადასხვა პოლარობის მატარებლები (ელექტრონები და ხვრელები).

ტრანზისტორის გამოგონება მნიშვნელოვანი ეტაპი იყო ელექტრონიკის ისტორიაში და ამიტომ მის ავტორებს ჯონ ბარდინს, უოლტერ ბრატეინს და უილიამ შოკლის 1956 წელს მიენიჭათ ნობელის პრემია ფიზიკაში.

მიკროელექტრონიკის გაჩენა

ბიპოლარული ველის ეფექტის მქონე ტრანზისტორების მოსვლასთან ერთად დაიწყო მცირე ზომის კომპიუტერების განვითარების იდეების რეალიზება. მათ საფუძველზე დაიწყეს ბორტზე ელექტრონული სისტემების შექმნა საავიაციო და კოსმოსური ტექნოლოგიებისთვის. იმის გამო, რომ ეს მოწყობილობები შეიცავდა ათასობით ინდივიდუალურ ელექტრორადიო ელემენტს და უფრო და უფრო მეტი მათგანი მუდმივად იყო საჭირო, წარმოიშვა ტექნიკური სირთულეები. ელექტრონული სისტემების ელემენტების რაოდენობის მატებასთან ერთად, პრაქტიკულად შეუძლებელი იყო მათი ფუნქციონირების უზრუნველყოფა შეკრებისთანავე და მომავალში სისტემების საიმედოობის უზრუნველყოფა. ინსტალაციისა და აწყობის სამუშაოების ხარისხის პრობლემა მწარმოებლებისთვის მთავარი პრობლემა გახდა რადიოელექტრონული მოწყობილობების მუშაობისა და საიმედოობის უზრუნველსაყოფად. ურთიერთკავშირის პრობლემის გადაწყვეტა მიკროელექტრონული წარმოშობის წინაპირობა იყო. მომავალი მიკროსქემების პროტოტიპი იყო ბეჭდური მიკროსქემის დაფა, რომელშიც ყველა ცალკეული დირიჟორი გაერთიანებულია ერთ მთლიანობაში და მზადდება ერთდროულად ჯგუფური მეთოდით, სპილენძის კილიტაზე ფოლგის დიელექტრიკის სიბრტყით. ამ შემთხვევაში ინტეგრაციის ერთადერთი ტიპია დირიჟორები. მიუხედავად იმისა, რომ ბეჭდური მიკროსქემის დაფების გამოყენება არ წყვეტს მინიატურიზაციის პრობლემას, ის წყვეტს ურთიერთკავშირების საიმედოობის გაზრდის პრობლემას. ბეჭდური მიკროსქემის დაფის წარმოების ტექნოლოგია არ იძლევა ერთდროულად სხვა პასიური ელემენტების წარმოებას, გარდა დირიჟორებისა. სწორედ ამიტომ, ბეჭდური მიკროსქემის დაფები არ განვითარებულა ინტეგრირებულ სქემებად თანამედროვე გაგებით. სქელი ფირის ჰიბრიდული სქემები იყო პირველი, რომელიც შეიქმნა 40-იანი წლების ბოლოს; მათი წარმოება დაფუძნებული იყო კერამიკული კონდენსატორების წარმოების უკვე დადასტურებულ ტექნოლოგიაზე, ვერცხლის და მინის ფხვნილის შემცველი პასტების გამოყენებით კერამიკულ სუბსტრატზე შაბლონების საშუალებით.

თხელი ფირის ტექნოლოგია ინტეგრირებული სქემების წარმოებისთვის გულისხმობს სხვადასხვა მასალის (გამტარი, დიელექტრიკული, რეზისტენტული) თხელი ფენების გამოყენებას დიელექტრიკული სუბსტრატების გლუვ ზედაპირზე ვაკუუმში.

მეოთხე ეტაპი

1960 წელს რობერტ ნოისმა Fairchild-მა შემოგვთავაზა და დააპატენტა იდეა მონოლითური ინტეგრირებული მიკროსქემის შესახებ და პლანარული ტექნოლოგიის გამოყენებით, შექმნა პირველი სილიკონის მონოლითური ინტეგრირებული სქემები.

მონოლითური ტრანზისტორი-ტრანზისტორი ლოგიკური ელემენტების ოჯახი ოთხი ან მეტი ბიპოლარული ტრანზისტორით ერთ სილიკონის ჩიპზე გამოვიდა Fairchild-ის მიერ უკვე 1960 წლის თებერვალში და ეწოდა "micrologics". ჰორნის პლანტურმა ტექნოლოგიამ და ნოისის მონოლითურმა ტექნოლოგიამ საფუძველი ჩაუყარა ინტეგრირებული სქემების განვითარებას 1960 წელს, ჯერ ბიპოლარული ტრანზისტორებით, შემდეგ კი 1965-85 წლებში. საველე ეფექტის ტრანზისტორებზე და ორივეს კომბინაციებზე.

1961-1962 წლებში მიღებული ორი პოლიტიკური გადაწყვეტილება. გავლენა მოახდინა სილიციუმის ტრანზისტორების და IC-ების წარმოების განვითარებაზე. IBM-ის გადაწყვეტილება (ნიუ-იორკი) პერსპექტიული კომპიუტერისთვის შეიმუშაოს არა ფერომაგნიტური შესანახი მოწყობილობები, არამედ ელექტრონული მეხსიერებები (შენახვის მოწყობილობები) დაფუძნებული n-არხის საველე ეფექტის ტრანზისტორებზე (ლითონ-ოქსიდი-ნახევარგამტარი - MOS). ამ გეგმის წარმატებით განხორციელების შედეგი იყო გამოშვება 1973 წელს. უნივერსალური კომპიუტერი MOS მეხსიერებით - IBM-370/158. Fairchild-ის დირექტიული გადაწყვეტილებები, რომლებიც ითვალისწინებს სამუშაოს გაფართოებას ნახევარგამტარულ კვლევით ლაბორატორიაში სილიკონის მოწყობილობებისა და მათთვის მასალების შესასწავლად.

ამასობაში, 1968 წლის ივლისში, გორდონ მურმა და რობერტ ნოისმა დატოვეს Fairchild-ის ნახევარგამტარების განყოფილება და 1968 წლის 28 ივნისს მოაწყვეს პატარა კომპანია Intel, თორმეტ ადამიანთან ერთად, რომლებმაც იქირავეს ოთახი Mountain View-ში, კალიფორნია. ამოცანა, რომელიც მურმა, ნოისმა და მათთან შეერთებულმა ქიმიური ტექნოლოგიების სპეციალისტმა, ენდრიუ გროვმა დაუსვეს, იყო გამოიყენონ დიდი რაოდენობის ელექტრონული კომპონენტების ინტეგრირება ერთ ნახევარგამტარულ ჩიპზე ახალი ტიპის ელექტრონული მოწყობილობების შესაქმნელად.

1997 წელს ენდრიუ გროვი გახდა „წლის პიროვნება“ და კომპანია, რომელსაც ის ხელმძღვანელობდა, Intel, რომელიც გახდა ერთ-ერთი წამყვანი კომპანია სილიკონის ველის კალიფორნიაში, დაიწყო მიკროპროცესორების წარმოება პლანეტის ყველა პერსონალური კომპიუტერის 90%-ისთვის. ინტეგრირებული სქემების გაჩენამ გადამწყვეტი როლი ითამაშა ელექტრონიკის განვითარებაში, რამაც დაიწყო მიკროელექტრონიკის ახალი ეტაპი. მეოთხე პერიოდის მიკროელექტრონიკას ეწოდება სქემატური, რადგან ძირითადი ძირითადი ელემენტების შემადგენლობაში შესაძლებელია განვასხვავოთ ელემენტები, რომლებიც ექვივალენტურია დისკრეტული ელექტრორადიო ელემენტების და თითოეული ინტეგრირებული წრე შეესაბამება გარკვეულ ძირითად ელექტრულ წრეს, რაც შეეხება აღჭურვილობის ელექტრონულ კომპონენტებს. წინა თაობები.

ინტეგრირებულ სქემებს ეწოდა მიკროელექტრონული მოწყობილობები, განიხილება, როგორც ერთი პროდუქტი, ელემენტების მაღალი სიმკვრივით, რომელიც ექვივალენტურია ჩვეულებრივი მიკროსქემის ელემენტებთან. მიკროსქემების მიერ შესრულებული ფუნქციების სირთულე მიიღწევა ინტეგრაციის ხარისხის გაზრდით.

ელექტრონიკა იმყოფება

ამჟამად მიკროელექტრონიკა გადადის ხარისხობრივად ახალ დონეზე - ნანოელექტრონიკაზე.

ნანოელექტრონიკა უპირველეს ყოვლისა ეფუძნება ატომური პროცესების ფუნდამენტური კვლევების შედეგებს დაბალგანზომილებიან ნახევარგამტარულ სტრუქტურებში. კვანტური წერტილები, ან ნულოვანი განზომილებიანი სისტემები, არის შემცირებული განზომილებიანი სისტემების უკიდურესი შემთხვევა, რომელიც შედგება ნანომეტრის ზომის ატომური კლასტერების ან კუნძულებისგან ნახევარგამტარულ მატრიცაში, რომლებიც ავლენენ თვითორგანიზებას ეპიტაქსიალურ ჰეტეროსტრუქტურებში.

ნანოელექტრონიკასთან დაკავშირებული ერთ-ერთი შესაძლო სამუშაოა IR ტექნოლოგიის მასალებისა და ელემენტების შექმნა. ისინი მოთხოვნადია ინდუსტრიის საწარმოების მიერ და წარმოადგენს საფუძველს უახლოეს მომავალში "ხელოვნური" (ტექნიკური) ხედვის სისტემების გაფართოებული სპექტრული დიაპაზონით, ბიოლოგიურ ხედვასთან შედარებით, სპექტრის ულტრაიისფერ და ინფრაწითელ რეგიონებში. ტექნიკური ხედვის სისტემები და ფოტონიკური კომპონენტები ნანოსტრუქტურებზე, რომლებსაც შეუძლიათ უზარმაზარი ინფორმაციის მიღება და დამუშავება, გახდება ფუნდამენტურად ახალი სატელეკომუნიკაციო მოწყობილობების, გარემოს და კოსმოსური მონიტორინგის სისტემების, თერმული გამოსახულების, ნანოდიაგნოსტიკის, რობოტიკის, ზუსტი იარაღის, კონტრტერორისტული ხელსაწყოების საფუძველი. და ა.შ. ნახევარგამტარული ნანოსტრუქტურების გამოყენება მნიშვნელოვნად შეამცირებს მონიტორინგისა და ჩამწერი მოწყობილობების ზომას, შეამცირებს ენერგიის მოხმარებას, გააუმჯობესებს ხარჯების მახასიათებლებს და შესაძლებელს გახდის ისარგებლოს მასობრივი წარმოებით მიკრო და ნანოელექტრონიკაში უახლოეს მომავალში.

პირველი ინტეგრირებული სქემები

ეძღვნება ოფიციალური თარიღის 50 წლის იუბილეს

ბ.მალაშევიჩი

1958 წლის 12 სექტემბერს Texas Instruments-ის (TI) თანამშრომელმა ჯეკ კილბიმ მენეჯმენტს აჩვენა სამი უცნაური მოწყობილობა - მოწყობილობა, რომელიც დამზადებულია სილიკონის ორი ნაწილისგან, ზომით 11,1 x 1,6 მმ, ფუტკრის ცვილთან ერთად მინის სუბსტრატს (ნახ. 1). ეს იყო სამგანზომილებიანი მაკეტები - გენერატორის ინტეგრირებული მიკროსქემის (IC) პროტოტიპები, რომლებიც ადასტურებენ ერთი ნახევარგამტარული მასალის საფუძველზე მიკროსქემის ყველა ელემენტის დამზადების შესაძლებლობას. ეს თარიღი ელექტრონიკის ისტორიაში აღინიშნება, როგორც ინტეგრირებული სქემების დაბადების დღე. მაგრამ არის ეს?

ბრინჯი. 1. პირველი IP-ის განლაგება J. Kilby-ის მიერ. ფოტო საიტიდან http://www.computerhistory.org/semiconductor/timeline/1958-Miniaturized.html

1950-იანი წლების ბოლოს, დისკრეტული ელემენტებიდან ელექტრონული აღჭურვილობის (REA) აწყობის ტექნოლოგიამ ამოწურა თავისი შესაძლებლობები. მსოფლიო მივიდა REA-ს მწვავე კრიზისამდე, საჭირო იყო რადიკალური ზომები. ამ დროისთვის, როგორც ნახევარგამტარული მოწყობილობების, ასევე სქელი და თხელფილიანი კერამიკული მიკროსქემის დაფების წარმოების ინტეგრირებული ტექნოლოგიები უკვე იყო ინდუსტრიულად ათვისებული აშშ-სა და სსრკ-ში, ანუ მზად იყო წინაპირობები ამ კრიზისის დასაძლევად მრავალელემენტიანი შექმნით. სტანდარტული პროდუქტები - ინტეგრირებული სქემები.

ინტეგრირებული სქემები (ჩიპები, IC-ები) მოიცავს სხვადასხვა სირთულის ელექტრონულ მოწყობილობებს, რომლებშიც ყველა მსგავსი ელემენტი მზადდება ერთდროულად ერთ ტექნოლოგიურ ციკლში, ე.ი. ინტეგრირებული ტექნოლოგიის გამოყენებით. ბეჭდური მიკროსქემის დაფებისგან განსხვავებით (რომლებშიც ყველა დამაკავშირებელი დირიჟორი ერთდროულად იწარმოება ერთ ციკლში ინტეგრირებული ტექნოლოგიის გამოყენებით), რეზისტორები, კონდენსატორები და (ნახევარგამტარ IC-ებში) დიოდები და ტრანზისტორები ანალოგიურად იქმნება IC-ებში. გარდა ამისა, მრავალი IC იწარმოება ერთდროულად, ათეულიდან ათასობითამდე.

IC-ები შემუშავებულია და წარმოებულია ინდუსტრიის მიერ სერიების სახით, რომლებიც აერთიანებს უამრავ მიკროსქემებს სხვადასხვა ფუნქციური მიზნებისთვის, რომლებიც განკუთვნილია ელექტრონულ აღჭურვილობაში ერთობლივი გამოყენებისთვის. სერიის IC-ებს აქვთ სტანდარტული დიზაინი და ელექტრული და სხვა მახასიათებლების ერთიანი სისტემა. IC-ებს მწარმოებლის მიერ აწვდის სხვადასხვა მომხმარებელს, როგორც დამოუკიდებელი კომერციული პროდუქტი, რომელიც აკმაყოფილებს სტანდარტიზებული მოთხოვნების გარკვეულ სისტემას. IC-ები არის შეუკეთებელი პროდუქტი; ელექტრონული აღჭურვილობის შეკეთებისას, ჩავარდნილი IC-ები იცვლება.

არსებობს IC-ების ორი ძირითადი ჯგუფი: ჰიბრიდული და ნახევარგამტარული.

ჰიბრიდულ IC-ებში (HIC) ყველა გამტარი და პასიური ელემენტი წარმოიქმნება მიკროსქემის სუბსტრატის ზედაპირზე (ჩვეულებრივ კერამიკული) ინტეგრირებული ტექნოლოგიის გამოყენებით. აქტიური ელემენტები უპაკეტო დიოდების, ტრანზისტორების და ნახევარგამტარული IC კრისტალების სახით დამონტაჟებულია სუბსტრატზე ინდივიდუალურად, ხელით ან ავტომატურად.

ნახევარგამტარულ IC-ებში დამაკავშირებელი, პასიური და აქტიური ელემენტები წარმოიქმნება ერთ ტექნოლოგიურ ციკლში ნახევარგამტარული მასალის (ჩვეულებრივ სილიკონის) ზედაპირზე მისი მოცულობის ნაწილობრივი შეჭრით დიფუზიური მეთოდების გამოყენებით. ამავდროულად, ერთ ნახევარგამტარ ვაფლზე, მოწყობილობის სირთულისა და მისი ბროლისა და ვაფლის ზომის მიხედვით, იწარმოება რამდენიმე ათიდან რამდენიმე ათასამდე IC. ინდუსტრია აწარმოებს ნახევარგამტარ IC-ებს სტანდარტულ პაკეტებში, ინდივიდუალური ჩიპების სახით ან განუყოფელი ვაფლის სახით.

ჰიბრიდული (GIS) და ნახევარგამტარული IC-ების დანერგვა მსოფლიოში სხვადასხვა გზით მოხდა. GIS არის მიკრომოდულების ევოლუციური განვითარების პროდუქტი და კერამიკული დაფის სამონტაჟო ტექნოლოგია. აქედან გამომდინარე, ისინი შეუმჩნეველი ჩანდნენ; არ არსებობს GIS-ის დაბადების საყოველთაოდ მიღებული თარიღი და ზოგადად აღიარებული ავტორი. ნახევარგამტარული IC-ები იყო ნახევარგამტარული ტექნოლოგიის განვითარების ბუნებრივი და გარდაუვალი შედეგი, მაგრამ ისინი მოითხოვდნენ ახალი იდეების გენერირებას და ახალი ტექნოლოგიების შექმნას, რომლებსაც აქვთ საკუთარი დაბადების თარიღები და საკუთარი ავტორები. პირველი ჰიბრიდული და ნახევარგამტარული IC-ები გაჩნდა სსრკ-სა და აშშ-ში თითქმის ერთდროულად და ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად.

პირველი ჰიბრიდული IC-ები

ჰიბრიდული IC-ები მოიცავს IC-ებს, რომელთა წარმოება აერთიანებს პასიური ელემენტების წარმოების ინტეგრალურ ტექნოლოგიას აქტიური ელემენტების დაყენებისა და აწყობის ინდივიდუალურ (მექანიკურ ან ავტომატიზირებულ) ტექნოლოგიასთან.

ჯერ კიდევ 1940-იანი წლების ბოლოს, Centralab-ის კომპანიამ აშშ-ში შეიმუშავა ძირითადი პრინციპები სქელი ფირის კერამიკულზე დაფუძნებული ბეჭდური მიკროსქემის დაფების წარმოებისთვის, რომლებიც შემდეგ შეიმუშავეს სხვა კომპანიებმა. საფუძველი იყო ბეჭდური მიკროსქემის დაფების და კერამიკული კონდენსატორების წარმოების ტექნოლოგია. ბეჭდური მიკროსქემის დაფებიდან ჩვენ ავიღეთ ინტეგრირებული ტექნოლოგია დამაკავშირებელი დირიჟორების ტოპოლოგიის ფორმირებისთვის - აბრეშუმის ტრაფარეტული ბეჭდვა. კონდენსატორებიდან - სუბსტრატის მასალა (კერამიკა, ხშირად სიტალი), ასევე პასტების მასალები და სუბსტრატზე მათი ფიქსაციის თერმული ტექნოლოგია.

1950-იანი წლების დასაწყისში კომპანია RCA-მ გამოიგონა თხელი ფირის ტექნოლოგია: სხვადასხვა მასალის ვაკუუმში შესხურებით და ნიღბის მეშვეობით სპეციალურ სუბსტრატებზე დეპონირებით, მათ ისწავლეს, თუ როგორ ერთდროულად გამოეყვანათ მრავალი მინიატურული ფილმი, რომელიც აკავშირებს დირიჟორებს, რეზისტორებსა და კონდენსტორებს ერთზე. კერამიკული სუბსტრატი.

სქელი ფირის ტექნოლოგიასთან შედარებით, თხელი ფენის ტექნოლოგია იძლევა მცირე ზომის ტოპოლოგიის ელემენტების უფრო ზუსტი წარმოების შესაძლებლობას, მაგრამ საჭიროებდა უფრო რთულ და ძვირადღირებულ აღჭურვილობას. კერამიკული მიკროსქემის დაფებზე დამზადებულ მოწყობილობებს სქელი ან თხელი ფირის ტექნოლოგიის გამოყენებით ეწოდება "ჰიბრიდული სქემები". ჰიბრიდული სქემები იწარმოებოდა, როგორც საკუთარი წარმოების პროდუქტების კომპონენტები; თითოეულ მწარმოებელს ჰქონდა საკუთარი დიზაინი, ზომები და ფუნქციონალური მიზნები; ისინი არ შევიდნენ თავისუფალ ბაზარზე და, შესაბამისად, ნაკლებად ცნობილია.

ჰიბრიდული სქემები ასევე შეიჭრა მიკრომოდულებში. თავდაპირველად, ისინი იყენებდნენ დისკრეტულ პასიურ და აქტიურ მინიატურულ ელემენტებს, რომლებიც გაერთიანებულია ტრადიციული ბეჭდური გაყვანილობის საშუალებით. შეკრების ტექნოლოგია რთული იყო, ხელით შრომის დიდი წილი. ამიტომ, მიკრომოდულები ძალიან ძვირი ღირდა და მათი გამოყენება შემოიფარგლებოდა საბორტო აღჭურვილობით. შემდეგ გამოყენებული იქნა სქელი ფირის მინიატურული კერამიკული შარფები. შემდეგ, რეზისტორების წარმოება დაიწყო სქელი ფირის ტექნოლოგიის გამოყენებით. მაგრამ გამოყენებული დიოდები და ტრანზისტორები მაინც დისკრეტული იყო, ინდივიდუალურად შეფუთული.

მიკრომოდული იქცა ჰიბრიდულ ინტეგრირებულ წრედ იმ მომენტში, როდესაც მასში გამოიყენეს დაუფასოებელი ტრანზისტორები და დიოდები და სტრუქტურა დალუქული იყო საერთო კორპუსში. ამან შესაძლებელი გახადა მათი შეკრების პროცესის მნიშვნელოვანი ავტომატიზაცია, ფასების მკვეთრი შემცირება და გამოყენების სფეროს გაფართოება. პასიური ელემენტების ფორმირების მეთოდიდან გამომდინარე, განასხვავებენ სქელფენიან და თხელფილიან GIS-ს.

პირველი GIS სსრკ-ში

პირველი GIS ("Kvant" ტიპის მოდულები, მოგვიანებით დასახელდა IS სერია 116) სსრკ-ში შეიქმნა 1963 წელს NIIRE-ში (მოგვიანებით NPO Leninets, ლენინგრადი) და იმავე წელს მისმა საპილოტე ქარხანამ დაიწყო მათი სერიული წარმოება. ამ GIS-ში, აქტიურ ელემენტებად გამოიყენებოდა ნახევარგამტარული IC-ები "R12-2", რომელიც შეიქმნა 1962 წელს რიგის ნახევარგამტარული მოწყობილობების ქარხნის მიერ. ამ IC-ების შექმნის ისტორიისა და მათი მახასიათებლების განუყოფელობის გამო, ჩვენ მათ ერთად განვიხილავთ P12-2-ისადმი მიძღვნილ განყოფილებაში.

უდავოა, რომ Kvant მოდულები პირველი იყო GIS-ის სამყაროში ორ დონის ინტეგრაციით - ისინი იყენებდნენ ნახევარგამტარ IC-ებს და არა დისკრეტულ შეფუთულ ტრანზისტორებს აქტიურ ელემენტებად. სავარაუდოა, რომ ისინი ასევე იყვნენ პირველები GIS-ის სამყაროში - სტრუქტურულად და ფუნქციურად სრული მრავალელემენტიანი პროდუქტები, რომლებიც მიეწოდება მომხმარებელს, როგორც დამოუკიდებელი კომერციული პროდუქტი. ავტორის მიერ გამოვლენილი ყველაზე ადრეული უცხოური მსგავსი პროდუქტები არის IBM Corporation SLT მოდულები, რომლებიც აღწერილია ქვემოთ, მაგრამ ისინი გამოცხადდა მომდევნო წელს, 1964 წელს.

პირველი GIS აშშ-ში

სქელი ფირის GIS, როგორც ახალი IBM System /360 კომპიუტერის ძირითადი ელემენტის გამოჩენა, პირველად გამოაცხადა IBM-მა 1964 წელს. როგორც ჩანს, ეს იყო GIS-ის პირველი გამოყენება სსრკ-ს ფარგლებს გარეთ, ავტორმა ვერ იპოვა ადრინდელი მაგალითები. .

იმ დროისთვის უკვე ცნობილი სპეციალისტების წრეებში, ნახევარგამტარული IC სერია "Micrologic" Fairchild-ისგან და "SN-51" TI-დან (მათზე ქვემოთ ვისაუბრებთ) ჯერ კიდევ მიუწვდომლად იშვიათი და აკრძალვით ძვირი იყო კომერციული აპლიკაციებისთვის, როგორიცაა მშენებლობა. დიდი კომპიუტერი. მაშასადამე, IBM კორპორაციამ, საფუძვლად აიღო ბრტყელი მიკრომოდულის დიზაინი, შეიმუშავა სქელი ფირის GIS-ის სერია, რომელიც გამოცხადდა ზოგადი სახელწოდებით (განსხვავებით "მიკრომოდულებისგან") - "SLT მოდულები" (Solid Logic Technology - მყარი. ლოგიკური ტექნოლოგია. ჩვეულებრივ სიტყვა "სოლიდ" რუსულად ითარგმნება როგორც "მყარი", რაც აბსოლუტურად ალოგიკურია. მართლაც, ტერმინი "SLT მოდულები" შემოიღო IBM-ის მიერ ტერმინის "მიკრომოდულის" საპირისპიროდ და უნდა ასახავდეს მათ განსხვავებას. მაგრამ ორივე. მოდულები არის "მყარი", ანუ ეს თარგმანი არ არის სიტყვა "მყარი" აქვს სხვა მნიშვნელობა - "მყარი", "მთელი", რაც წარმატებით ხაზს უსვამს განსხვავებას "SLT-მოდულებსა" და "მიკრომოდულებს" შორის - SLT-მოდულები განუყოფელია. არაშეკეთება, ანუ "მთლიანი." ჩვენ არ გამოვიყენეთ ზოგადად მიღებული თარგმანი რუსულად: Solid Logic Technology - მყარი ლოგიკის ტექნოლოგია).

SLT მოდული იყო ნახევარი დიუმიანი კვადრატული კერამიკული სქელი ფირის მიკროფილა დაჭერილი ვერტიკალური ქინძისთავებით. მის ზედაპირზე დამაკავშირებელი გამტარები და რეზისტორები დაიტანეს აბრეშუმის ტრაფარეტული ბეჭდვის გამოყენებით (დანერგილი მოწყობილობის სქემის მიხედვით) და დამონტაჟდა დაუფასოებელი ტრანზისტორები. საჭიროების შემთხვევაში, კონდენსატორები დამონტაჟდა SLT მოდულის გვერდით მოწყობილობის დაფაზე. მიუხედავად იმისა, რომ გარეგნულად თითქმის იდენტურია (მიკრომოდულები ოდნავ მაღალია, ნახ. 2.), SLT მოდულები განსხვავდებოდნენ ბრტყელი მიკრომოდულებისაგან ელემენტების უფრო მაღალი სიმკვრივით, ენერგიის დაბალი მოხმარებით, მაღალი შესრულებით და მაღალი საიმედოობით. გარდა ამისა, SLT ტექნოლოგიის ავტომატიზაცია საკმაოდ მარტივი იყო, ამიტომ მათი წარმოება დიდი რაოდენობით შეიძლებოდა დაბალ ფასად კომერციულ აღჭურვილობაში გამოსაყენებლად. ეს არის ზუსტად ის, რაც IBM-ს სჭირდებოდა. კომპანიამ ააშენა ავტომატური ქარხანა ისტ ფიშკილში, ნიუ-იორკის მახლობლად, SLT მოდულების წარმოებისთვის, რომელიც მათ მილიონობით ეგზემპლარად აწარმოებდა.

ბრინჯი. 2. სსრკ მიკრომოდული და SLT მოდული ვ. IBM. ფოტო STL საიტიდან http://infolab.stanford.edu/pub/voy/museum/pictures/display/3-1.htm

IBM-ის შემდეგ სხვა კომპანიებმა დაიწყეს GIS-ის წარმოება, რისთვისაც GIS გახდა კომერციული პროდუქტი. IBM-ის ბრტყელი მიკრომოდულების და SLT მოდულების სტანდარტული დიზაინი ჰიბრიდული IC-ების ერთ-ერთ სტანდარტად იქცა.

პირველი ნახევარგამტარული IC-ები

1950-იანი წლების ბოლოს, ინდუსტრიას ჰქონდა ყველა შესაძლებლობა ეწარმოებინა ელექტრონული აღჭურვილობის იაფი ელემენტები. მაგრამ თუ ტრანზისტორები ან დიოდები მზადდებოდა გერმანიუმის და სილიკონისგან, მაშინ რეზისტორები და კონდენსატორები მზადდებოდა სხვა მასალისგან. მაშინ ბევრს სჯეროდა, რომ ჰიბრიდული სქემების შექმნისას არ იქნებოდა პრობლემები ამ ელემენტების აწყობაში, ცალკე წარმოებული. და თუ შესაძლებელია სტანდარტული ზომისა და ფორმის ყველა ელემენტის დამზადება და ამით შეკრების პროცესის ავტომატიზაცია, მაშინ აღჭურვილობის ღირებულება მნიშვნელოვნად შემცირდება. ამ მსჯელობიდან გამომდინარე, ჰიბრიდული ტექნოლოგიის მომხრეებმა მიიჩნიეს ის მიკროელექტრონიკის განვითარების ზოგად მიმართულებად.

მაგრამ ყველა არ იზიარებდა ამ აზრს. ფაქტია, რომ მესა ტრანზისტორები და განსაკუთრებით იმ პერიოდისთვის შექმნილი პლანზური ტრანზისტორები ადაპტირებული იყო ჯგუფური დამუშავებისთვის, რომელშიც ერთდროულად განხორციელდა მრავალი ტრანზისტორების წარმოების ოპერაცია ერთ სუბსტრატის ფირფიტაზე. ანუ, ერთდროულად რამდენიმე ტრანზისტორი დამზადდა ერთ ნახევარგამტარ ვაფლზე. შემდეგ ფირფიტა დაჭრეს ცალკეულ ტრანზისტორებად, რომლებიც მოთავსებულია ცალკეულ შემთხვევებში. შემდეგ კი ტექნიკის მწარმოებელმა გააერთიანა ტრანზისტორები ერთ ბეჭდურ მიკროსქემის დაფაზე. იყვნენ ადამიანები, რომლებსაც ეს მიდგომა სასაცილოდ მიაჩნდათ - რატომ გამოვყოთ ტრანზისტორები და მერე ისევ დააკავშიროთ ისინი. შესაძლებელია თუ არა მათი დაუყოვნებლივ გაერთიანება ნახევარგამტარულ ვაფლზე? ამავდროულად, განთავისუფლდით რამდენიმე რთული და ძვირადღირებული ოპერაციისგან! ამ ხალხმა მოიფიქრა ნახევარგამტარული IC-ები.

იდეა ძალიან მარტივი და სრულიად გასაგებია. მაგრამ, როგორც ხშირად ხდება, მხოლოდ მას შემდეგ რაც ვინმემ პირველად გამოაცხადა და დაამტკიცა. მან დაამტკიცა, რომ უბრალოდ გამოცხადება ხშირად, როგორც ამ შემთხვევაში, საკმარისი არ არის. IC-ის იდეა გამოცხადდა ჯერ კიდევ 1952 წელს, ნახევარგამტარული მოწყობილობების წარმოების ჯგუფური მეთოდების მოსვლამდე. ელექტრონულ კომპონენტებზე ყოველწლიურ კონფერენციაზე, რომელიც გაიმართა ვაშინგტონში, ბრიტანეთის სამეფო სარადარო ოფისის თანამშრომელმა მალვერნში, ჯეფრი დუმერმა, წარმოადგინა ანგარიში რადარის კომპონენტების საიმედოობის შესახებ. მოხსენებაში მან გააკეთა წინასწარმეტყველური განცხადება: ” ტრანზისტორის მოსვლასთან ერთად და ნახევარგამტარული ტექნოლოგიის სფეროში მუშაობისას, ზოგადად შესაძლებელია წარმოვიდგინოთ ელექტრონული მოწყობილობა მყარი ბლოკის სახით, რომელიც არ შეიცავს დამაკავშირებელ მავთულს. ბლოკი შეიძლება შედგებოდეს საიზოლაციო, გამტარი, გამასწორებელი და გამამაგრებელი მასალების ფენებისგან, რომლებშიც გარკვეული უბნები ამოჭრილია ისე, რომ მათ უშუალოდ შეასრულონ ელექტრული ფუნქციები“.. მაგრამ ეს პროგნოზი შეუმჩნეველი დარჩა ექსპერტებისთვის. მათ ეს გაიხსენეს მხოლოდ პირველი ნახევარგამტარული IC-ების გამოჩენის შემდეგ, ანუ დიდი ხნის გამოქვეყნებული იდეის პრაქტიკული დადასტურების შემდეგ. ვიღაც უნდა ყოფილიყო პირველი, ვინც ხელახლა გამოიგონა და განახორციელა ნახევარგამტარული IC იდეა.

როგორც ტრანზისტორის შემთხვევაში, ნახევარგამტარული IC-ების საყოველთაოდ აღიარებულ შემქმნელებს მეტ-ნაკლებად წარმატებული წინამორბედები ჰყავდათ. თავად დამმერმა სცადა თავისი იდეის რეალიზება 1956 წელს, მაგრამ ვერ შეძლო. 1953 წელს ჰარვიკ ჯონსონმა RCA-მ მიიღო პატენტი ერთი ჩიპიანი ოსცილატორისთვის და 1958 წელს ტორკელ უოლმარკთან ერთად გამოაცხადა "ნახევარგამტარული ინტეგრირებული მოწყობილობის" კონცეფცია. 1956 წელს როსმა, Bell Labs-ის თანამშრომელმა, შექმნა ბინარული მრიცხველის წრე, რომელიც დაფუძნებულია n-p-n-p სტრუქტურებზე ერთ კრისტალში. 1957 წელს იასურო ტარუმ იაპონური კომპანია MITI-დან მიიღო პატენტი სხვადასხვა ტრანზისტორების ერთ კრისტალში გაერთიანებისთვის. მაგრამ ყველა ეს და სხვა მსგავსი განვითარება იყო კერძო ხასიათის, არ იქნა მიყვანილი წარმოებაში და არ გახდა საფუძველი ინტეგრირებული ელექტრონიკის განვითარებისთვის. მხოლოდ სამმა პროექტმა შეუწყო ხელი სამრეწველო წარმოებაში IP-ის განვითარებას.

იღბლიანები იყვნენ უკვე ნახსენები ჯეკ კილბი Texas Instruments-დან (TI), რობერტ ნოისი Fairchild-დან (ორივე ამერიკიდან) და იური ვალენტინოვიჩ ოსოკინი რიგის ნახევარგამტარული მოწყობილობების ქარხნის (სსრკ) დიზაინის ბიუროდან. ამერიკელებმა შექმნეს ინტეგრირებული სქემების ექსპერიმენტული ნიმუშები: J. Kilby - IC გენერატორის პროტოტიპი (1958), შემდეგ კი ტრიგერი მესა ტრანზისტორებზე (1961), R. Noyce - ტრიგერი პლანური ტექნოლოგიის გამოყენებით (1961) და იუ. ოსოკინი - ლოგიკური IC "2NOT-OR" მაშინვე შევიდა მასობრივ წარმოებაში გერმანიაში (1962). ამ კომპანიებმა დაიწყეს IP-ის სერიული წარმოება თითქმის ერთდროულად, 1962 წელს.

პირველი ნახევარგამტარული IC-ები აშშ-ში

IP ჯეკ კილბის მიერ. IS სერია SN - 51”

1958 წელს ჯ.კილბი (სმენის აპარატებში ტრანზისტორების გამოყენების პიონერი) გადავიდა Texas Instruments-ში. ახალბედა კილბი, როგორც მიკროსქემის დიზაინერი, "გადააგდეს" რაკეტების მიკრომოდულური შევსების გაუმჯობესებაში მიკრომოდულების ალტერნატივის შექმნით. განიხილებოდა სტანდარტული ფორმის ნაწილებისგან ბლოკების აწყობის ვარიანტი, LEGO ფიგურებიდან სათამაშოების მოდელების აწყობის მსგავსი. თუმცა კილბი სხვა რამით იყო მოხიბლული. გადამწყვეტი როლი ითამაშა "ახალი იერის" ეფექტმა: ჯერ ერთი, მან მაშინვე განაცხადა, რომ მიკრომოდულები ჩიხია და მეორეც, მესა სტრუქტურებით აღფრთოვანებული, მივიდა აზრამდე, რომ წრე უნდა იყოს (და შეიძლება) იყოს. განხორციელებული ერთი მასალისგან - ნახევარგამტარისგან. კილბიმ იცოდა დამერის იდეისა და მისი განხორციელების წარუმატებელი მცდელობის შესახებ 1956 წელს. გაანალიზების შემდეგ მიხვდა წარუმატებლობის მიზეზს და იპოვა მისი დაძლევის გზა. " ჩემი დამსახურებაა, რომ ეს იდეა ავიღე და რეალობად ვაქციე.“ – თქვა ჯ. კილბიმ მოგვიანებით თავის ნობელის გამოსვლაში.

წასვლის უფლება ჯერ არ მოიპოვა, ლაბორატორიაში ჩარევის გარეშე მუშაობდა, როცა ყველა ისვენებდა. 1958 წლის 24 ივლისს კილბიმ ჩამოაყალიბა კონცეფცია ლაბორატორიულ ჟურნალში, სახელწოდებით მონოლითური იდეა. მისი არსი იყო ის. ..სქემის ელემენტები, როგორიცაა რეზისტორები, კონდენსატორები, განაწილებული კონდენსატორები და ტრანზისტორები შეიძლება ინტეგრირებული იყოს ერთ ჩიპში - იმ პირობით, რომ ისინი დამზადებულია ერთი და იგივე მასალისგან... Flip-flop მიკროსქემის დიზაინში, ყველა ელემენტი უნდა იყოს დამზადებული სილიკონისგან, რეზისტორებით გამოიყენება სილიციუმის მოცულობის წინააღმდეგობა, ხოლო კონდენსატორები - p-n შეერთების ტევადობა". "მონოლითის იდეა" შეხვდა ტეხასის ინსტრუმენტების მენეჯმენტის დამამცირებელ და ირონიულ დამოკიდებულებას, რომელიც მოითხოვდა მტკიცებულებას ნახევარგამტარისგან ტრანზისტორების, რეზისტორების და კონდენსატორების წარმოების შესაძლებლობისა და ასეთი ელემენტებისგან აწყობილი მიკროსქემის ფუნქციონირების შესახებ.

1958 წლის სექტემბერში კილბიმ გააცნობიერა თავისი იდეა - მან დაამზადა გენერატორი 11,1 x 1,6 მმ ზომის 11,1 x 1,6 მმ ფუტკრის ცვილისგან, რომელიც შეიცავდა ორი ტიპის დიფუზიის ზონას (ნახ. 1). მან გამოიყენა ეს ადგილები და არსებული კონტაქტები გენერატორის წრედის შესაქმნელად, აკავშირებდა ელემენტებს თხელი ოქროს მავთულებით 100 მიკრონი დიამეტრის თერმოკომპრესიული შედუღების გამოყენებით. ერთი უბნიდან შეიქმნა მეზატრანსისტორი, მეორედან კი RC წრე. აწყობილი სამი გენერატორი კომპანიის ხელმძღვანელობას აჩვენეს. დენის ჩართვისას დაიწყეს მუშაობა 1,3 მჰც სიხშირით. ეს მოხდა 1958 წლის 12 სექტემბერს. ერთი კვირის შემდეგ კილბიმ ანალოგიურად შექმნა გამაძლიერებელი. მაგრამ ეს ჯერ კიდევ არ იყო ინტეგრირებული სტრუქტურები, ეს იყო ნახევარგამტარული IC-ების სამგანზომილებიანი მაკეტები, რომლებიც ადასტურებენ ყველა მიკროსქემის ელემენტების ერთი მასალისგან - ნახევარგამტარის წარმოების იდეას.

ბრინჯი. 3. ტრიგერის ტიპი 502 J. Kilby. ფოტო საიტიდან http://www.computerhistory.org/semiconductor/timeline/1958-Miniaturized.html

კილბის პირველი ჭეშმარიტად ინტეგრირებული წრე, რომელიც დამზადებულია მონოლითური გერმანიუმის ერთ ნაჭერში, იყო ექსპერიმენტული Type 502 ტრიგერის IC (ნახ. 3). მან გამოიყენა როგორც გერმანიუმის მოცულობის წინააღმდეგობა, ასევე p-n შეერთების ტევადობა. მისი პრეზენტაცია შედგა 1959 წლის მარტში. ასეთი IC-ების მცირე რაოდენობა დამზადდა ლაბორატორიულ პირობებში და გაიყიდა მცირე წრეში 450 დოლარად. IC შეიცავდა ექვს ელემენტს: ოთხ მეზა ტრანზისტორს და ორ რეზისტორს, მოთავსებული სილიკონის ვაფლზე 1 სმ დიამეტრით. მაგრამ Kilby IC-ს ჰქონდა სერიოზული ნაკლი - მეზა ტრანზისტორები, რომლებიც მიკროსკოპული „აქტიური“ სვეტების სახით მაღლა აწევდნენ. დანარჩენი, ბროლის "პასიური" ნაწილი. მესა სვეტების ერთმანეთთან დაკავშირება Kilby IS-ში განხორციელდა წვრილი ოქროს მავთულის დუღილით - ყველასთვის საძულველი "თმიანი ტექნოლოგია". გაირკვა, რომ ასეთი ურთიერთდაკავშირებით შეუძლებელია მიკროსქემის შექმნა დიდი რაოდენობით ელემენტებით - მავთულის ქსელი გატყდება ან ხელახლა დაუკავშირდება. ხოლო გერმანიუმი იმ დროს უკვე ითვლებოდა არაპერსპექტიულ მასალად. გარღვევა არ ყოფილა.

ამ დროისთვის ფეირჩაილდმა შეიმუშავა პლანშეტური სილიკონის ტექნოლოგია. ამ ყველაფრის გათვალისწინებით, Texas Instruments-ს უნდა დაეტოვებინა ყველაფერი, რაც კილბის გააკეთა და დაიწყო, Kilby-ის გარეშე, IC-ების სერიის შემუშავება, რომელიც დაფუძნებული იყო პლანშეტური სილიკონის ტექნოლოგიაზე. 1961 წლის ოქტომბერში კომპანიამ გამოაცხადა SN-51 ტიპის IC-ების სერიის შექმნა, ხოლო 1962 წელს დაიწყო მათი მასობრივი წარმოება და მიწოდება აშშ-ს თავდაცვის დეპარტამენტისა და NASA-ს ინტერესებიდან გამომდინარე.

IP რობერტ ნოისის მიერ. IS სერიამიკროოლოგიური”

1957 წელს, რიგი მიზეზების გამო, ვ. შოკლიმ, პლანური ტრანზისტორის გამომგონებელმა, დატოვა რვა ახალგაზრდა ინჟინრის ჯგუფი, რომლებსაც სურდათ საკუთარი იდეების განხორციელება. "რვა მოღალატე", როგორც მათ შოკლიმ უწოდა, რომელთა ლიდერები იყვნენ რ. ნოისი და გ. მური, დააარსეს კომპანია Fairchild Semiconductor ("ლამაზი ბავშვი"). კომპანიას ხელმძღვანელობდა რობერტ ნოისი, ის მაშინ 23 წლის იყო.

1958 წლის ბოლოს ფიზიკოსმა დ. ჰორნიმ, რომელიც მუშაობდა Fairchild Semiconductor-ში, შეიმუშავა პლანშეტური ტექნოლოგია ტრანზისტორების წარმოებისთვის. და წარმოშობით ჩეხმა ფიზიკოსმა კურტ ლეჰოვეცმა, რომელიც მუშაობდა Sprague Electric-ში, შეიმუშავა ტექნიკა საპირისპიროდ დაკავშირებული n-p შეერთების გამოსაყენებლად კომპონენტების ელექტრული იზოლირებისთვის. 1959 წელს რობერტ ნოისმა, როცა გაიგო კილბის IC დიზაინის შესახებ, გადაწყვიტა შეექმნა ინტეგრირებული მიკროსქემის შექმნა ჰორნისა და ლეჰოვეცის მიერ შემოთავაზებული პროცესების გაერთიანებით. და ურთიერთდაკავშირების „თმიანი ტექნოლოგიის“ ნაცვლად, ნოისმა შესთავაზა ლითონის თხელი ფენის შერჩევითი დეპონირება სილიციუმის დიოქსიდით იზოლირებული ნახევარგამტარული სტრუქტურების თავზე, ელემენტების კონტაქტებთან დაკავშირება საიზოლაციო ფენაში დარჩენილი ხვრელების მეშვეობით. ამან შესაძლებელი გახადა ნახევარგამტარის სხეულში აქტიური ელემენტების „ჩაღრმავება“, მათი იზოლაცია სილიციუმის ოქსიდით, შემდეგ კი ამ ელემენტების დაკავშირება ალუმინის ან ოქროს დაფქული ბილიკებით, რომლებიც იქმნება ფოტოლითოგრაფიის, მეტალიზებისა და ოქროფის პროცესების გამოყენებით. პროდუქტის წარმოების ბოლო ეტაპი. ამრიგად, მიღებულ იქნა კომპონენტების ერთ წრედ გაერთიანების ჭეშმარიტად "მონოლითური" ვერსია და ახალ ტექნოლოგიას ეწოდა "პლანარი". მაგრამ ჯერ იდეა უნდა გამოეცადა.

ბრინჯი. 4. რ.ნოისის ექსპერიმენტული ტრიგერი. ფოტო საიტიდან http://www.computerhistory.org/semiconductor/timeline/1960-FirstIC.html

ბრინჯი. 5. Micrologic IC-ის ფოტო ჟურნალი Life. ფოტო საიტიდან http://www.computerhistory.org/semiconductor/timeline/1960-FirstIC.html

1959 წლის აგვისტოში რ. ნოისმა დაავალა Joy Last-ს, შეემუშავებინა IC-ის ვერსია, რომელიც დაფუძნებული იყო პლანტურ ტექნოლოგიაზე. ჯერ კილბის მსგავსად, რამდენიმე სილიკონის კრისტალზე დაამზადეს ტრიგერის პროტოტიპი, რომელზედაც 4 ტრანზისტორი და 5 რეზისტორი დამზადდა. შემდეგ, 1960 წლის 26 მაისს, პირველი ერთჩიპიანი ტრიგერი დამზადდა. მასში არსებული ელემენტების იზოლირებისთვის სილიკონის ვაფლის უკანა მხარეს ღრმა ღარები იყო ამოტვიფრული და ივსება ეპოქსიდური ფისით. 1960 წლის 27 სექტემბერს დამზადდა ტრიგერის მესამე ვერსია (ნახ. 4), რომელშიც ელემენტები იზოლირებული იყო უკუსვლით დაკავშირებული p-n შეერთებით.

ამ დრომდე Fairchild Semiconductor მხოლოდ ტრანზისტორებში იყო ჩართული; მას არ ჰყავდა სქემის დიზაინერები ნახევარგამტარული IC-ების შესაქმნელად. ამიტომ, რობერტ ნორმანი Sperry Gyroscope-დან მიიწვიეს მიკროსქემის დიზაინერად. ნორმანმა კარგად იცნობდა რეზისტორ-ტრანზისტორი ლოგიკას, რომელიც კომპანიამ, მისი წინადადებით, აირჩია საფუძვლად მომავალი IC-ების "Micrologic" სერიისთვის, რომელმაც იპოვა თავისი პირველი გამოყენება Minuteman რაკეტის აღჭურვილობაში. 1961 წლის მარტში ფეირჩაილდმა გამოაცხადა ამ სერიის პირველი ექსპერიმენტული IC (F-flip-flop, რომელიც შეიცავს ექვს ელემენტს: ოთხი ბიპოლარული ტრანზისტორი და ორი რეზისტორები განთავსებული 1 სმ დიამეტრის ფირფიტაზე) მისი ფოტოს გამოქვეყნებით (ნახ. 5). ) ჟურნალში ცხოვრება(დათარიღებული 1961 წლის 10 მარტი). ოქტომბერში გამოცხადდა კიდევ 5 IP. და 1962 წლის დასაწყისიდან Fairchild-მა დაიწყო IC-ების მასობრივი წარმოება და მათი მიწოდება ასევე აშშ-ს თავდაცვის დეპარტამენტისა და NASA-ს ინტერესებიდან გამომდინარე.

კილბის და ნოისს მოუწიათ ბევრი კრიტიკის მოსმენა მათი ინოვაციების შესახებ. ითვლებოდა, რომ შესაფერისი ინტეგრირებული სქემების პრაქტიკული გამოსავალი ძალიან დაბალი იქნებოდა. გასაგებია, რომ ის ტრანზისტორებზე დაბალი უნდა იყოს (რადგან რამდენიმე ტრანზისტორს შეიცავს), რისთვისაც მაშინ 15%-ზე მეტი არ იყო. მეორეც, ბევრს სჯეროდა, რომ ინტეგრირებულ სქემებში გამოყენებული იყო შეუსაბამო მასალები, რადგან იმ დროს რეზისტორები და კონდენსატორები არ იყო დამზადებული ნახევარგამტარებისგან. მესამე, ბევრმა ვერ მიიღო IP-ის შეუკეთებლობის იდეა. მათ მკრეხელობად ეჩვენებოდათ პროდუქტის გადაყრა, რომელშიც მრავალი ელემენტიდან მხოლოდ ერთი იყო წარუმატებელი. ყველა ეჭვი თანდათანობით გადაიდო, როდესაც ინტეგრირებული სქემები წარმატებით იქნა გამოყენებული აშშ-ს სამხედრო და კოსმოსურ პროგრამებში.

Fairchild Semiconductor-ის ერთ-ერთმა დამფუძნებელმა გ.მურმა ჩამოაყალიბა სილიციუმის მიკროელექტრონიის განვითარების ძირითადი კანონი, რომლის მიხედვითაც ტრანზისტორების რაოდენობა ინტეგრირებულ წრედ კრისტალში ყოველწლიურად გაორმაგდა. ეს კანონი, სახელწოდებით „მურის კანონი“, საკმაოდ მკაფიოდ მოქმედებდა პირველი 15 წლის განმავლობაში (დაწყებული 1959 წლიდან), შემდეგ კი ეს გაორმაგება მოხდა დაახლოებით წელიწადნახევარში.

გარდა ამისა, შეერთებულ შტატებში IP ინდუსტრიამ სწრაფი ტემპით დაიწყო განვითარება. შეერთებულ შტატებში დაიწყო საწარმოების გაჩენის ზვავის მსგავსი პროცესი, რომლებიც ორიენტირებული იყო ექსკლუზიურად „პლანერზე“, ზოგჯერ მიაღწია იქამდე, რომ კვირაში ათეული კომპანია რეგისტრირდებოდა. ვეტერანებისკენ მისწრაფებით (W. Shockley და R. Noyce-ის ფირმები), ისევე როგორც სტენფორდის უნივერსიტეტის მიერ მოწოდებული საგადასახადო შეღავათებისა და მომსახურების წყალობით, „ახალ ჩამოსულები“ ​​ძირითადად სანტა კლარას ველზე (კალიფორნია) დაჯგუფდნენ. ამიტომ, გასაკვირი არ არის, რომ 1971 წელს, ჟურნალისტისა და ტექნიკური ინოვაციების პოპულარიზაციის დონ ჰოფლერის მსუბუქი ხელით, მიმოქცევაში შემოვიდა „სილიკონის ველის“ რომანტიულ-ტექნოლოგიური სურათი, რომელიც სამუდამოდ გახდა ნახევარგამტარული ტექნოლოგიური რევოლუციის მექას სინონიმი. სხვათა შორის, ამ მხარეში მართლაც არის ხეობა, რომელიც ადრე განთქმული იყო გარგარის, ალუბლისა და ქლიავის მრავალრიცხოვანი ბაღებით, რომელსაც კომპანია შოკლის გამოჩენამდე სხვა, უფრო სასიამოვნო სახელი ჰქონდა - გულის სიამოვნების ველი, ახლა სამწუხაროდ. , თითქმის დავიწყებული.

1962 წელს შეერთებულ შტატებში დაიწყო ინტეგრირებული სქემების მასობრივი წარმოება, თუმცა მომხმარებელთათვის მათი მიწოდების მოცულობამ მხოლოდ რამდენიმე ათასი შეადგინა. ხელსაწყოების დამზადებისა და ელექტრონიკის ინდუსტრიის ახალ ბაზაზე განვითარების ყველაზე ძლიერი სტიმული იყო რაკეტა და კოსმოსური ტექნოლოგია. მაშინ შეერთებულ შტატებს არ გააჩნდა ისეთივე მძლავრი კონტინენტთაშორისი ბალისტიკური რაკეტები, როგორიც საბჭოთა რაკეტებს, და მუხტის გაზრდის მიზნით, ისინი იძულებულნი იყვნენ მინიმუმამდე დაეყვანათ მატარებლის მასა, კონტროლის სისტემების ჩათვლით, ელექტრონული ტექნოლოგიების უახლესი მიღწევების დანერგვით. . Texas Instrument-მა და Fairchild Semiconductor-მა გააფორმეს დიდი კონტრაქტები ინტეგრირებული სქემების დიზაინისა და წარმოებისთვის აშშ-ს თავდაცვის დეპარტამენტსა და NASA-სთან.

პირველი ნახევარგამტარული IC-ები სსრკ-ში

1950-იანი წლების ბოლოს საბჭოთა მრეწველობა იმდენად სასოწარკვეთილი იყო ნახევარგამტარული დიოდებისა და ტრანზისტორების მიმართ, რომ საჭირო იყო რადიკალური ზომები. 1959 წელს დაარსდა ნახევარგამტარული მოწყობილობების ქარხნები ალექსანდროვში, ბრაიანსკში, ვორონეჟში, რიგაში და ა. კიევში, მინსკში, ერევანში, ნალჩიკში და სხვა ქალაქებში ქარხნებისა და კვლევითი ინსტიტუტების მშენებლობა.

ჩვენ დავინტერესდებით ერთ-ერთი ახალი ქარხანა - ზემოხსენებული რიგის ნახევარგამტარული მოწყობილობების ქარხანა (RZPP, რამდენჯერმე შეიცვალა სახელები, სიმარტივისთვის ვიყენებთ ყველაზე ცნობილს, რომელიც დღესაც მუშაობს). მშენებარე კოოპერატივის ტექნიკუმის შენობა 5300 მ2 ფართობით გამოიყო ახალი ქარხნის გასაშვებად და პარალელურად დაიწყო სპეციალური შენობის მშენებლობა. 1960 წლის თებერვლისთვის ქარხანამ უკვე შექმნა 32 სერვისი, 11 ლაბორატორია და საპილოტე წარმოება, რომელიც აპრილში დაიწყო პირველი მოწყობილობების წარმოებისთვის მომზადება. ქარხანაში უკვე დასაქმებული იყო 350 ადამიანი, რომელთაგან 260 წლის განმავლობაში სასწავლებლად გაგზავნეს მოსკოვის სამეცნიერო კვლევით ინსტიტუტში -35 (შემდგომში პულსარის სამეცნიერო კვლევითი ინსტიტუტი) და ლენინგრადის სვეტლანას ქარხანაში. ხოლო 1960 წლის ბოლოს დასაქმებულთა რაოდენობამ 1900 ადამიანს მიაღწია. თავდაპირველად ტექნოლოგიური ხაზები კოოპერატივის ტექნიკუმის შენობის განახლებულ გიმნაზიაში მდებარეობდა, ყოფილ საკლასო ოთახებში კი OKB ლაბორატორიები. ქარხანამ გამოუშვა პირველი მოწყობილობები (შენადნობი-დიფუზიური და კონვერტაციის გერმანიუმის ტრანზისტორები P-401, P-403, P-601 და P-602, რომლებიც შემუშავებულია NII-35-ის მიერ) მისი შექმნის ბრძანების გაფორმებიდან 9 თვის შემდეგ, 1960 წლის მარტში. და ივლისის ბოლოს მან დაამზადა პირველი ათასი P-401 ტრანზისტორი. შემდეგ მან აითვისა მრავალი სხვა ტრანზისტორი და დიოდის წარმოება. 1961 წლის ივნისში დასრულდა სპეციალური შენობის მშენებლობა, რომელშიც დაიწყო ნახევარგამტარული მოწყობილობების მასობრივი წარმოება.

1961 წლიდან ქარხანამ დაიწყო დამოუკიდებელი ტექნოლოგიური და განვითარების სამუშაოები, მათ შორის ფოტოლითოგრაფიაზე დაფუძნებული ტრანზისტორების წარმოების მექანიზაცია და ავტომატიზაცია. ამ მიზნით შემუშავდა პირველი შიდა ფოტოგამეორება (ფოტო შტამპი) - ინსტალაცია კომბინირებული და კონტაქტური ფოტო ბეჭდვისთვის (შემუშავებული A.S. Gotman-ის მიერ). უნიკალური აღჭურვილობის დაფინანსებასა და წარმოებაში დიდი დახმარება გაუწიეს რადიო ინდუსტრიის სამინისტროს საწარმოებმა, მათ შორის KB-1 (მოგვიანებით NPO Almaz, მოსკოვი) და NIIRE. იმ დროს, მცირე ზომის რადიო აღჭურვილობის ყველაზე აქტიური დეველოპერები, რომლებსაც არ ჰქონდათ საკუთარი ტექნოლოგიური ნახევარგამტარული ბაზა, ეძებდნენ გზებს შემოქმედებითად ურთიერთქმედებისთვის ახლად შექმნილ ნახევარგამტარულ ქარხნებთან.

RZPP-ში ჩატარდა აქტიური სამუშაოები P401 და P403 ტიპის გერმანიუმის ტრანზისტორების წარმოების ავტომატიზაციისთვის ქარხნის მიერ შექმნილი Ausma საწარმოო ხაზის საფუძველზე. მისი მთავარი დიზაინერი (GC) A.S. გოტმანმა შესთავაზა გერმანიუმის ზედაპირზე დენის გადამტანი გზების გაკეთება ტრანზისტორის ელექტროდებიდან ბროლის პერიფერიამდე, რათა გაადვილდეს ტრანზისტორის მილების შედუღება კორპუსში. რაც მთავარია, ეს ბილიკები შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ტრანზისტორის გარე ტერმინალები, როდესაც ისინი აწყობდნენ დაფებს (შემაერთებელ და პასიურ ელემენტებს) შეფუთვის გარეშე, პირდაპირ შესაბამის კონტაქტურ ბალიშებზე შედუღებით (სინამდვილეში, ჰიბრიდული IC-ების შექმნის ტექნოლოგია იყო შემოთავაზებული). შემოთავაზებულ მეთოდს, რომლის დროსაც ბროლის დენის მატარებელი ბილიკები, როგორც ჩანს, კოცნის დაფის საკონტაქტო ბალიშებს, მიიღო ორიგინალური სახელი - "კოცნის ტექნოლოგია". მაგრამ მთელი რიგი ტექნოლოგიური პრობლემების გამო, რომლებიც იმ დროისთვის გადაუჭრელი აღმოჩნდა, ძირითადად დაკავშირებული იყო ბეჭდური მიკროსქემის დაფაზე კონტაქტების მოპოვების სიზუსტის პრობლემებთან, შეუძლებელი გახდა "კოცნის ტექნოლოგიის" პრაქტიკულად განხორციელება. რამდენიმე წლის შემდეგ, მსგავსი იდეა განხორციელდა აშშ-სა და სსრკ-ში და ფართო გამოყენება ჰპოვა ეგრეთ წოდებულ „ბურთის ტყვიაში“ და „ჩიპ-და-ბორტზე“ ტექნოლოგიაში.

თუმცა, ტექნიკის კომპანიებმა, რომლებიც თანამშრომლობენ RZPP-თან, მათ შორის NIIRE, იმედი ჰქონდათ "კოცნის ტექნოლოგიას" და დაგეგმეს მისი გამოყენება. 1962 წლის გაზაფხულზე, როდესაც გაირკვა, რომ მისი განხორციელება გაურკვეველი ვადით გადაიდო, NIIRE-ს მთავარი ინჟინერი V.I. სმირნოვმა სთხოვა RZPP S.A-ს დირექტორს. ბერგმანმა მოიძიოს სხვა გზა მრავალ ელემენტიანი 2NOR მიკროსქემის განსახორციელებლად, უნივერსალური ციფრული მოწყობილობების შესაქმნელად.

ბრინჯი. 7. IC R12-2-ის ეკვივალენტური წრე (1LB021). ნახაზი 1965 წლის IP პროსპექტიდან.

პირველი IS და GIS იური ოსოკინის მიერ. მყარი სქემა R12-2(IS სერია 102 და 116 )

RZPP-ის დირექტორმა ეს დავალება მიანდო ახალგაზრდა ინჟინერ იური ვალენტინოვიჩ ოსოკინს. ჩვენ მოვაწყვეთ განყოფილება, რომელიც შედგებოდა ტექნოლოგიური ლაბორატორიისგან, ფოტო ნიღბების შემუშავებისა და წარმოების ლაბორატორიისგან, საზომი ლაბორატორიისა და საპილოტე წარმოების ხაზისგან. იმ დროს RZPP-ს მიეწოდა გერმანიუმის დიოდებისა და ტრანზისტორების წარმოების ტექნოლოგია და იგი იქნა მიღებული ახალი განვითარების საფუძველი. და უკვე 1962 წლის შემოდგომაზე, მიიღეს გერმანიუმის მყარი მიკროსქემის პირველი პროტოტიპები 2NOT-OR (რადგან ტერმინი IS არ არსებობდა მაშინ, იმ დღეების საქმეების პატივისცემის გამო, ჩვენ შევინარჩუნებთ სახელს "მყარი წრე" - TS), რომელმაც მიიღო ქარხნის აღნიშვნა "P12-2". შემორჩენილია 1965 წლის სარეკლამო ბუკლეტი P12-2-ზე (სურ. 6), ინფორმაცია და ილუსტრაციები, საიდანაც გამოვიყენებთ. TS R12-2 შეიცავდა ორ გერმანიუმის p - n - p -ტრანზისტორს (P401 და P403 ტიპის მოდიფიცირებული ტრანზისტორები) საერთო დატვირთვით განაწილებული გერმანიუმის p ტიპის რეზისტორის სახით (ნახ. 7).

ბრინჯი. 8. IC R12-2-ის სტრუქტურა. ნახაზი 1965 წლის IP პროსპექტიდან.

ბრინჯი. 9. ავტომობილის R12-2 განზომილებიანი ნახაზი. ნახაზი 1965 წლის IP პროსპექტიდან.

გარე მილები იქმნება თერმოკომპრესიული შედუღებით TC სტრუქტურის გერმანიუმის რეგიონებსა და ტყვიის გამტარების ოქროს შორის. ეს უზრუნველყოფს სქემების სტაბილურ მუშაობას გარე გავლენის ქვეშ ტროპიკულ და ზღვის ნისლში, რაც განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია Riga VEF ქარხნის მიერ წარმოებული საზღვაო კვაზი-ელექტრონული ავტომატური სატელეფონო სადგურების მუშაობისთვის, რომელიც ასევე დაინტერესებულია ამ განვითარებით.

სტრუქტურულად, R12-2 TS (და შემდგომი R12-5) დამზადდა "ტაბლეტის" სახით (ნახ. 9) მრგვალი ლითონის ჭიქისგან, რომლის დიამეტრი 3 მმ და სიმაღლე 0.8 მმ. მასში მოათავსეს TC კრისტალი და აავსეს პოლიმერული ნაერთით, საიდანაც გამოდიოდა კრისტალზე შედუღებული რბილი ოქროს მავთულისგან დამზადებული 50 მიკრონი დიამეტრის მქონე მილების მოკლე გარე ბოლოები. P12-2-ის მასა არ აღემატებოდა 25 მგ. ამ დიზაინში, მანქანები მდგრადი იყო 80% ფარდობითი ტენიანობის მიმართ 40 ° C გარემოს ტემპერატურაზე და ციკლური ტემპერატურის ცვლილებების მიმართ -60 °-დან 60 ° C-მდე.

1962 წლის ბოლოსთვის RZPP-ის საპილოტე წარმოებამ წარმოადგინა დაახლოებით 5 ათასი R12-2 მანქანა, ხოლო 1963 წელს დამზადდა რამდენიმე ათეული ათასი მათგანი. ამრიგად, 1962 წელი გახდა მიკროელექტრონული ინდუსტრიის დაბადების წელი აშშ-სა და სსრკ-ში.

ბრინჯი. 10. ჯგუფები TS R12-2

ბრინჯი. 11. R12-2-ის ძირითადი ელექტრული მახასიათებლები

ნახევარგამტარული ტექნოლოგია მაშინ ადრეულ ეტაპზე იყო და ჯერ არ იძლეოდა პარამეტრების მკაცრი განმეორებადობის გარანტიას. ამიტომ, მოქმედი მოწყობილობები დალაგდა პარამეტრების ჯგუფებად (ეს ხშირად კეთდება ჩვენს დროში). იგივე გააკეთეს რიგის მაცხოვრებლებმა, დაამონტაჟეს R12-2 ავტომობილის 8 სტანდარტული რეიტინგი (სურ. 10). ყველა სხვა ელექტრული და სხვა მახასიათებელი ერთნაირია ყველა სტანდარტული რეიტინგისთვის (ნახ. 11).

TS R12-2-ის წარმოება დაიწყო ერთდროულად R&D "Hardness"-თან, რომელიც დასრულდა 1964 წელს (GK Yu.V. Osokin). როგორც ამ სამუშაოს ნაწილი, შემუშავდა გერმანიუმის მანქანების სერიული წარმოების გაუმჯობესებული ჯგუფური ტექნოლოგია, რომელიც ეფუძნება ფოტოლითოგრაფიას და შენადნობების გალვანურ დეპონირებას ფოტონიღბის საშუალებით. მისი ძირითადი ტექნიკური გადაწყვეტილებები დარეგისტრირებულია როგორც გამოგონება Yu.V. Osokin-ის მიერ. და მიხალოვიჩ დ.ლ. (A.S. No. 36845). Yu.V.-ს რამდენიმე სტატია გამოქვეყნდა კლასიფიცირებულ ჟურნალში Spetsradioelectronics. ოსოკინა KB-1 სპეციალისტებთან თანამშრომლობით I.V. არაფერი, გ.გ. სმოლკო და იუ.ე. ნაუმოვი R12-2 მანქანის (და შემდგომი R12-5 მანქანის) დიზაინისა და მახასიათებლების აღწერით.

P12-2-ის დიზაინი ყველაფერში კარგი იყო, ერთის გარდა - მომხმარებლებმა არ იცოდნენ, როგორ გამოეყენებინათ ასეთი პატარა პროდუქტები ყველაზე თხელი მილით. როგორც წესი, ტექნიკის კომპანიებს არ ჰქონდათ ამის არც ტექნოლოგია და არც აღჭურვილობა. R12-2 და R12-5 წარმოების მთელი პერიოდის განმავლობაში, მათ გამოყენებას დაეუფლა NIIRE, რადიო ინდუსტრიის სამინისტროს ჟიგულევსკის რადიო ქარხანა, VEF, NIIP (1978 წლიდან NPO Radiopribor) და რამდენიმე სხვა საწარმო. პრობლემის გააზრებით, TS დეველოპერებმა, NIIRE-სთან ერთად, მაშინვე მოიფიქრეს დიზაინის მეორე დონე, რამაც ამავდროულად გაზარდა აღჭურვილობის განლაგების სიმკვრივე.

ბრინჯი. 12. მოდული 4 მანქანა R12-2

1963 წელს NIIRE-ში, Kvant-ის დიზაინისა და განვითარების სამუშაოების ფარგლებში (GK A.N. Pelipenko, ე.მ. ლიახოვიჩის მონაწილეობით), შემუშავდა მოდულის დიზაინი, რომელიც აერთიანებდა ოთხ R12-2 მანქანას (ნახ. 12). ორიდან ოთხამდე R12-2 მოწყობილობა (საცხოვრებელში) მოთავსებული იყო თხელი მინაბოჭკოვანი მინისგან დამზადებულ მიკროდაფაზე, რომელიც ერთობლივად ახორციელებდა გარკვეულ ფუნქციურ ერთეულს. დაფაზე დაჭერილი იყო 17-მდე ქინძისთავი (რაოდენობა იცვლებოდა კონკრეტული მოდულისთვის) 4 მმ სიგრძით. მიკროდაფა მოთავსებული იყო დალუქულ ლითონის თასში ზომით 21,6 ? 6.6 მმ და 3.1 მმ სიღრმე და ივსება პოლიმერული ნაერთით. შედეგი არის ჰიბრიდული ინტეგრირებული წრე (HIC) ელემენტების ორმაგი დალუქვით. და, როგორც უკვე ვთქვით, ეს იყო მსოფლიოში პირველი GIS ორდონიანი ინტეგრაციით და, ალბათ, პირველი GIS ზოგადად. შემუშავდა რვა ტიპის მოდული ზოგადი სახელწოდებით "Quantum", რომლებიც ასრულებდნენ სხვადასხვა ლოგიკურ ფუნქციას. როგორც ასეთი მოდულების ნაწილი, R12-2 მანქანები რჩებოდა ექსპლუატაციაში, როდესაც ექვემდებარებოდა მუდმივ აჩქარებას 150 გ-მდე და ვიბრაციის დატვირთვას 5-2000 ჰც სიხშირის დიაპაზონში 15 გ-მდე აჩქარებით.

Kvant-ის მოდულები ჯერ წარმოებული იქნა NIIRE-ს საპილოტე წარმოებით, შემდეგ კი ისინი გადაეცა სსრკ რადიო ინდუსტრიის სამინისტროს ჟიგულევსკის რადიო ქარხანას, რომელიც მათ სხვადასხვა მომხმარებელს აწვდიდა, მათ შორის VEF ქარხანას.

მათზე დაფუძნებული TS R12-2 და "Kvant" მოდულები კარგად დაამტკიცა და ფართოდ გამოიყენება. 1968 წელს გამოიცა სტანდარტი ქვეყანაში ინტეგრირებული სქემების აღნიშვნის ერთიანი სისტემის შექმნის შესახებ, ხოლო 1969 წელს ნახევარგამტარული (NP0.073.004TU) და ჰიბრიდული (NP0.073.003TU) IC-ების ზოგადი ტექნიკური მახასიათებლები მოთხოვნების ერთიანი სისტემით. . ამ მოთხოვნების შესაბამისად, ცენტრალურმა ბიურომ ინტეგრირებული სქემების გამოყენებისთვის (TsBPIMS, მოგვიანებით CDB Dayton, ზელენოგრადი) 1969 წლის 6 თებერვალს დაამტკიცა ახალი ტექნიკური მახასიათებლები ShT3.369.001-1TU ავტომობილისთვის. ამავდროულად, პროდუქტის აღნიშვნაში პირველად გამოჩნდა ტერმინი 102 სერიის ინტეგრირებული წრე. TS R12-2 დაიწყო ეწოდა IS: 1LB021V, 1LB021G, 1LB021ZH, 1LB021I. სინამდვილეში, ეს იყო ერთი IC, დახარისხებული ოთხ ჯგუფად გამომავალი ძაბვისა და დატვირთვის სიმძლავრის მიხედვით.

ბრინჯი. 13. 116 და 117 სერიის IC-ები

და 1970 წლის 19 სექტემბერს, TsBPIMS-მა დაამტკიცა ტექნიკური სპეციფიკაციები AB0.308.014TU კვანტის მოდულებისთვის, დანიშნული IS სერია 116 (ნახ. 13). სერია მოიცავდა ცხრა IC-ს: 1ХЛ161, 1ХЛ162 და 1ХЛ163 – მრავალფუნქციური ციფრული სქემები; 1LE161 და 1LE162 – ორი და ოთხი ლოგიკური ელემენტი 2NOR; 1TP161 და 1TP1162 - ერთი და ორი ტრიგერი; 1UP161 – დენის გამაძლიერებელი, ასევე 1LP161 – „დათრგუნვის“ ლოგიკური ელემენტი 4 შეყვანისთვის და 4 გამოსასვლელისთვის. თითოეულ ამ IC-ს ჰქონდა ოთხი-შვიდი დიზაინის ვარიანტი, რომლებიც განსხვავდებოდა გამომავალი სიგნალის ძაბვით და დატვირთვის სიმძლავრით, სულ 58 IC ტიპისთვის. დიზაინები აღინიშნა ასოთი IS აღნიშვნის ციფრული ნაწილის შემდეგ, მაგალითად, 1ХЛ161ж. შემდგომში გაფართოვდა მოდულების დიაპაზონი. 116 სერიის IC-ები ფაქტობრივად ჰიბრიდული იყო, მაგრამ RZPP-ის მოთხოვნით მათ მიენიჭათ ეტიკეტი, როგორც ნახევარგამტარი (აღნიშვნაში პირველი ციფრი არის "1", ჰიბრიდებს უნდა ჰქონდეთ "2").

1972 წელს, ელექტრონიკის მრეწველობისა და რადიო მრეწველობის სამინისტროს ერთობლივი გადაწყვეტილებით, მოდულების წარმოება გადაეცა ჟიგულევსკის რადიოსადგურიდან RZPP-ს. ამან აღმოიფხვრა 102 სერიის IC-ების დიდ დისტანციებზე გადატანის შესაძლებლობა, ამიტომ მათ უარი თქვეს თითოეული IC-ის საყრდენის დალუქვის აუცილებლობაზე. შედეგად, ორივე 102 და 116 სერიის IC-ების დიზაინი გამარტივდა: არ იყო საჭირო 102 სერიის IC-ების შეფუთვა ნაერთით სავსე ლითონის თასში. 102 სერიის შეუფუთავი IC-ები ტექნოლოგიურ კონტეინერებში მიიტანეს მეზობელ სახელოსნოში 116 სერიის IC-ების ასამბლეისთვის, რომლებიც დამონტაჟებულია პირდაპირ მათ მიკროდაფაზე და დალუქულია მოდულის კორპუსში.

1970-იანი წლების შუა პერიოდში გამოვიდა IP აღნიშვნის სისტემის ახალი სტანდარტი. ამის შემდეგ, მაგალითად, IS 1LB021V მიიღო აღნიშვნა 102LB1V.

მეორე IS და GIS იური ოსოკინის მიერ. მყარი სქემა R12-5(IS სერია 103 და 117 )

1963 წლის დასაწყისისთვის, მაღალი სიხშირის n - p - n ტრანზისტორების შემუშავებაზე სერიოზული მუშაობის შედეგად, Yu.V. ოსოკინას აქვს დაგროვილი n-გერმანიუმის ორიგინალურ ვაფლზე p-ფენებთან მუშაობის დიდი გამოცდილება. ეს და ყველა საჭირო ტექნოლოგიური კომპონენტის არსებობამ საშუალება მისცა ოსოკინს 1963 წელს დაეწყო ახალი ტექნოლოგიის შემუშავება და ავტომობილის უფრო სწრაფი ვერსიის დიზაინი. 1964 წელს NIIRE-ს ბრძანებით დასრულდა R12-5 ავტომობილისა და მასზე დაფუძნებული მოდულების შემუშავება. მისი შედეგების საფუძველზე 1965 წელს გაიხსნა Palanga R&D (GK Yu.V. Osokin, მისი მოადგილე - D.L. Mikhalovich, დასრულდა 1966 წელს). R12-5-ზე დაფუძნებული მოდულები შემუშავებული იქნა იმავე R&D პროექტის "Kvant" ფარგლებში, როგორც R12-2-ზე დაფუძნებული მოდულები. 102 და 116 სერიის ტექნიკურ მახასიათებლებთან ერთად, ტექნიკური მახასიათებლები ShT3.369.002-2TU 103 სერიის IC (R12-5) და AV0.308.016TU 117 სერიის IC-სთვის (მოდულები 103 სერიის IC-ზე დაფუძნებული) იყო. დამტკიცებული. TS R12-2-ის ტიპებისა და სტანდარტული რეიტინგების ნომენკლატურა, მათზე მოდულები და IS სერიები 102 და 116 იდენტური იყო TS R12-5 და IS სერიის 103 და 117 ნომენკლატურის შესაბამისად. ისინი განსხვავდებოდნენ მხოლოდ IC კრისტალის სიჩქარითა და წარმოების ტექნოლოგიით. 117 სერიის ტიპიური გავრცელების შეფერხების დრო იყო 55 ns 116 სერიისთვის 200 ns.

სტრუქტურულად, R12-5 TS იყო ოთხფენიანი ნახევარგამტარული სტრუქტურა (ნახ. 14), სადაც n-ტიპის სუბსტრატი და p+-ტიპის ემიტერები დაკავშირებული იყო საერთო მიწის ავტობუსთან. R12-5 ავტომობილის მშენებლობის ძირითადი ტექნიკური გადაწყვეტილებები რეგისტრირებულია, როგორც იუ.ვ.ოსოკინის, დ.ლ.მიხალოვიჩის გამოგონება. Kaydalova Zh.A და Akmensa Ya.P. (A.S. No. 248847). TC R12-5-ის ოთხი ფენის სტრუქტურის დამზადებისას მნიშვნელოვანი ნოუ-ჰაუ იყო n-ტიპის p-ფენის ფორმირება ორიგინალურ გერმანიუმის ფირფიტაში. ეს მიღწეული იქნა თუთიის დიფუზიით დალუქულ კვარცის ამპულაში, სადაც ფირფიტები განლაგებულია დაახლოებით 900 ° C ტემპერატურაზე, ხოლო თუთია მდებარეობს ამპულის მეორე ბოლოში დაახლოებით 500 ° C ტემპერატურაზე. შემდგომი ფორმირება. შექმნილ p-ფენაში TS სტრუქტურის მსგავსია P12-2 TS. ახალმა ტექნოლოგიამ შესაძლებელი გახადა TS კრისტალის რთული ფორმის თავიდან აცილება. ვაფლები P12-5-ით ასევე დაფქვა უკნიდან დაახლოებით 150 მიკრონის სისქემდე, შეინარჩუნა ორიგინალური ვაფლის ნაწილი და შემდეგ ისინი იწერებოდა ცალკეულ მართკუთხა IC ჩიპებში.

ბრინჯი. 14. TS R12-5 კრისტალის აგებულება AS No248847-დან. 1 და 2 - დამიწება, 3 და 4 - შეყვანა, 5 - გამომავალი, 6 - სიმძლავრე

ექსპერიმენტული R12-5 მანქანების წარმოების პირველი დადებითი შედეგების შემდეგ, KB-1-ის შეკვეთით გაიხსნა Mezon-2 კვლევითი პროექტი, რომელიც მიზნად ისახავდა მანქანის შექმნას ოთხი R12-5-ით. 1965 წელს მიიღეს სამუშაო ნიმუშები ბრტყელ მეტალ-კერამიკულ კორპუსში. მაგრამ P12-5 აღმოჩნდა რთული წარმოება, ძირითადად, თუთიის დოპირებული p-ფენის წარმოქმნის სირთულის გამო ორიგინალ n-Ge ვაფლზე. ბროლის წარმოება შრომატევადი აღმოჩნდა, მოსავლიანობის პროცენტი დაბალია და მანქანის ღირებულება მაღალია. იმავე მიზეზების გამო, R12-5 TC იწარმოებოდა მცირე მოცულობით და ვერ ანაცვლებდა უფრო ნელ, მაგრამ უფრო ტექნოლოგიურად განვითარებულ R12-2-ს. და Mezon-2 კვლევითი პროექტი საერთოდ არ გაგრძელებულა, მათ შორის ურთიერთდაკავშირების პრობლემების გამო.

ამ დროისთვის, პულსარი კვლევითი ინსტიტუტი და NIIME უკვე აწარმოებდნენ ფართო მუშაობას პლანშეტური სილიკონის ტექნოლოგიის შემუშავებაზე, რომელსაც აქვს მრავალი უპირატესობა გერმანიუმის ტექნოლოგიასთან შედარებით, რომელთაგან მთავარია სამუშაო ტემპერატურის უფრო მაღალი დიაპაზონი (+150°C). სილიკონისთვის და +70°C გერმანიუმისთვის) და სილიკონზე SiO 2-ის ბუნებრივი დამცავი ფილმის არსებობა. და RZPP-ის სპეციალიზაცია გადაკეთდა ანალოგური IC-ების შექმნაზე. ამიტომ, RZPP-ის სპეციალისტებმა მიიჩნიეს გერმანიუმის ტექნოლოგიის შემუშავება IC-ების წარმოებისთვის შეუსაბამო. თუმცა, ტრანზისტორებისა და დიოდების წარმოებაში, გერმანიუმმა გარკვეული პერიოდის განმავლობაში არ დაკარგა პოზიცია. განყოფილებაში Yu.V. ოსოკინის 1966 წლის შემდეგ შეიქმნა და დამზადდა RZPP გერმანიუმის პლანური დაბალი ხმაურიანი მიკროტალღური ტრანზისტორები GT329, GT341, GT 383 და ა.შ.მათი შემოქმედება მიენიჭა ლატვიის სსრკ სახელმწიფო პრემიას.

განაცხადი

ბრინჯი. 15. არითმეტიკული მოწყობილობა მყარ წრიულ მოდულებზე. ფოტო TS ბუკლეტიდან 1965 წ.

ბრინჯი. 16. რელეზე და სატრანსპორტო საშუალებაზე დამზადებული ავტომატური სატელეფონო გაცვლის მართვის მოწყობილობის შედარებითი ზომები. ფოტო TS ბუკლეტიდან 1965 წ.

R12-2 TS და მოდულების მომხმარებლები და პირველი მომხმარებლები იყვნენ კონკრეტული სისტემების შემქმნელები: Gnome კომპიუტერი (ნახ. 15) კუპოლის საბორტო თვითმფრინავის სისტემისთვის (NIIRE, GK Lyakhovich E.M.) და საზღვაო და სამოქალაქო ავტომატური სატელეფონო სადგურებისთვის. (ქარხანა VEF, GK Misulovin L.Ya.). აქტიურად მონაწილეობდა R12-2, R12-5 მანქანების და მათზე და KB-1 მოდულების შექმნის ყველა ეტაპზე, ამ თანამშრომლობის მთავარი კურატორი KB-1 იყო N.A. ბარკანოვი. ისინი დაეხმარნენ დაფინანსებას, აღჭურვილობის წარმოებას და მანქანებისა და მოდულების კვლევას სხვადასხვა რეჟიმებსა და სამუშაო პირობებში.

მასზე დაფუძნებული TS R12-2 და "Kvant" მოდულები იყო პირველი მიკროსქემები ქვეყანაში. და მსოფლიოში ისინი პირველთა შორის იყვნენ - მხოლოდ აშშ-ში Texas Instruments-მა და Fairchild Semiconductor-მა დაიწყეს თავიანთი პირველი ნახევარგამტარული IC-ების წარმოება, ხოლო 1964 წელს IBM Corporation-მა დაიწყო სქელი ფირის ჰიბრიდული IC-ების წარმოება თავისი კომპიუტერებისთვის. სხვა ქვეყნებში IP-ზე ჯერ არ უფიქრიათ. ამიტომ, ინტეგრირებული სქემები საზოგადოებისთვის ცნობისმოყვარე იყო; მათი გამოყენების ეფექტურობამ საოცარი შთაბეჭდილება მოახდინა და რეკლამაში ითამაშა. შემორჩენილი ბუკლეტი R12-2 მანქანაზე 1965 წლიდან (ფაქტობრივი განაცხადების საფუძველზე) ნათქვამია: ” მყარი მდგომარეობის P12-2 სქემების გამოყენება ბორტ გამოთვლით მოწყობილობებში შესაძლებელს ხდის ამ მოწყობილობების წონისა და ზომების 10-20-ჯერ შემცირებას, ენერგიის მოხმარების შემცირებას და ოპერაციული საიმედოობის გაზრდას. ... მყარი P12-2 სქემების გამოყენება საკონტროლო სისტემებში და ავტომატური სატელეფონო სადგურების ინფორმაციის გადაცემის გზების გადართვა შესაძლებელს ხდის საკონტროლო მოწყობილობების მოცულობის შემცირებას დაახლოებით 300-ჯერ, ასევე მნიშვნელოვნად ამცირებს ელექტროენერგიის მოხმარებას (30-50). ჯერ)". ეს განცხადებები ილუსტრირებული იყო Gnome კომპიუტერის არითმეტიკული მოწყობილობის ფოტოებით (ნახ. 15) და იმ დროს VEF ქარხნის მიერ წარმოებული რელეზე დაფუძნებული ATS თაროს შედარება გოგონას ხელისგულზე პატარა ბლოკით (ნახ. 16). . იყო რიგის პირველი IC-ების სხვა მრავალი აპლიკაცია.

წარმოება

ახლა ძნელია IC სერიის 102 და 103 სერიების წარმოების სრული სურათის აღდგენა წელიწადში (დღეს RZPP დიდი ქარხნიდან გადაიქცა მცირე წარმოებად და მრავალი არქივი დაიკარგა). მაგრამ იუ.ვ.-ს მოგონებების თანახმად. ოსოკინმა, 1960-იანი წლების მეორე ნახევარში, წარმოება წელიწადში მრავალ ასეულ ათასს შეადგენდა, 1970-იან წლებში - მილიონს. მისი შემორჩენილი პირადი ჩანაწერების თანახმად, 1985 წელს დამზადდა 102 სერიის IC - 4,100,000 ცალი, 116 სერიის მოდულები - 1,025,000 ცალი, 103 სერიის IC - 700,000 pc 700,000 pc 700,000 pc 700,000 pc 700,000 pc. .

1989 წლის ბოლოს იუ.ვ. ოსოკინმა, მაშინდელმა ალფა წარმოების ასოციაციის გენერალურმა დირექტორმა, მიმართა სსრკ-ს მინისტრთა საბჭოს (MIC) სამხედრო-სამრეწველო კომისიის ხელმძღვანელობას, თხოვნით ამოეღოთ სერიები 102, 103, 116 და 117 წარმოებიდან მათი გამო. მოძველება და შრომის მაღალი ინტენსივობა (25 წელიწადში მიკროელექტრონიკა შორს არის წინ წასული), მაგრამ მიიღო კატეგორიული უარი. სამხედრო-სამრეწველო კომპლექსის თავმჯდომარის მოადგილე ვ.ლ. კობლოვმა უთხრა, რომ თვითმფრინავები საიმედოდ დაფრინავენ, ჩანაცვლება გამორიცხულია. სსრკ-ს დაშლის შემდეგ, IC სერიები 102, 103, 116 და 117 იწარმოებოდა 1990-იანი წლების შუა პერიოდამდე, ანუ 30 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში. გნომის კომპიუტერები ჯერ კიდევ დამონტაჟებულია ილ-76-ის და სხვა თვითმფრინავების სანავიგაციო სალონში. "ეს არის სუპერკომპიუტერი", ჩვენი მფრინავები არ ზარალდებიან, როდესაც მათი უცხოელი კოლეგები გაკვირვებულნი არიან ინტერესით ამ უპრეცედენტო მოწყობილობის მიმართ.

პრიორიტეტების შესახებ

მიუხედავად იმისა, რომ ჯ. კილბის და რ. ნოისს ჰყავდათ წინამორბედები, ისინი მსოფლიო საზოგადოების მიერ აღიარებულია, როგორც ინტეგრირებული მიკროსქემის გამომგონებლები.

რ. კილბიმ და ჯ. ნოისმა, თავიანთი ფირმების მეშვეობით, შეიტანეს განაცხადები პატენტის მისაღებად ინტეგრირებული მიკროსქემის გამოგონებაზე. Texas Instruments-მა პატენტი მოითხოვა ადრე, 1959 წლის თებერვალში და Fairchild-მა ეს არ გააკეთა იმავე წლის ივლისამდე. მაგრამ პატენტის ნომერი 2981877 გაიცა 1961 წლის აპრილში რ.ნოისზე. ჯ. კილბიმ უჩივლა და მხოლოდ 1964 წლის ივნისში მიიღო პატენტის ნომერი 3138743. შემდეგ იყო ათწლიანი ომი პრიორიტეტების შესახებ, რის შედეგადაც (იშვიათ შემთხვევაში) „მეგობრობამ გაიმარჯვა“. საბოლოოდ, სააპელაციო სასამართლომ დააკმაყოფილა ნოისის მოთხოვნა ტექნოლოგიურ უპირატესობაზე, მაგრამ დაადგინა, რომ ჯ. კილბის უნდა მიეწეროს პირველი სამუშაო მიკროსქემის შექმნა. და Texas Instruments-მა და Fairchild Semiconductor-მა ხელი მოაწერეს შეთანხმებას ჯვარედინი ლიცენზირების ტექნოლოგიებზე.

სსრკ-ში გამოგონებების დაპატენტება ავტორებს არ აძლევდა სხვა რამეს, გარდა უსიამოვნებისა, უმნიშვნელო ერთჯერადი ანაზღაურებისა და მორალური კმაყოფილებისა, ამდენი გამოგონება საერთოდ არ იყო რეგისტრირებული. და ოსოკინიც არ ჩქარობდა. მაგრამ საწარმოებისთვის, გამოგონების რაოდენობა იყო ერთ-ერთი მაჩვენებელი, ამიტომ ისინი მაინც უნდა დარეგისტრირდნენ. ამიტომ იუ.ოსოკინამ და დ.მიხალოვიჩმა სსრკ ავტორის სერთიფიკატი №36845 R12-2 ავტომობილის გამოგონებაზე მხოლოდ 1966 წლის 28 ივნისს მიიღეს.

ჯ. კილბი კი 2000 წელს გახდა ნობელის პრემიის ერთ-ერთი ლაურეატი IP-ის გამოგონებისთვის. რ.ნოისს მსოფლიო აღიარება არ მიუღია, ის 1990 წელს გარდაიცვალა და რეგლამენტის მიხედვით, ნობელის პრემია მშობიარობის შემდგომ არ გაიცემა. რაც, ამ შემთხვევაში, მთლად სამართლიანი არ არის, ვინაიდან ყველა მიკროელექტრონიკა მიჰყვა რ.ნოისის მიერ დაწყებულ გზას. ნოისის ავტორიტეტი სპეციალისტებს შორის იმდენად მაღალი იყო, რომ მან მიიღო მეტსახელი „სილიკონის ველის მერი“, რადგან მაშინ ის ყველაზე პოპულარული იყო კალიფორნიის იმ ნაწილში მომუშავე მეცნიერთა შორის, რომელმაც მიიღო არაოფიციალური სახელი სილიკონის ველი (ვ. შოკლი ერქვა. „სილიკონის ველის მოსე“). მაგრამ J. Kilby-ის („თმიანი“ გერმანიუმის) გზა ჩიხი აღმოჩნდა და მის კომპანიაშიც კი არ განხორციელებულა. მაგრამ ცხოვრება ყოველთვის არ არის სამართლიანი.

ნობელის პრემია სამ მეცნიერს გადაეცა. ნახევარი მიიღო 77 წლის ჯეკ კილბიმ, ხოლო მეორე ნახევარი გაიყო რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის აკადემიკოს ჟორეს ალფეროვსა და სანტა ბარბარას კალიფორნიის უნივერსიტეტის პროფესორს, გერმანელ-ამერიკელ ჰერბერტ კრემერს შორის. მაღალსიჩქარიანი ოპტოელექტრონიკაში გამოყენებული ნახევარგამტარული ჰეტეროსტრუქტურების შემუშავება“.

ამ სამუშაოების შეფასებისას ექსპერტებმა აღნიშნეს, რომ „ინტეგრირებული სქემები, რა თქმა უნდა, საუკუნის აღმოჩენაა, რომელმაც ღრმა გავლენა მოახდინა საზოგადოებასა და მსოფლიო ეკონომიკაზე“. მივიწყებული J. Kilby-სთვის ნობელის პრემია მოულოდნელი იყო. ჟურნალთან ინტერვიუში ევროფიზიკის სიახლეებიმან აღიარა: " მაშინ მხოლოდ იმაზე ვფიქრობდი, რა იქნებოდა ელექტრონიკის განვითარებისთვის მნიშვნელოვანი ეკონომიკური თვალსაზრისით. მაგრამ მაშინ არ მესმოდა, რომ ელექტრონული პროდუქტების ღირებულების შემცირება გამოიწვევდა ელექტრონული ტექნოლოგიების ზრდის ზვავს. ”.

იუ ოსოკინის ნამუშევრებს კი არა მხოლოდ ნობელის კომიტეტი აფასებს. ისინი ჩვენთანაც დავიწყებულია, ქვეყნის პრიორიტეტი მიკროელექტრონიკის შექმნაში არ არის დაცული. და ის უდავოდ იყო.

1950-იან წლებში შეიქმნა მატერიალური საფუძველი ერთ მონოლითურ კრისტალში ან ერთ კერამიკულ სუბსტრატზე მრავალელემენტიანი პროდუქტების - ინტეგრირებული სქემების ფორმირებისთვის. აქედან გამომდინარე, გასაკვირი არ არის, რომ IP- ის იდეა თითქმის ერთდროულად წარმოიშვა მრავალი სპეციალისტის გონებაში. და ახალი იდეის განხორციელების სიჩქარე დამოკიდებული იყო ავტორის ტექნოლოგიურ შესაძლებლობებზე და მწარმოებლის ინტერესზე, ანუ პირველი მომხმარებლის ყოფნაზე. ამ მხრივ იუ ოსოკინი თავის ამერიკელ კოლეგებზე უკეთეს მდგომარეობაში აღმოჩნდა. კილბი ახალი იყო TI-ში, მას კომპანიის ხელმძღვანელობასაც კი უნდა დაემტკიცებინა მონოლითური სქემის განხორციელების ფუნდამენტური შესაძლებლობა მისი განლაგების შედგენით. ფაქტობრივად, ჯ. კილბის როლი IP-ის შექმნაში მოდის TI-ის მენეჯმენტის ხელახალი განათლებაზე და რ. ნოისის პროვოცირებაზე, რომ განახორციელოს აქტიური მოქმედება თავისი განლაგებით. კილბის გამოგონება მასობრივ წარმოებაში არ შევიდა. რ.ნოისი თავის ახალგაზრდა და ჯერ კიდევ არც თუ ისე ძლიერ კომპანიაში წავიდა ახალი პლანური ტექნოლოგიის შესაქმნელად, რომელიც მართლაც გახდა შემდგომი მიკროელექტრონიკის საფუძველი, მაგრამ მაშინვე არ დაუთმო ავტორს. ზემოაღნიშნულთან დაკავშირებით, ორივე მათგანს და მათ კომპანიებს მოუწიათ დიდი ძალისხმევა და დრო დახარჯულიყვნენ, რათა პრაქტიკულად განეხორციელებინათ თავიანთი იდეები მასობრივი წარმოების IC-ების შესაქმნელად. მათი პირველი ნიმუშები დარჩა ექსპერიმენტული, მაგრამ სხვა მიკროსქემები, მათ მიერ არც კი შემუშავებული, შევიდა მასობრივ წარმოებაში. კილბისა და ნოისისგან განსხვავებით, რომლებიც წარმოებისგან შორს იყვნენ, ქარხნის მფლობელი იუ ოსოკინი ეყრდნობოდა RZPP-ის ინდუსტრიულად განვითარებულ ნახევარგამტარულ ტექნოლოგიებს და გარანტირებული ჰქონდა პირველი მანქანების მომხმარებლებს NIIRE-ისა და ახლომდებარე VEF ქარხნის განვითარების ინიციატორის სახით. , რომელიც დაეხმარა ამ საქმეს. ამ მიზეზების გამო, მისი მანქანის პირველი ვერსია დაუყოვნებლივ შევიდა ექსპერიმენტულ წარმოებაში, რომელიც შეუფერხებლად გადავიდა მასობრივ წარმოებაში, რომელიც გაგრძელდა უწყვეტად 30 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში. ამგვარად, როდესაც TS-ის განვითარება დაიწყო კილბისა და ნოისზე გვიან, იუ ოსოკინმა (არ იცოდა ამ კონკურსის შესახებ) სწრაფად დაეწია მათ. უფრო მეტიც, იუ ოსოკინის ნამუშევრები არანაირად არ არის დაკავშირებული ამერიკელების ნამუშევრებთან, ამის დასტურია მისი მანქანის აბსოლუტური განსხვავება და მასში დანერგილი გადაწყვეტილებები Kilby და Noyce მიკროსქემებიდან. Texas Instruments (არა კილბის გამოგონება), Fairchild-მა და RZPP-მა დაიწყეს თავიანთი IC-ების წარმოება თითქმის ერთდროულად, 1962 წელს. ეს იძლევა ყველა უფლებას მივიჩნიოთ იუ ოსოკინი ინტეგრირებული მიკროსქემის ერთ-ერთ გამომგონებლად, რომელიც რ. ნოისის ტოლფასია და უფრო მეტად ვიდრე ჯ. კილბი, და სამართლიანი იქნება ჯ. კილბის ნობელის პრემიის ნაწილი იუსთან გავუზიაროთ. ოსოკინი. რაც შეეხება პირველი GIS-ის გამოგონებას ორდონიანი ინტეგრაციით (და შესაძლოა GIS ზოგადად), აქ პრიორიტეტია A. პელიპენკო NIIRE-დან აბსოლუტურად უდავოა.

სამწუხაროდ, ვერ მოხერხდა მათზე დაფუძნებული მუზეუმებისთვის საჭირო მანქანებისა და მოწყობილობების ნიმუშების მოძიება. ავტორი ძალიან მადლობელი იქნება მათი ასეთი ნიმუშებისა თუ ფოტოებისთვის.

დაასახელეთ პირველი გამოთვლითი მოწყობილობა. აბაკუსის კალკულატორი დასამატებელი მანქანა რუსული აბაკუსი რა იდეა წამოაყენა შუაში

მე-19 საუკუნის ინგლისელი მათემატიკოსი ჩარლზ ბაბიჯი?

პროგრამით კონტროლირებადი საანგარიშო აპარატის შექმნის იდეა არითმეტიკული მოწყობილობით, საკონტროლო მოწყობილობით, ასევე შეყვანისა და ბეჭდვის მოწყობილობით.

მობილური ტელეფონის შექმნის იდეა

კომპიუტერით კონტროლირებადი რობოტების შექმნის იდეა

რომელ წელს და სად შეიქმნა პირველი კომპიუტერი, რომელიც დაფუძნებულია ვაკუუმ მილებზე?

1945 წელი, აშშ

1944 წელი, ინგლისი

1946 წელი, საფრანგეთი

რის საფუძველზე შეიქმნა მესამე თაობის კომპიუტერები?

ინტეგრირებული სქემები

ნახევარგამტარები

ვაკუუმური მილები

ულტრა ფართომასშტაბიანი ინტეგრირებული სქემები

რა ერქვა პირველ პერსონალურ კომპიუტერს?

დაასახელეთ კომპიუტერის ცენტრალური მოწყობილობა.

პროცესორი

Სისტემის ერთეული

ელექტრო ერთეული

დედაპლატა

პროცესორი ამუშავებს წარმოდგენილ ინფორმაციას:

ათობითი რიცხვების სისტემაში

Ინგლისურად

Რუსულად

მანქანის ენაზე (ორობითი კოდით)

ციფრული და ტექსტური ინფორმაციის შესაყვანად გამოიყენეთ

კლავიატურა

სკანერი გამოიყენება...

სურათებისა და ტექსტური დოკუმენტების კომპიუტერში შესატანად

სპეციალური კალმით მასზე დახატვისთვის

კურსორის გადატანა მონიტორის ეკრანზე

ჰოლოგრაფიული გამოსახულების მიღება

10. რა ტიპის პრინტერია მიზანშეწონილი ფინანსური დოკუმენტების დასაბეჭდად?

მატრიქსის პრინტერი

რეაქტიული პრინტერი

Ლაზერული პრინტერი

რა ტიპის პრინტერია მიზანშეწონილი რეფერატების დასაბეჭდად გამოსაყენებლად?

მატრიქსის პრინტერი

რეაქტიული პრინტერი

Ლაზერული პრინტერი

რა ტიპის პრინტერია შესაფერისი ფოტოების დასაბეჭდად?

მატრიქსის პრინტერი

რეაქტიული პრინტერი

Ლაზერული პრინტერი

კომპიუტერის სანიტარიული და ჰიგიენური მოთხოვნების შეუსრულებლობამ შეიძლება მავნე გავლენა მოახდინოს ადამიანის ჯანმრთელობაზე...

კათოდური მილის მონიტორი

LCD მონიტორი

პლაზმური პანელები

როდესაც თქვენ გამორთავთ თქვენს კომპიუტერს, ყველა ინფორმაცია წაიშლება...

შემთხვევითი წვდომის მეხსიერება

Მყარი დისკი

ლაზერული დისკი

რომელ კომპიუტერულ მოწყობილობაში ინახება ინფორმაცია?

გარე მეხსიერება;

ᲞᲠᲝᲪᲔᲡᲝᲠᲘ;

ოპტიკური ბილიკები უფრო თხელია და უფრო მჭიდროდ არის განთავსებული ...

ციფრული ვიდეო დისკი (DVD დისკი)

კომპაქტური დისკი (CD-დისკი)

შეყვანის მოწყობილობები მოიცავს...

გამომავალი მოწყობილობები მოიცავს...

კლავიატურა, მაუსი, ჯოისტიკი, მსუბუქი კალამი, სკანერი, ციფრული კამერა, მიკროფონი

დინამიკები, მონიტორი, პრინტერი, ყურსასმენი

მყარი დისკი, პროცესორი, მეხსიერების მოდულები, დედაპლატა, ფლოპი დისკი

პროგრამას ჰქვია...

კომპიუტერულ პროგრამას შეუძლია აკონტროლოს კომპიუტერის მუშაობა, თუ ის...

RAM-ში

ფლოპი დისკზე

მყარ დისკზე

CD-ზე

მონაცემები არის...

ბრძანებების თანმიმდევრობა, რომელსაც კომპიუტერი ასრულებს მონაცემთა დამუშავებისას

ციფრული სახით წარმოდგენილი და კომპიუტერზე დამუშავებული ინფორმაცია

მონაცემები, რომლებსაც აქვთ სახელი და ინახება გრძელვადიან მეხსიერებაში

ფაილი არის...

ტექსტი დაბეჭდილია კომპიუტერზე

ციფრული სახით წარმოდგენილი და კომპიუტერზე დამუშავებული ინფორმაცია

პროგრამა ან მონაცემი, რომელსაც აქვს სახელი და ინახება გრძელვადიან მეხსიერებაში

ფლოპი დისკის სწრაფად ფორმატირებისას...

დისკის დირექტორია სუფთავდება

ყველა მონაცემი წაშლილია

მიმდინარეობს დისკის დეფრაგმენტაცია

მიმდინარეობს დისკის ზედაპირის შემოწმება

ფლოპი დისკის სრული ფორმატირებისას...

ყველა მონაცემი წაშლილია

შესრულებულია დისკის სრული სკანირება

დისკის დირექტორია გაწმენდილია

დისკი ხდება სისტემა

მრავალ დონის იერარქიულ ფაილურ სისტემაში...

ფაილები ინახება სისტემაში, რომელიც არის ჩადგმული საქაღალდეების სისტემა

ფაილები ინახება სისტემაში, რომელიც არის ხაზოვანი თანმიმდევრობით

კომპიუტერული ტექნოლოგიების განვითარების ისტორია:

1. დაასახელეთ პირველი გამოთვლითი მოწყობილობა.
1) აბაკუსი
2) კალკულატორი
3) არითმომეტრი
4) რუსული აბაკუსი

2. რა იდეა წამოაყენა ინგლისელმა მათემატიკოსმა ჩარლზ ბაბეჯმა XIX საუკუნის შუა ხანებში?
1) პროგრამით კონტროლირებადი საანგარიშო აპარატის შექმნის იდეა არითმეტიკული მოწყობილობით, საკონტროლო მოწყობილობით, ასევე შეყვანისა და ბეჭდვის მოწყობილობით.
2) მობილური ტელეფონის შექმნის იდეა
3) კომპიუტერით კონტროლირებადი რობოტების შექმნის იდეა
3. დაასახელეთ პირველი კომპიუტერული პროგრამისტი.
1) ადა ლავლეისი
2) სერგეი ლებედევი
3)ბილ გეითსი
4) სოფია კოვალევსკაია

4. რომელ წელს და სად შეიქმნა პირველი კომპიუტერი ვაკუუმ მილების საფუძველზე?
1) 1945 წელი, აშშ
2) 1950 წელი, სსრკ
3) 1944 წელი, ინგლისი
4) 1946 წელი, საფრანგეთი

5. რის საფუძველზე შეიქმნა მესამე თაობის კომპიუტერები?
1) ინტეგრირებული სქემები
2) ნახევარგამტარები
3) ვაკუუმის მილები
4) ულტრამასშტაბიანი ინტეგრირებული სქემები

6. რა ერქვა პირველ პერსონალურ კომპიუტერს?
1) ვაშლი II
2) IBM PC
3) Dell
4)კორვეტი
კომპიუტერული სტრუქტურა..............................15
1. დაასახელეთ კომპიუტერის ცენტრალური მოწყობილობა.
1) პროცესორი
2) სისტემის ერთეული
3) კვების ბლოკი
4) დედაპლატი
2. როგორ ხდება ფიზიკური ინფორმაციის ჩაწერა და გადაცემა კომპიუტერში?
1) ნომრები;
2) პროგრამების გამოყენება;
3) წარმოდგენილია ელექტრული სიგნალების სახით.

3. პროცესორი ამუშავებს წარმოდგენილ ინფორმაციას:
1) ათობითი რიცხვების სისტემაში
2) ინგლისურად
3) რუსულად
4) მანქანა ენაზე (ორობითი კოდით)
4. რიცხვითი და ტექსტური ინფორმაციის შესაყვანად გამოიყენეთ
1) კლავიატურა
2) მაუსი
3) ტრეკბოლი
4) სახელური
5. კოორდინატთა შეყვანის მოწყობილობების ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელია გარჩევადობა, რომელიც ჩვეულებრივ არის 500 dpi (წერტილი ინჩზე (1 ინჩი = 2,54 სმ)), რაც ნიშნავს...
1) მაუსის ერთი ინჩის გადაადგილებისას მაუსის მაჩვენებელი მოძრაობს 500 ქულით
2) მაუსის 500 ქულით გადაადგილებისას მაუსის მაჩვენებელი მოძრაობს ერთი ინჩით
6. სკანერი გამოიყენება...
1) კომპიუტერში სურათების და ტექსტური დოკუმენტების შესატანად
2) მასზე დახატვა სპეციალური კალმით
3) კურსორის გადატანა მონიტორის ეკრანზე
4) ჰოლოგრაფიული გამოსახულების მიღება
გამომავალი მოწყობილობები................................21
1. რა ტიპის პრინტერია მიზანშეწონილი ფინანსური დოკუმენტების დასაბეჭდად?
1) წერტილოვანი მატრიცის პრინტერი
2) ჭავლური პრინტერი
3) ლაზერული პრინტერი
2. რა ტიპის პრინტერია მიზანშეწონილი რეფერატების ბეჭდვისთვის?
1) წერტილოვანი მატრიცის პრინტერი
2) ჭავლური პრინტერი
3) ლაზერული პრინტერი

1. რა ტიპის პრინტერია შესაფერისი ფოტოების დასაბეჭდად?
1) წერტილოვანი მატრიცის პრინტერი
2) ჭავლური პრინტერი
3) ლაზერული პრინტერი
2. კომპიუტერის სანიტარიული და ჰიგიენური მოთხოვნების შეუსრულებლობამ შეიძლება მავნე გავლენა მოახდინოს ადამიანის ჯანმრთელობაზე...
1) კათოდური მილის მონიტორი
2) თხევადი ბროლის მონიტორი
4) პლაზმური პანელები
3. მოწყობილობას, რომელიც უზრუნველყოფს ინფორმაციის ჩაწერას და კითხვას, ეწოდება...
1) დისკი ან შესანახი მოწყობილობა

4. კომპიუტერის გამორთვისას ყველა ინფორმაცია იშლება...
4) ოპერატიული მეხსიერება
5) მყარი დისკი
6) ლაზერული დისკი
7) ფლოპი დისკები
13. რომელ კომპიუტერულ მოწყობილობაში ინახება ინფორმაცია?
1) გარე მეხსიერება;
2) მონიტორი;
3) პროცესორი;
2. ოპტიკური ტრასები უფრო თხელია და უფრო მჭიდროდ არის განთავსებული...
1) ციფრული ვიდეო დისკი (DVD დისკი)
2) კომპაქტური დისკი (CD - დისკი)
3) ფლოპი დისკი
3. რომელ დისკზე ინახება ინფორმაცია კონცენტრირებულ ტრასებზე რომელ მაგნიტიზებულ და არამაგნიტიზებულ უბნებზე ერთმანეთს ენაცვლება?
1) ფლოპი დისკზე
2) CD-ზე
3) DVD-ზე

4. შეყვანის მოწყობილობები მოიცავს...

1) მყარი დისკი, პროცესორი, მეხსიერების მოდულები, დედაპლატა, ფლოპი დისკი
5. გამომავალი მოწყობილობები მოიცავს ...
1) კლავიატურა, მაუსი, ჯოისტიკი, მსუბუქი კალამი, სკანერი, ციფრული კამერა, მიკროფონი
2) დინამიკები, მონიტორი, პრინტერი, ყურსასმენი
3) მყარი დისკი, პროცესორი, მეხსიერების მოდულები, დედაპლატა, ფლოპი დისკი
6. პროგრამას ჰქვია...

7. კომპიუტერულ პროგრამას შეუძლია აკონტროლოს კომპიუტერის მუშაობა, თუ ის მდებარეობს...
1) ოპერატიული მეხსიერებაში
2) ფლოპი დისკზე
3) მყარ დისკზე
4) დისკზე
8. მონაცემები არის...
1) ბრძანებების თანმიმდევრობა, რომელსაც კომპიუტერი ასრულებს მონაცემთა დამუშავებისას
2) ციფრული სახით წარმოდგენილი და კომპიუტერზე დამუშავებული ინფორმაცია
3) მონაცემები, რომელსაც აქვს სახელი და ინახება გრძელვადიან მეხსიერებაში
9. ფაილი არის...
1) კომპიუტერზე დაბეჭდილი ტექსტი
2) ციფრული სახით წარმოდგენილი და კომპიუტერზე დამუშავებული ინფორმაცია
3) პროგრამა ან მონაცემი, რომელსაც აქვს სახელი და ინახება გრძელვადიან მეხსიერებაში

10. ფლოპი დისკის სწრაფი ფორმატირებისას...
1) დისკის დირექტორია გაწმენდილია
2) ყველა მონაცემი წაშლილია
3) მიმდინარეობს დისკის დეფრაგმენტაცია
4) შემოწმება ტარდება შესაბამისად

1. როდის და ვის მიერ გამოიგონეს მთვლელი და საჭრელი მანქანები? რა პრობლემები მოგვარდა მათზე?

2. რა არის ელექტრომექანიკური რელე? როდის შეიქმნა სარელეო კომპიუტერები? რამდენად სწრაფები იყვნენ?
3. სად და როდის აშენდა პირველი კომპიუტერი? რა ერქვა?
4. რა როლი შეასრულა ჯონ ფონ ნოიმანმა კომპიუტერის შექმნაში?
5. ვინ იყო პირველი შიდა კომპიუტერების დიზაინერი?
6. რა ელემენტარულ ბაზაზე შეიქმნა პირველი თაობის მანქანები? რა იყო მათი ძირითადი მახასიათებლები?
7. რა ელემენტის ბაზაზე შეიქმნა მეორე თაობის მანქანები? რა უპირატესობა აქვს მათ პირველ თაობის კომპიუტერებთან შედარებით?
8. რა არის ინტეგრირებული წრე? როდის შეიქმნა პირველი ინტეგრირებული მიკროსქემის კომპიუტერები? რას ეძახდნენ?
9. კომპიუტერული გამოყენების რა ახალი სფეროები გაჩნდა მესამე თაობის მანქანების გამოჩენასთან ერთად?