أشباه الموصلات

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى الملاحة اذهب للبحث
و سبيكة من السيليكون أحادية
تصنيع
جهاز أشباه الموصلات
4-fach-NAND-C10.JPG
تحجيم MOSFET
( عقد العملية )
مستقبل

A أشباه الموصلات المواد لديها الكهربائية الموصلية انخفاض قيمة بين أن من موصل ، مثل النحاس المعدني، و عازل مثل الزجاج. في المقاومة تقع عند ارتفاع درجة حرارته. المعادن تتصرف في الاتجاه المعاكس. في إجراء يمكن تغيير خصائص بطرق مفيدة عن طريق إدخال الشوائب ( " المنشطات ") في التركيب البلوري . عندما توجد منطقتان مختلفتان في البلورة نفسها ، يتم إنشاء تقاطع أشباه الموصلات . سلوك حاملات الشحنة ، التي تشمل الإلكترونات ، الأيونات ، وثغرة إلكترونية ، في هذه التقاطعات هو أساس الثنائيات ، الترانزستورات ، ومعظم الحديثة الالكترونيات . بعض الأمثلة من أشباه الموصلات هي السيليكون ، الجرمانيوم ، زرنيخ الغاليوم ، وعناصر بالقرب من ما يسمى ب " درج لافلز " في الجدول الدوري . بعد السيليكون ، يعتبر زرنيخيد الغاليوم ثاني أكثر أشباه الموصلات شيوعًا ويستخدم في ثنائيات الليزر ، والخلايا الشمسية ، والدوائر المتكاملة بتردد الميكروويف ، وغيرها. السيليكون عنصر حاسم لتصنيع معظم الدوائر الإلكترونية.

يمكن أن تعرض أجهزة أشباه الموصلات مجموعة من الخصائص المفيدة ، مثل تمرير التيار بسهولة في اتجاه واحد أكثر من الآخر ، وإظهار مقاومة متغيرة ، وحساسية للضوء أو الحرارة. نظرًا لأنه يمكن تعديل الخصائص الكهربائية لمادة أشباه الموصلات عن طريق تعاطي المنشطات وتطبيق المجالات الكهربائية أو الضوء ، يمكن استخدام الأجهزة المصنوعة من أشباه الموصلات للتضخيم والتبديل وتحويل الطاقة .

تزداد موصلية السيليكون بإضافة كمية صغيرة (من 1 في 10 8 ) من خماسي التكافؤ ( أنتيمون ، فوسفور ، أو زرنيخ ) أو ذرات ثلاثية التكافؤ ( بورون ، غاليوم ، إنديوم ). تُعرف هذه العملية باسم المنشطات ، وتُعرف أشباه الموصلات الناتجة باسم أشباه الموصلات الخارجية. بصرف النظر عن المنشطات ، يمكن تحسين موصلية أشباه الموصلات عن طريق زيادة درجة حرارتها. وهذا يتعارض مع سلوك المعدن ، حيث تقل الموصلية مع زيادة درجة الحرارة.

يعتمد الفهم الحديث لخصائص أشباه الموصلات على فيزياء الكم لتفسير حركة ناقلات الشحنة في الشبكة البلورية . [1] تزيد المنشطات بشكل كبير من عدد حاملات الشحنة داخل البلورة. عندما تحتوي أشباه الموصلات المخدرة على ثقوب حرة ، يطلق عليها " النوع p " ، وعندما تحتوي على إلكترونات حرة ، تُعرف باسم " النوع n ". يتم تخدير مواد أشباه الموصلات المستخدمة في الأجهزة الإلكترونية في ظل ظروف دقيقة للتحكم في تركيز ومناطق dopants من النوع p و n. يمكن أن تحتوي بلورة جهاز أشباه الموصلات الفردية على العديد من مناطق النوع p و n ؛ و تقاطعات ف نبين هذه المناطق هي المسؤولة عن السلوك الإلكتروني المفيد. باستخدام مسبار النقطة الساخنة ، يمكن للمرء أن يحدد بسرعة ما إذا كانت عينة أشباه الموصلات من النوع p- أو n. [2]

لوحظت بعض خصائص مواد أشباه الموصلات طوال منتصف العقد التاسع عشر والأول من القرن العشرين. كان أول تطبيق عملي لأشباه الموصلات في الإلكترونيات هو تطوير عام 1904 لكاشف شارب القط ، وهو الصمام الثنائي شبه الموصل البدائي المستخدم في أجهزة استقبال الراديو المبكرة . أدت التطورات في فيزياء الكم بدورها إلى اختراع الترانزستور في عام 1947 ، [3] الدائرة المتكاملة في عام 1958 ، و MOSFET ( ترانزستور التأثير الميداني بأكسيد المعادن وأشباه الموصلات ) في عام 1959.

خصائص

الموصلية الكهربائية المتغيرة

أشباه الموصلات في حالتها الطبيعية هي موصلات رديئة لأن التيار يتطلب تدفق الإلكترونات ، وتملأ نطاقات التكافؤ لأشباه الموصلات ، مما يمنع التدفق الكامل للإلكترونات الجديدة. تسمح العديد من التقنيات المتقدمة للمواد شبه الموصلة بالتصرف مثل المواد الموصلة ، مثل المنشطات أو البوابة . هذه التعديلات لها نتيجتان: نوع n و نوع p . تشير هذه إلى زيادة أو نقص الإلكترونات ، على التوالي. سيؤدي عدد متوازن من الإلكترونات إلى تدفق تيار في جميع أنحاء المادة. [4]

الوصلات غير المتجانسة

تحدث التداخلات غير المتجانسة عندما يتم ضم مادتين مختلفتين من أشباه الموصلات. على سبيل المثال ، يمكن أن يتكون التكوين من جرمانيوم مخدر و n مخدر. ينتج عن هذا تبادل للإلكترونات والثقوب بين المواد شبه الموصلة المختلفة. الجرمانيوم n-doped سيكون لديه فائض من الإلكترونات ، والجرمانيوم p-doped سيكون لديه فائض من الثقوب. يحدث النقل حتى يتم الوصول إلى التوازن من خلال عملية تسمى إعادة التركيب ، والتي تتسبب في اتصال الإلكترونات المهاجرة من النوع n بالثقوب المهاجرة من النوع p. نتيجة هذه العملية عبارة عن شريط ضيق من الأيونات غير المتحركة، مما يؤدي إلى وجود مجال كهربائي عبر التقاطع. [1][4]

الإلكترونات المثارة

قد يؤدي الاختلاف في الجهد الكهربائي على مادة شبه موصلة إلى تركها للتوازن الحراري وخلق حالة عدم توازن. هذا يدخل الإلكترونات والثقوب إلى النظام ، والتي تتفاعل عبر عملية تسمى الانتشار ثنائي القطب . عندما يحدث خلل في التوازن الحراري في مادة شبه موصلة ، يتغير عدد الثقوب والإلكترونات. يمكن أن تحدث هذه الاضطرابات نتيجة اختلاف درجة الحرارة أو الفوتونات ، والتي يمكن أن تدخل النظام وتخلق إلكترونات وثقوبًا. تسمى العملية التي تخلق الإلكترونات والثقوب وتفنيها بالتوليد وإعادة التركيب ، على التوالي. [4]

انبعاث الضوء

في بعض أشباه الموصلات ، يمكن للإلكترونات المثارة الاسترخاء عن طريق إصدار الضوء بدلاً من إنتاج الحرارة. [5] تُستخدم أشباه الموصلات هذه في بناء الثنائيات الباعثة للضوء ونقاط الكم الفلورية .

الموصلية الحرارية العالية

يمكن استخدام أشباه الموصلات ذات الموصلية الحرارية العالية لتبديد الحرارة وتحسين الإدارة الحرارية للإلكترونيات.

تحويل الطاقة الحرارية

تحتوي أشباه الموصلات على عوامل طاقة حرارية كبيرة مما يجعلها مفيدة في المولدات الكهروحرارية ، فضلاً عن الأشكال الكهروحرارية العالية للجدارة مما يجعلها مفيدة في المبردات الكهروحرارية . [6]

المواد

السيليكون البلورات هي المواد شبه الموصلة الأكثر شيوعا في الالكترونيات الدقيقة و الخلايا الكهروضوئية .

عدد كبير من العناصر والمركبات لها خصائص شبه موصلة ، بما في ذلك: [7]

المواد شبه الموصلة الأكثر شيوعًا هي المواد الصلبة البلورية ، ولكن أشباه الموصلات غير المتبلورة والسائلة معروفة أيضًا. وتشمل هذه السيليكون غير المتبلور المهدرجة وخليط من الزرنيخ ، السيلينيوم ، و التيلوريوم في مجموعة متنوعة من النسب. تشترك هذه المركبات مع أشباه الموصلات المعروفة في خصائص الموصلية الوسيطة والتغير السريع في التوصيل مع درجة الحرارة ، فضلاً عن المقاومة السلبية العرضية . تفتقر هذه المواد المضطربة إلى البنية البلورية الصلبة لأشباه الموصلات التقليدية مثل السيليكون. لقد استخدموا بشكل عام في الأغشية الرقيقة الهياكل ، التي لا تتطلب مواد ذات جودة إلكترونية أعلى ، كونها غير حساسة نسبيًا للشوائب والأضرار الإشعاعية.

تحضير مواد أشباه الموصلات

تتضمن جميع التقنيات الإلكترونية الحالية تقريبًا استخدام أشباه الموصلات ، وأهم جانب هو الدائرة المتكاملة (IC) ، الموجودة في أجهزة الكمبيوتر المكتبية ، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، والماسحات الضوئية ، والهواتف المحمولة ، والأجهزة الإلكترونية الأخرى. يتم إنتاج أشباه الموصلات الخاصة بالدوائر المتكاملة بكميات كبيرة. لإنشاء مادة شبه موصلة مثالية ، يكون النقاء الكيميائي أمرًا بالغ الأهمية. يمكن أن يكون لأي عيب صغير تأثير كبير على كيفية تصرف المادة شبه الموصلة بسبب الحجم الذي تستخدم به المواد. [4]

مطلوب درجة عالية من الكمال البلورية أيضا، منذ أخطاء في التركيب البلوري (مثل الاضطرابات ، التوائم ، و أخطاء التراص ) تتداخل مع الخصائص شبه الموصلة للمادة. تعتبر الأعطال البلورية من الأسباب الرئيسية لعيوب أجهزة أشباه الموصلات. كلما زاد حجم البلورة ، زادت صعوبة تحقيق الكمال الضروري. تستخدم عمليات الإنتاج الضخم الحالية سبائك بلورية يتراوح قطرها بين 100 و 300 مم (3.9 و 11.8 بوصة) ، وتنمو على شكل أسطوانات ومقطعة إلى شرائح .

هناك مجموعة من العمليات المستخدمة في تحضير المواد شبه الموصلة للأجهزة المتكاملة. إحدى العمليات تسمى الأكسدة الحرارية ، والتي تشكل ثاني أكسيد السيليكون على سطح السيليكون . يستخدم هذا بمثابة عازل بوابة و أكسيد المجال . ويطلق على العمليات الأخرى الأقنعة و ضوئيه . هذه العملية هي التي تخلق الأنماط على الدائرة في الدائرة المتكاملة. يستخدم الضوء فوق البنفسجي مع طبقة مقاومة للضوء لخلق تغيير كيميائي يولد أنماط الدائرة. [4]

النقش هو العملية التالية المطلوبة. يمكن الآن حفر جزء السيليكون الذي لم تغطيه طبقة مقاومة الضوء من الخطوة السابقة. العملية الرئيسية المستخدمة عادة اليوم تسمى حفر البلازما . عادة ما يتضمن الحفر بالبلازما غاز حفر يتم ضخه في غرفة منخفضة الضغط لتكوين البلازما . غاز الحفر الشائع هو الكلوروفلوروكربون ، أو الفريون المعروف أكثر . A عالية التردد الراديوي الجهد بين الكاثود و الأنود هو الذي يخلق البلازما في الغرفة. على رقاقة السيليكونيقع على الكاثود ، مما يتسبب في اصطدامه بالأيونات الموجبة الشحنة التي يتم إطلاقها من البلازما. والنتيجة هي سيليكون محفور متباين الخواص . [1] [4]

العملية الأخيرة تسمى الانتشار . هذه هي العملية التي تعطي المادة شبه الموصلة خصائصها شبه الموصلة المرغوبة. ومن المعروف أيضا باسم المنشطات . تقدم العملية ذرة غير نقية إلى النظام ، مما يؤدي إلى إنشاء تقاطع pn . للحصول على الذرات غير النقية مغروسة في رقاقة السيليكون ، يتم وضع الرقاقة أولاً في غرفة تبلغ 1100 درجة مئوية. تُحقن الذرات في السيليكون وتنتشر في النهاية به. بعد اكتمال العملية ووصول السيليكون إلى درجة حرارة الغرفة ، تتم عملية التنشيط وتكون مادة شبه الموصلة جاهزة للاستخدام في دائرة متكاملة. [1] [4]

فيزياء أشباه الموصلات

نطاقات الطاقة والتوصيل الكهربائي

ملء الحالات الإلكترونية في أنواع مختلفة من المواد في حالة توازن . هنا ، الارتفاع هو طاقة بينما العرض هو كثافة الحالات المتاحة لطاقة معينة في المادة المدرجة. الظل يتبع توزيع Fermi – Dirac ( أسود : كل ​​الحالات مملوءة ، أبيض : لا حالة مملوءة). في المعادن و semimetals على مستوى فيرمي E F الأكاذيب داخل الفرقة واحد على الأقل.
في العوازل و أشباه الموصلات على مستوى فيرمي هو داخل فجوة . ومع ذلك ، في شبه المعادن تكون العصابات قريبة بدرجة كافية من مستوى فيرمي ليتم ملؤها حرارياً بالإلكترونات أو الثقوب .
تعديل

تُعرَّف أشباه الموصلات من خلال سلوكها الموصل الكهربائي الفريد ، في مكان ما بين سلوك الموصل والعازل. [10] يمكن فهم الاختلافات بين هذه المواد من حيث الحالات الكمومية للإلكترونات ، والتي قد تحتوي كل منها على صفر أو إلكترون واحد (وفقًا لمبدأ استبعاد باولي ). ترتبط هذه الحالات بهيكل النطاق الإلكتروني للمادة. التوصيل الكهربائي ينشأ بسبب وجود الإلكترونات في الدول التي ضلت موضعها الصحيح (تمتد من خلال المواد)، ولكن من أجل الإلكترونات النقل دولة يجب أن يكون صحيحا جزئيا ، تحتوي على إلكترون سوى جزء من الوقت. [11]إذا كانت الحالة مشغولة دائمًا بإلكترون ، فإنها تكون خاملة ، وتمنع مرور الإلكترونات الأخرى عبر تلك الحالة. تعتبر طاقات هذه الحالات الكمومية حاسمة لأن الحالة ممتلئة جزئيًا فقط إذا كانت طاقتها قريبة من مستوى فيرمي (انظر إحصائيات فيرمي - ديراك ).

تأتي الموصلية العالية في المواد من وجود العديد من الحالات المملوءة جزئيًا والكثير من عدم تمركز الحالة. المعادن هي موصلات كهربائية جيدة ولديها العديد من الحالات المملوءة جزئيًا مع طاقات بالقرب من مستوى فيرمي. على النقيض من ذلك ، فإن العوازل لديها عدد قليل من الحالات المملوءة جزئيًا ، ومستويات فيرمي الخاصة بها تقع داخل فجوات النطاق مع عدد قليل من حالات الطاقة التي يجب أن تشغلها. الأهم من ذلك ، يمكن صنع عازل للتوصيل عن طريق زيادة درجة حرارته: يوفر التسخين الطاقة لتعزيز بعض الإلكترونات عبر فجوة الحزمة ، مما يؤدي إلى حالات مملوءة جزئيًا في كل من نطاق الحالات أسفل فجوة النطاق ( نطاق التكافؤ ) ونطاق الحالات فوق فجوة الحزمة ( نطاق التوصيل). يحتوي أحد أشباه الموصلات (الجوهرية) على فجوة نطاق أصغر من تلك الموجودة في العازل وفي درجة حرارة الغرفة ، يمكن تحفيز عدد كبير من الإلكترونات لعبور فجوة النطاق. [12]

ومع ذلك ، فإن أشباه الموصلات النقية ليست مفيدة للغاية ، لأنها ليست عازلًا جيدًا جدًا ولا موصلًا جيدًا جدًا. ومع ذلك ، فإن إحدى السمات المهمة لأشباه الموصلات (وبعض العوازل ، المعروفة باسم شبه العوازل ) هي أنه يمكن زيادة موصليةها والتحكم فيها عن طريق تعاطي المنشطات بالشوائب والبوابات بالمجالات الكهربائية. تقوم المنشطات والبوابات بتحريك إما نطاق التوصيل أو التكافؤ بالقرب من مستوى فيرمي وتزيد بشكل كبير من عدد الحالات المملوءة جزئيًا.

بعض أشباه الموصلات ذات فجوة الحزمة أوسع ويشار إلى المواد أحيانا باسم شبه العازلة- . عندما تكون غير مثبتة ، يكون لها موصلية كهربائية أقرب إلى تلك الموجودة في العوازل الكهربائية ، ومع ذلك يمكن تخديرها (مما يجعلها مفيدة مثل أشباه الموصلات). تجد شبه العوازل تطبيقات متخصصة في الإلكترونيات الدقيقة ، مثل ركائز HEMT . مثال على شبه عازل شائع هو زرنيخيد الغاليوم . [13] يمكن استخدام بعض المواد ، مثل ثاني أكسيد التيتانيوم ، كمواد عازلة لبعض التطبيقات ، بينما يتم التعامل معها كأشباه موصلات ذات فجوة واسعة لتطبيقات أخرى.

ناقلات الشحنة (الإلكترونات والثقوب)

يمكن فهم الملء الجزئي للحالات الموجودة أسفل نطاق التوصيل على أنه إضافة إلكترونات إلى هذا النطاق. لا تبقى الإلكترونات إلى أجل غير مسمى (بسبب إعادة التركيب الحراري الطبيعي ) ولكنها يمكن أن تتحرك لبعض الوقت. عادة ما يكون التركيز الفعلي للإلكترونات مخففًا جدًا ، وبالتالي (على عكس المعادن) من الممكن التفكير في الإلكترونات في نطاق التوصيل لأشباه الموصلات كنوع من الغاز المثالي الكلاسيكي ، حيث تطير الإلكترونات بحرية دون التعرض لها و مبدأ استبعاد باولي . في معظم أشباه الموصلات ، نطاقات التوصيل لها علاقة تشتت مكافئ، وهكذا تستجيب هذه الإلكترونات للقوى (المجال الكهربائي ، والمجال المغناطيسي ، وما إلى ذلك) بقدر ما تستجيب في الفراغ ، على الرغم من اختلاف الكتلة المؤثرة . [12] نظرًا لأن الإلكترونات تتصرف مثل الغاز المثالي ، فقد يفكر المرء أيضًا في التوصيل بعبارات مبسطة للغاية مثل نموذج درود ، ويقدم مفاهيم مثل تنقل الإلكترون .

للتعبئة الجزئية في الجزء العلوي من شريط التكافؤ ، من المفيد تقديم مفهوم ثقب الإلكترون . على الرغم من أن الإلكترونات في نطاق التكافؤ تتحرك دائمًا ، إلا أن نطاق التكافؤ الكامل خامل ، ولا يقوم بأي تيار. إذا تم إخراج الإلكترون من نطاق التكافؤ ، فإن المسار الذي كان من الممكن أن يسلكه الإلكترون في العادة يفقد شحنته الآن. لأغراض التيار الكهربائي ، يمكن تحويل هذا المزيج من نطاق التكافؤ الكامل ، مطروحًا منه الإلكترون ، إلى صورة نطاق فارغ تمامًا يحتوي على جسيم موجب الشحنة يتحرك بنفس طريقة الإلكترون. جنبا إلى جنب مع السلبيةالكتلة الفعالة للإلكترونات في الجزء العلوي من نطاق التكافؤ ، نصل إلى صورة لجسيم موجب الشحنة يستجيب للمجالات الكهربائية والمغناطيسية تمامًا كما يفعل الجسيم المشحون إيجابيًا في الفراغ ، مرة أخرى مع بعض الكتلة الفعالة الإيجابية. [12] يسمى هذا الجسيم بالثقب ، ويمكن فهم مجموعة الثقوب في نطاق التكافؤ مرة أخرى بمصطلحات كلاسيكية بسيطة (كما هو الحال مع الإلكترونات في نطاق التوصيل).

توليد الناقل وإعادة التركيب

عندما يصطدم الإشعاع المؤين بأشباه الموصلات ، فإنه قد يثير إلكترونًا خارج مستوى طاقته وبالتالي يترك فجوة. تُعرف هذه العملية بتوليد زوج ثقب الإلكترون . تتولد أزواج الثقوب الإلكترونية باستمرار من الطاقة الحرارية أيضًا ، في غياب أي مصدر خارجي للطاقة.

أزواج الثقوب الإلكترونية قابلة أيضًا لإعادة الاتحاد. يتطلب حفظ الطاقة أن تكون أحداث إعادة التركيب هذه ، التي يفقد فيها الإلكترون قدرًا من الطاقة أكبر من فجوة النطاق ، مصحوبة بانبعاث طاقة حرارية (في شكل فونونات ) أو إشعاع (في شكل فوتونات ).

في بعض الولايات ، يكون توليد أزواج الثقوب الإلكترونية وإعادة تركيبها في حالة توازن. يتم تحديد عدد أزواج ثقب الإلكترون في الحالة المستقرة عند درجة حرارة معينة بواسطة ميكانيكا إحصائية الكم . في الدقيقة الميكانيكية الكمومية تخضع آليات توليد وإعادة التركيب من قبل الحفاظ على الطاقة و الحفاظ على الزخم .

نظرًا لأن احتمال التقاء الإلكترونات والثقوب معًا يتناسب طرديًا مع ناتج أرقامها ، فإن المنتج في الحالة المستقرة تقريبًا ثابت عند درجة حرارة معينة ، بشرط عدم وجود مجال كهربائي مهم (والذي قد "يتدفق" الحاملات لكليهما أنواع ، أو نقلها من المناطق المجاورة التي تحتوي على المزيد منها للالتقاء معًا) أو توليد زوج مدفوع خارجيًا. المنتج هو دالة لدرجة الحرارة ، حيث أن احتمالية الحصول على طاقة حرارية كافية لإنتاج زوج تزداد مع زيادة درجة الحرارة ، حيث تكون exp تقريبًا (- E G / kT ) ، حيث k هي ثابت Boltzmann ، و T هي درجة الحرارة المطلقة و E G هو فجوة الحزمة.

تزداد احتمالية اللقاء من خلال المصائد الحاملة - الشوائب أو الاضطرابات التي يمكن أن تحبس إلكترونًا أو ثقبًا وتحتجزه حتى يكتمل الزوج. يتم أحيانًا إضافة مصائد الحاملة هذه عن قصد لتقليل الوقت اللازم للوصول إلى الحالة المستقرة. [14]

المنشطات

يمكن تعديل موصلية أشباه الموصلات بسهولة عن طريق إدخال شوائب في شبكتها البلورية . تُعرف عملية إضافة الشوائب الخاضعة للرقابة إلى أشباه الموصلات باسم المنشطات . كمية الشوائب ، أو الشائبة ، المضافة إلى أشباه الموصلات الجوهرية (النقية) تختلف من مستوى الموصلية. [15] يشار إلى أشباه الموصلات المخدرة على أنها خارجية . [16] بإضافة الشوائب إلى أشباه الموصلات النقية ، يمكن أن تتغير الموصلية الكهربائية بعوامل تصل إلى آلاف أو ملايين. [17]

عينة 1 سم 3 من معدن أو شبه موصل لها ترتيب 10 22 ذرة. [18] في المعدن ، تتبرع كل ذرة بإلكترون حر واحد على الأقل للتوصيل ، وبالتالي يحتوي 1 سم 3 من المعدن بترتيب 10 22 إلكترونًا حرًا ، [19] بينما عينة 1 سم 3 من الجرمانيوم النقي عند 20  درجة مئوية يحتوي على حوالي4.2 × 10 22 ذرة ، لكن فقط2.5 × 10 13 إلكترونات حرة و2.5 × 10 13 فتحة. تؤدي إضافة 0.001٪ من الزرنيخ (شوائب) إلى منح 10 17 إلكترونًا حرًا إضافيًا في نفس الحجم وتزداد الموصلية الكهربائية بعامل قدره 10000 . [20] [21]

تعتمد المواد المختارة كمشبات مناسبة على الخصائص الذرية لكل من المنشطات والمواد المراد تخديرها. بشكل عام ، يتم تصنيف المنشطات التي تنتج التغييرات الخاضعة للرقابة المرغوبة إما على أنها متقبلات للإلكترون أو مانحة . تسمى أشباه الموصلات المخدرة بشوائب المانحين من النوع n ، بينما تُعرف تلك التي تحتوي على شوائب متقبلة بالنوع p . تشير التعيينات من النوع n و p إلى حامل الشحنة الذي يعمل كحامل أغلبية المادة . يسمى الناقل المعاكس حامل الأقلية ، والذي يوجد بسبب الإثارة الحرارية بتركيز أقل بكثير مقارنة بحامل الأغلبية.[22]

على سبيل المثال ، يحتوي السيليكون شبه الموصل النقي على أربعة إلكترونات تكافؤ تربط كل ذرة سيليكون بجيرانها. [23] في السيليكون ، أكثر المنشطات شيوعًا هي المجموعة الثالثة وعناصر المجموعة الخامسة . تحتوي جميع عناصر المجموعة الثالثة على ثلاثة إلكترونات تكافؤ ، مما يجعلها تعمل كمقبلات عند استخدامها لتخدير السيليكون. عندما تحل ذرة مستقبلية محل ذرة سيليكون في البلورة ، يتم إنشاء حالة شاغرة ("ثقب" إلكتروني) ، والتي يمكن أن تتحرك حول الشبكة وتعمل كحامل شحنة. تحتوي عناصر المجموعة الخامسة على خمسة إلكترونات تكافؤ ، مما يسمح لها بالعمل كمانح ؛ يؤدي استبدال هذه الذرات بالسيليكون إلى إنشاء إلكترون حر إضافي. لذلك ، بلورة سيليكون مخدرة بالبورونيخلق أشباه الموصلات من النوع p بينما ينتج عن مخدر الفوسفور مادة من النوع n. [24]

أثناء التصنيع ، يمكن نشر المنشطات في جسم أشباه الموصلات عن طريق ملامسة المركبات الغازية للعنصر المطلوب ، أو يمكن استخدام غرس الأيونات لتحديد موضع المناطق المخدرة بدقة.

أشباه الموصلات غير المتبلورة

بعض المواد ، عند تبريدها بسرعة إلى حالة زجاجية غير متبلورة ، لها خصائص شبه موصلة. وتشمل هذه B و Si و Ge و Se و Te ، وهناك العديد من النظريات لتفسيرها. [25] [26]

التاريخ المبكر لأشباه الموصلات

يبدأ تاريخ فهم أشباه الموصلات بتجارب على الخصائص الكهربائية للمواد. وقد لوحظت خصائص معامل درجة حرارة الوقت للمقاومة ، والتصحيح ، وحساسية الضوء ابتداءً من أوائل القرن التاسع عشر.

طور كارل فرديناند براون كاشف الكريستال ، أول جهاز أشباه الموصلات ، في عام 1874.

كان توماس يوهان سيبيك أول من لاحظ تأثيرًا بسبب أشباه الموصلات في عام 1821. [27] في عام 1833 ، ذكر مايكل فاراداي أن مقاومة عينات كبريتيد الفضة تقل عندما يتم تسخينها. وهذا مخالف لسلوك المواد المعدنية مثل النحاس. في عام 1839 ، أبلغ ألكسندر إدموند بيكريل عن ملاحظة وجود جهد كهربي بين مادة إلكتروليت صلبة وسائلة ، عندما يصطدم بالضوء ، التأثير الكهروضوئي . في عام 1873 ، لاحظ ويلوبي سميث أن مقاومات السيلينيوم تظهر مقاومة متناقصة ، عندما يسقط الضوء عليها. في عام 1874 ، كارل فرديناند براونالتوصيل المرصود و التصحيح في المعدنية كبريتيد ، على الرغم من أن هذا التأثير قد اكتشف قبل ذلك بكثير بيتر MUNCK بالعربية Rosenschold ( SV ) الكتابة للانالين دير PHYSIK UND كيمي في عام 1835، [28] و آرثر شوستر وجدت أن طبقة أكسيد النحاس على أسلاك له خصائص التصحيح التي تتوقف عند تنظيف الأسلاك. لاحظ ويليام جريلز آدامز وريتشارد إيفانز داي التأثير الكهروضوئي في السيلينيوم في عام 1876. [29]

تطلب تفسير موحد لهذه الظواهر نظرية في فيزياء الجوامد ، والتي تطورت بشكل كبير في النصف الأول من القرن العشرين. في عام 1878 ، أظهر إدوين هربرت هول انحراف حاملات الشحنة المتدفقة بواسطة مجال مغناطيسي مطبق ، تأثير هول . أثار اكتشاف الإلكترون بواسطة JJ Thomson في عام 1897 نظريات حول التوصيل المعتمد على الإلكترون في المواد الصلبة. كارل بيديكير، من خلال ملاحظة تأثير هول مع الإشارة العكسية لتلك الموجودة في المعادن ، افترض أن يوديد النحاس له حاملات شحنة موجبة. صنف يوهان كونيغسبيرغر المواد الصلبة مثل المعادن والعوازل و "الموصلات المتغيرة" في عام 1914 على الرغم من أن تلميذه جوزيف فايس قد أدخل مصطلح Halbleiter (أشباه الموصلات بالمعنى الحديث) في رسالة الدكتوراه الخاصة به. أطروحة في عام 1910. [30] [31] نشر فيليكس بلوخ نظرية حركة الإلكترونات عبر المشابك الذرية في عام 1928. في عام 1930 ، صرح ب. بحلول عام 1931 ، أسس آلان هيريز ويلسون نظرية النطاق للتوصيل وتم تطوير مفهوم فجوات النطاق.والتر H. شوتكي و نيفيل فرانسيس موت بتطوير نماذج من الجدار المحتملين وخصائص تقاطع المعادن أشباه الموصلات . بحلول عام 1938 ، طور بوريس دافيدوف نظرية مقوم أكسيد النحاس ، وحدد تأثير تقاطع p-n وأهمية ناقلات الأقلية والحالات السطحية. [28]

كان التوافق بين التوقعات النظرية (القائمة على تطوير ميكانيكا الكم) والنتائج التجريبية ضعيفًا في بعض الأحيان. وقد أوضح جون باردين هذا لاحقًا على أنه يرجع إلى السلوك الشديد "الحساس للهيكل" لأشباه الموصلات ، التي تتغير خصائصها بشكل كبير بناءً على كميات ضئيلة من الشوائب. [28] نتج عن المواد النقية تجاريًا في العشرينيات من القرن الماضي والتي تحتوي على نسب متفاوتة من أثر الملوثات نتائج تجريبية مختلفة. وقد أدى ذلك إلى تطوير تقنيات محسنة لتكرير المواد ، وبلغت ذروتها في مصافي أشباه الموصلات الحديثة التي تنتج مواد بنقاوة أجزاء لكل تريليون.

تم إنشاء الأجهزة التي تستخدم أشباه الموصلات في البداية بناءً على المعرفة التجريبية قبل أن توفر نظرية أشباه الموصلات دليلاً لبناء أجهزة أكثر قدرة وموثوقية.

استخدم ألكسندر جراهام بيل خاصية حساسية الضوء للسيلينيوم لنقل الصوت عبر شعاع من الضوء في عام 1880. تم إنشاء خلية شمسية عاملة ، منخفضة الكفاءة ، بواسطة تشارلز فريتس في عام 1883 ، باستخدام صفيحة معدنية مطلية بالسيلينيوم وطبقة رقيقة من الذهب؛ أصبح الجهاز مفيدًا تجاريًا في عدادات ضوئية التصوير في الثلاثينيات. [28] تم استخدام مقومات كاشف الميكروويف بنقطة التلامس المصنوعة من كبريتيد الرصاص بواسطة Jagadish Chandra Bose في عام 1904 ؛ أصبح كاشف شارب القط باستخدام galena الطبيعية أو مواد أخرى جهازًا شائعًا في تطوير الراديو. ومع ذلك ، كان لا يمكن التنبؤ به إلى حد ما في التشغيل ويتطلب تعديلًا يدويًا للحصول على أفضل أداء. في عام 1906 ، لاحظ HJ Round انبعاث الضوء عندما يمر التيار الكهربائي عبر بلورات كربيد السيليكون ، وهو المبدأ الكامن وراء الصمام الثنائي الباعث للضوء . لاحظ أوليج لوسيف انبعاثًا ضوئيًا مشابهًا في عام 1922 ، ولكن في ذلك الوقت لم يكن للتأثير أي فائدة عملية. تم تطوير مقومات الطاقة ، باستخدام أكسيد النحاس والسيلينيوم ، في عشرينيات القرن الماضي وأصبحت ذات أهمية تجارية كبديل لمعدلات الأنبوب المفرغ . [29] [28]

أول أجهزة أشباه الموصلات المستخدمة غالينا ، بما في ذلك الألماني الفيزيائي فرديناند براون كاشف الكريستال في عام 1874 والبنغالية الفيزيائي جاجاديش تشاندرا بوس الراديو للكشف عن وضوح الشمس في عام 1901. [32] [33]

في السنوات التي سبقت الحرب العالمية الثانية ، دفعت أجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء والاتصالات البحث في مواد كبريتيد الرصاص وسيلينيد الرصاص. تم استخدام هذه الأجهزة للكشف عن السفن والطائرات وأجهزة تحديد المدى بالأشعة تحت الحمراء وأنظمة الاتصالات الصوتية. أصبح كاشف الكريستال بنقطة الاتصال أمرًا حيويًا لأنظمة راديو الميكروويف نظرًا لأن أجهزة الأنبوب المفرغ المتوفرة لا يمكن أن تعمل ككاشفات فوق حوالي 4000 ميجا هرتز ؛ اعتمدت أنظمة الرادار المتقدمة على الاستجابة السريعة لأجهزة الكشف عن الكريستال. حدث قدر كبير من البحث والتطوير لمواد السيليكون أثناء الحرب لتطوير كاشفات ذات جودة متسقة. [28]

الترانزستورات المبكرة

جون باردين ، ويليام شوكلي و التر Brattain ضعت القطبين الترانزستور نقطة الاتصال في عام 1947.

لا يمكن للكاشف ومعدلات الطاقة تضخيم الإشارة. تم بذل العديد من الجهود لتطوير مضخم الحالة الصلبة ونجحت في تطوير جهاز يسمى ترانزستور نقطة الاتصال والذي يمكنه تضخيم 20 ديسيبل أو أكثر. [34] في عام 1922 ، طور أوليج لوسيف مضخمات مقاومة سلبية ثنائية الطرف للراديو ، لكنه لقي حتفه في حصار لينينغراد بعد إتمامه بنجاح. في عام 1926 ، حصل يوليوس إدغار ليلينفيلد على براءة اختراع لجهاز يشبه ترانزستور التأثير الميداني، لكنها لم تكن عملية. أظهر R. Hilsch و RW Pohl في عام 1938 مضخمًا صلبًا باستخدام هيكل يشبه شبكة التحكم في أنبوب مفرغ ؛ على الرغم من أن الجهاز عرض كسبًا للطاقة ، إلا أنه كان له تردد قطع قدره دورة واحدة في الثانية ، وهو منخفض جدًا لأي تطبيقات عملية ، ولكنه تطبيق فعال للنظرية المتاحة. [28] في مختبرات بيل ، بدأ ويليام شوكلي وأ. هولدن التحقيق في مضخمات الحالة الصلبة في عام 1938. وقد لاحظ راسل أول تقاطع p-n في السيليكون.حوالي عام 1941 عندما تم العثور على عينة حساسة للضوء ، مع وجود حد حاد بين الشوائب من النوع p في أحد الطرفين والنوع n في الطرف الآخر. طورت شريحة مقطوعة من العينة عند حدود p-n جهدًا عند تعرضها للضوء.

أول عمل الترانزستور كان الترانزستور نقطة الاتصال اخترعها جون باردين ، والتر براتين ، و يليام شوكلي في مختبرات بيل في عام 1947. شوكلي قد اقتنع في وقت سابق مكبر للصوت مجال التأثير المصنوعة من الجرمانيوم والسليكون، لكنه فشل في بناء مثل هذا جهاز العمل ، قبل استخدام الجرمانيوم في النهاية لاختراع ترانزستور نقطة الاتصال. [35] في فرنسا ، أثناء الحرب ، لاحظ هربرت ماتاري تضخيمًا بين نقاط الاتصال المجاورة على قاعدة الجرمانيوم. بعد الحرب ، أعلنت مجموعة مطاري عن مكبر الصوت " Transistron " بعد وقت قصير من إعلان Bell Labs عن "الترانزستور ".

في عام 1954 ، صنع الكيميائي الفيزيائي موريس تانينباوم أول ترانزستور موصل من السيليكون في مختبرات بيل . [36] ومع ذلك ، كانت ترانزستورات الوصلات المبكرة عبارة عن أجهزة ضخمة نسبيًا يصعب تصنيعها على أساس الإنتاج الضخم ، مما جعلها تقتصر على عدد من التطبيقات المتخصصة. [37]

أشباه موصلات الجرمانيوم والسيليكون

قام محمد عطا الله بتطوير عملية التخميل السطحي في عام 1957 وعملية الترانزستور MOS في عام 1959.

أول السيليكون وأشباه الموصلات كاشف الكريستال الإذاعة السيليكون، التي وضعها المهندس الأمريكي جرينليف ويتير بيكارد في عام 1906. [33] وفي عام 1940، راسيل أول اكتشاف تقاطع السندات الإذنية و الآثار الضوئية في السيليكون. في عام 1941، وتقنيات لإنتاج عالية النقاء الجرمانيوم و السليكون بلورات وضعت لل رادار الميكروويف كشف خلال الحرب العالمية الثانية . [32] في عام 1955 ، اكتشف كارل فروش ولينكولن ديريك في مختبرات بيل بالصدفة أن ثاني أكسيد السيليكون (SiO 2) على السيليكون ، [38] واقترحوا لاحقًا أن هذا يمكن أن يخفي أسطح السيليكون أثناء عمليات الانتشار في عام 1958. [39]

في السنوات الأولى من صناعة أشباه الموصلات ، وحتى أواخر الخمسينيات من القرن الماضي ، كان الجرمانيوم هو المادة السائدة لأشباه الموصلات في الترانزستورات وأجهزة أشباه الموصلات الأخرى ، بدلاً من السيليكون. اعتبر الجرمانيوم في البداية مادة أشباه الموصلات الأكثر فاعلية ، حيث كان قادرًا على إظهار أداء أفضل بسبب تنقل الناقل العالي . [40] [41] كان النقص النسبي في الأداء في أشباه موصلات السيليكون المبكرة بسبب تقييد التوصيل الكهربائي بحالات السطح الكمومية غير المستقرة ، [42] حيث تكون الإلكترونات محاصرة على السطح ، بسبب الروابط المتدلية التي تحدث بسببالروابط غير المشبعة موجودة على السطح. [43] منع هذا الكهرباء من اختراق السطح بشكل موثوق للوصول إلى طبقة السيليكون شبه الموصلة. [44] [45]

وجاء اختراق في تكنولوجيا أشباه الموصلات السيليكون مع عمل المهندس المصري محمد عطا الله ، الذي طور عملية التخميل السطح بواسطة الأكسدة الحرارية في مختبرات بيل في أواخر 1950s. [43] [46] [41] اكتشف أن تكوين طبقة ثاني أكسيد السيليكون المزروعة حرارياً يقلل بشكل كبير من تركيز الحالات الإلكترونية على سطح السيليكون ، [46] وأنه يمكن استخدام طبقات أكسيد السيليكون لتثبيت أسطح السيليكون كهربائيًا. [47] نشر عطا الله النتائج التي توصل إليها لأول مرة في مذكرات بيل خلال عام 1957 ، ثم عرضها في عام 1958. [48] [49]كان هذا أول عرض لإظهار أن أغشية عازل ثاني أكسيد السيليكون عالية الجودة يمكن زراعتها حرارياً على سطح السيليكون لحماية ثنائيات تقاطع السيليكون pn والترانزستورات. [39] مكنت عملية التخميل السطحي لأتالا السيليكون من تجاوز الموصلية والأداء للجرمانيوم ، وأدت إلى استبدال السيليكون بالجرمانيوم باعتباره مادة شبه موصلة مهيمنة. [41] [42] تعتبر عملية التخميل السطحي لأتالا أهم تقدم في تكنولوجيا أشباه الموصلات السيليكونية ، مما يمهد الطريق للإنتاج الضخم لأجهزة أشباه الموصلات السيليكونية. [50]بحلول منتصف الستينيات ، تم استخدام عملية أتالا لأسطح السيليكون المؤكسد لتصنيع جميع الدوائر المتكاملة وأجهزة السيليكون تقريبًا. [51]

MOSFET (ترانزستور MOS)

و MOSFET (MOS الترانزستور) اخترعه محمد عطا الله و داوون كانغ في عام 1959.

في أواخر 1950s، محمد عطا الله يستخدم له التخميل السطح و الأكسدة الحرارية طرق لتطوير المعادن أكسيد أشباه الموصلات عملية (MOS)، التي اقترح يمكن استخدامها لبناء أول السيليكون العمل حقل التأثير الترانزستور. [44] [45] أدى ذلك إلى اختراع MOSFET (ترانزستور التأثير الميداني MOS) بواسطة محمد عطا الله وداون كانغ في عام 1959. [52] [48] كان أول ترانزستور مضغوط حقًا يمكن تصغيره وكتلته- أنتجت لمجموعة واسعة من الاستخدامات ، [37] مع قابلية التوسع ، [53]واستهلاك طاقة أقل بكثير وأعلى كثافة من الترانزستورات تقاطع ثنائي القطب ، [54] وMOSFET أصبح النوع الاكثر شيوعا من الترانزستور في أجهزة الكمبيوتر والالكترونيات، [45] و تكنولوجيا الاتصالات مثل الهواتف الذكية . [55] و مكتب الولايات المتحدة للبراءات والعلامات التجارية يدعو MOSFET ل"الرائدة اختراع التي حولت الحياة والثقافة في جميع أنحاء العالم". [55]

و CMOS تم تطوير عملية (MOS التكميلية) التي تشي تانغ ساه و فرانك ونلاس في فيرتشايلد اشباه الموصلات في عام 1963. [56] التقرير الأول من البوابة العائمة MOSFET أدلى داوون كانغ و سيمون زيه في عام 1967. [57] FinFET و (ترانزستور تأثير المجال الزعنفي ) ، وهو نوع من MOSFET ثلاثي الأبعاد متعدد البوابات ، تم تطويره بواسطة Digh Hisamoto وفريقه من الباحثين في مختبر هيتاشي المركزي للأبحاث في عام 1989. [58] [59]

انظر أيضا

المراجع

  1. ^ أ ب ج د فاينمان ، ريتشارد (1963). محاضرات Feynman في الفيزياء . كتب أساسية.
  2. ^ "2.4.7.9 تجربة" المسبار الساخن " . ecee.colorado.edu . تم الاسترجاع 27 نوفمبر 2020 .
  3. ^ شوكلي ، وليام (1950). الإلكترونات والثقوب في أشباه الموصلات: مع تطبيقات على إلكترونيات الترانزستور . حانة RE Krieger. شركة ISBN 978-0-88275-382-9.
  4. ^ أ ب ج د هـ و ز نيامين ، دونالد. "فيزياء وأجهزة أشباه الموصلات" (PDF) . إليزابيث أ. جونز.
  5. ^ عبد العزاوي. " الضوء والبصريات: المبادئ والممارسات ". 2007. 4 مارس 2016.
  6. ^ "كيف تعمل المبردات الكهروحرارية (TEC)؟" . ii-vi.com . تم الاسترجاع 2021-11-08 .
  7. ^ BG Yacobi ، مواد أشباه الموصلات: مقدمة للمبادئ الأساسية ، Springer 2003 ISBN 0-306-47361-5 ، الصفحات 1-3. 
  8. ^ دونغ ، رينهاو. هان ، بينغ ؛ أرورا ، هيماني ؛ بالابيو ، ماركو ؛ كراكوس ، مليكة. تشانغ ، زهي ؛ شيخار ، شاندرا ؛ أدلر ، بيتر ؛ بيتكوف ، شارع بيتكو ؛ إيرب ، أرتور ؛ مانسفيلد ، ستيفان سي بي (2018). "نقل شحنات شبيهة بنطاق عالي الحركة في إطار معدني عضوي ثنائي الأبعاد شبه موصل" . مواد الطبيعة . 17 (11): 1027-1032. بيب كود : 2018NatMa..17.1027D . دوى : 10.1038 / s41563-018-0189-z . ISSN 1476-4660 . بميد 30323335 . S2CID 53027396 .   
  9. ^ أرورا ، هيماني (2020). نقل الشحنات في المواد ثنائية الأبعاد وتطبيقاتها الإلكترونية (PDF) . دريسدن: القوقا.
  10. ^ يو ، بيتر (2010). أساسيات أشباه الموصلات . برلين: Springer-Verlag. رقم ISBN 978-3-642-00709-5.
  11. ^ كما هو الحال في صيغة Mott للتوصيلية ، انظر Cutler ، M. موت ، ن. (1969). "مراقبة توطين أندرسون في غاز الإلكترون". مراجعة البدنية . 181 (3): 1336. بيب كود : 1969PhRv..181.1336C . دوى : 10.1103 / PhysRev.181.1336 .
  12. ^ أ ب ج تشارلز كيتل (1995) مقدمة في فيزياء الحالة الصلبة ، الطبعة السابعة. وايلي ISBN 0-471-11181-3 . 
  13. ^ جيه دبليو ألين (1960). "زرنيخيد الغاليوم كعامل شبه عازل". الطبيعة . 187 (4735): 403-05. بيب كود : 1960Natur.187..403A . دوى : 10.1038 / 187403b0 . S2CID 4183332 . 
  14. ^ لويس ناشلسكي ، روبرت إل بويليستاد (2006). الأجهزة الإلكترونية ونظرية الدوائر (الطبعة التاسعة). الهند: Prentice-Hall of India Private Limited. ص 7-10. رقم ISBN 978-81-203-2967-6.
  15. ^ ناف ، ر. "مخدر أشباه الموصلات" . تم الاسترجاع 3 مايو ، 2021 .
  16. ^ واي ، روشني. "الفرق بين أشباه الموصلات الداخلية والخارجية" . تم الاسترجاع 3 مايو ، 2021 .
  17. ^ "الدرس 6: أشباه الموصلات الخارجية" (PDF) . تم الاسترجاع 3 مايو ، 2021 .
  18. ^ "مشاكل خلية الوحدة العامة" . تم الاسترجاع 3 مايو ، 2021 .
  19. ^ ناف ، ر. "قانون أوم ، عرض مجهري" . تم الاسترجاع 3 مايو ، 2021 .
  20. ^ فان زغبروك ، بارت (2000). "كثافة الناقل" . تم الاسترجاع 3 مايو ، 2021 .
  21. ^ "Band strcutre وتركيز الناقل (Ge)" . تم الاسترجاع 3 مايو ، 2021 .
  22. ^ "المنشطات: n- و p- أشباه الموصلات" . تم الاسترجاع 3 مايو ، 2021 .
  23. ^ ناف ، ر. "السيليكون والجرمانيوم" . تم الاسترجاع 3 مايو ، 2021 .
  24. ^ هونسبيرج ، كريستيانا ؛ بودين ، ستيوارت. "مواد أشباه الموصلات" . تم الاسترجاع 3 مايو ، 2021 .
  25. ^ أشباه الموصلات غير المتبلورة 1968
  26. ^ هالز ، ك. McMillan ، PW (22 مايو 1972). "أشباه الموصلات غير المتبلورة: مراجعة للنظريات الحالية". مجلة الفيزياء د: الفيزياء التطبيقية . 5 (5): 865-82. دوى : 10.1088 / 0022-3727 / 5/5/205 .
  27. ^ "Kirj.ee" (PDF) .
  28. ^ a b c d e f g Morris ، Peter Robin (22 يوليو 1990). تاريخ صناعة أشباه الموصلات العالمية . IET. رقم ISBN 9780863412271 - عبر كتب جوجل.
  29. ^ أ ب Lidia Łukasiak & Andrzej Jakubowski (يناير 2010). "تاريخ أشباه الموصلات" (PDF) . مجلة الاتصالات وتقنية المعلومات : 3.
  30. ^ بوش ، جي (1989). "التاريخ المبكر لفيزياء وكيمياء أشباه الموصلات - من الشك إلى الحقيقة في مائة عام". المجلة الأوروبية للفيزياء . 10 (4): 254–64. بيب كود : 1989EJPh ... 10..254B . دوى : 10.1088 / 0143-0807 / 10/4/002 .
  31. ^ Überlingen.) ، Josef Weiss (de (22 يوليو 1910). "Experimentelle Beiträge Zur Elektronentheorie Aus dem Gebiet der Thermoelektrizität، Inaugural-Dissertation ... von J. Weiss، ..." Druck- und Verlags-Gesellschaft - via كتب جوجل.
  32. ^ أ ب "الجدول الزمني" . محرك السيليكون . متحف تاريخ الكمبيوتر . تم الاسترجاع 22 أغسطس 2019 .
  33. ^ أ ب "1901: مقومات أشباه الموصلات حاصلة على براءة اختراع باسم" كاشفات شعيرات القط " . محرك السيليكون . متحف تاريخ الكمبيوتر . تم الاسترجاع 23 أغسطس 2019 .
  34. ^ بيتر روبن موريس (1990) تاريخ صناعة أشباه الموصلات العالمية ، IET ، ISBN 0-86341-227-0 ، الصفحات 11-25 
  35. ^ "1947: اختراع ترانزستور نقطة الاتصال" . محرك السيليكون . متحف تاريخ الكمبيوتر . تم الاسترجاع 23 أغسطس 2019 .
  36. ^ "1954: موريس تانينباوم يصنع أول ترانزستور سيليكون في مختبرات بيل" . محرك السيليكون . متحف تاريخ الكمبيوتر . تم الاسترجاع 23 أغسطس 2019 .
  37. ^ أ ب موسكويتز ، سانفورد إل (2016). ابتكار المواد المتقدمة: إدارة التكنولوجيا العالمية في القرن الحادي والعشرين . جون وايلي وأولاده . ص. 168. ردمك 9780470508923.
  38. ^ باسيت ، روس نوكس (2007). إلى العصر الرقمي: مختبرات البحث والشركات الناشئة وصعود تقنية MOS . مطبعة جامعة جونز هوبكنز . ص 22 - 23. رقم ISBN 9780801886393.
  39. ^ أ ب ساكسينا ، أ. (2009). اختراع الدوائر المتكاملة: حقائق مهمة لا توصف . سلسلة دولية حول التطورات في إلكترونيات وتقنيات الحالة الصلبة. العالم العلمي . ص 96-97. رقم ISBN 9789812814456.
  40. ^ دابروفسكي ، جاريك. موسيج ، هانز يواكيم (2000). "6.1. مقدمة" . أسطح السيليكون وتشكيل الواجهات: العلوم الأساسية في العالم الصناعي . العالم العلمي . ص  344 - 46 . رقم ISBN 9789810232863.
  41. ^ أ ب ج هيوانج ، دبليو. زينجر ، كيه إتش (2013). "2.2. التاريخ المبكر" . السيليكون: تطور ومستقبل التكنولوجيا . Springer Science & Business Media . ص 26 - 28. رقم ISBN 9783662098974.
  42. ^ أ ب فيلدمان ، ليونارد سي (2001). "مقدمة" . الجوانب الأساسية لأكسدة السيليكون . Springer Science & Business Media . ص 1 - 11. رقم ISBN 9783540416821.
  43. ^ أ ب كوي ، إي. شميتز ، أ. (2005). "ملاحظات موجزة عن تاريخ عوازل البوابة في أجهزة MOS" . مواد ثابتة عازلة عالية: تطبيقات VLSI MOSFET . Springer Science & Business Media . ص 33-44. رقم ISBN 9783540210818.
  44. ^ أ ب "مارتن (جون) إم عطاالله" . قاعة مشاهير المخترعين الوطنية . 2009 . تم الاسترجاع 21 يونيو 2013 .
  45. ^ أ ب ج "Dawon Kahng" . قاعة مشاهير المخترعين الوطنية . تم الاسترجاع 27 يونيو 2019 .
  46. ^ أ ب بلاك ، لاشلان إي (2016). وجهات نظر جديدة حول التخميل السطحي: فهم واجهة Si-Al2O3 . سبرينغر . ص. 17. ISBN 9783319325217.
  47. ^ كريستوف ليكوييه. بروك ، ديفيد سي (2010). صناع الرقاقة الدقيقة: تاريخ وثائقي لأشباه الموصلات فيرتشايلد . مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . ص. 111. ISBN 9780262294324.
  48. ^ أ ب Lojek ، Bo (2007). تاريخ هندسة أشباه الموصلات . Springer Science & Business Media . ص 120 ، 321 - 23. رقم ISBN 9783540342588.
  49. ^ باسيت ، روس نوكس (2007). إلى العصر الرقمي: مختبرات البحث والشركات الناشئة وصعود تقنية MOS . مطبعة جامعة جونز هوبكنز . ص. 46. ردمك 9780801886393.
  50. ^ ساه ، تشيه تانغ (أكتوبر 1988). "تطور الترانزستور MOS من الحمل إلى VLSI" (PDF) . وقائع IEEE . 76 (10): 1280-1326 [1290]. بيب كود : 1988IEEEP..76.1280S . دوى : 10.1109 / 5.16328 . ISSN 0018-9219 .  اعتبر أولئك منا النشطاء في أبحاث المواد والجهاز السليكوني خلال الفترة 1956-1960 أن هذا الجهد الناجح من قبل مجموعة مختبرات بيل بقيادة عطا الله لتحقيق الاستقرار في سطح السيليكون هو التقدم التكنولوجي الأكثر أهمية والأكثر أهمية ، والذي أدى إلى إشعال المسار الذي أدى إلى تكنولوجيا الدوائر المتكاملة للسيليكون. التطورات في المرحلة الثانية وحجم الإنتاج في المرحلة الثالثة.
  51. ^ دونوفان ، ر. ب. (نوفمبر 1966). "واجهة أكسيد السيليكون". الندوة السنوية الخامسة في فيزياء الفشل في الإلكترونيات : 199-231. دوى : 10.1109 / IRPS.1966.362364 .
  52. ^ "1960 معدن أكسيد ترانزستور أشباه الموصلات (MOS) معروض" . محرك السيليكون . متحف تاريخ الكمبيوتر .
  53. ^ موتويوشي ، م. (2009). "عبر السيليكون عبر (TSV)" (PDF) . وقائع IEEE . 97 (1): 43-48. دوى : 10.1109 / JPROC.2008.2007462 . ISSN 0018-9219 . S2CID 29105721 . مؤرشف من الأصل (PDF) في 19-07-2019.   
  54. ^ "الترانزستورات تحافظ على قانون مور على قيد الحياة" . مرات . 12 ديسمبر 2018 . تم الاسترجاع 18 يوليو 2019 .
  55. ^ أ ب "ملاحظات المدير إيانكو في المؤتمر الدولي للملكية الفكرية لعام 2019" . مكتب الولايات المتحدة للبراءات والعلامات التجارية . 10 يونيو 2019 . تم الاسترجاع 20 يوليو 2019 .
  56. ^ "1963: تم اختراع تكوين دائرة MOS التكميلية" . متحف تاريخ الكمبيوتر . تم الاسترجاع 6 يوليو 2019 .
  57. ^ D. Kahng و SM Sze ، "بوابة عائمة وتطبيقها على أجهزة الذاكرة" ، The Bell System Technical Journal ، المجلد. 46 ، لا. 4 ، 1967 ، ص 1288 - 95
  58. ^ "الفائزون بجائزة IEEE Andrew S. Grove" . جائزة IEEE Andrew S. Grove . معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . تم الاسترجاع 4 يوليو 2019 .
  59. ^ "The Breakthrough Advantage for FPGAs with Tri-Gate Technology" (PDF) . إنتل . 2014 . تم الاسترجاع 4 يوليو 2019 .

قراءات إضافية

روابط خارجية

تم الاسترجاع من " https://en.wikipedia.org/w/index.php؟title=Semiconductor&oldid=1054648381 "
0.079302072525024