 |
كيف تصنع الدوائر المتكاملة
|
 |
صورة مجهرية تظهر صورة مكبرة لدائرة متكاملة. ويظهر هذا الشكل الدائرة مكبرة 128 مرة عن حجمها الفعلي.
|
البنية. معظم الدوائر المتكاملة ترتكز على رقاقة سليكون. والسليكون
شبه موصل، أي مادة يمكن أن
تعالج من أجل ضبط الإشارات الكهربائية. ويستعمل المصنعون مواد مثل الألومنيوم أو البورون بمثابة مهجنات لمعالجة السليكون. والعمليات الكيميائية تضيف المهجنات إلى مناطق معينة من الرقاقة. ويحدد نوع المهجنات وترتيبها كيفية ضبط كل منطقة للإشارات. وتخدم معظم المناطق كترانزستورات وبعضها كمكثفات وصمامات ثنائية ومقاومات.
وتصنف الدوائر المتكاملة غالبًا، وفق عدد الترانزستورات التي تحتويها. وتتراوح هذه التصنيفات من تكامل ذي قياس صغير يضم من 10ـ 100 ترانزستور، إلى تكامل ذي قياس كبير جدًا يضم أكثر من مئة ألف ترانزستور. وتعد المعالجات الدقيقة ورقائق الذاكرة أمثلة للدوائر ذات القياس الكبير جدًا. وكانت الحواسيب الشخصية التي صنعت في أوائل ثمانينيات القرن العشرين، تحتوي على رقائق ذاكرة، مع عدد كاف من الترانزستورات لكل منها، بحيث تتمكن كل رقاقة من تخزين حوالي 16,000 بايت (وحدة) معلومات. ومنذ ذلك الحين قام المصنعون بإجراء زيادة مطردة في عدد الترانزستورات على كل دائرة جديدة. وفي عام 1990م بدأ المصنعون بإنتاج رقائق تستطيع تخزين 4 مليون وحدة.
وتعطي البنية المتماسكة للدائرة المتكاملة مميزات عديدة لهذه الدوائر مقارنة بالدائرة العادية. فمثلاً، تعمل الدائرة المتكاملة بشكل أسرع، لأن الإشارات الكهربائية تسافر مسافات أقصر بين أجزاء الدائرة. ثم إن الدوائر المتكاملة تجعل التجهيزات الإلكترونية أجدر بالثقة وسهلة الأداء. وتقل في هذه الدوائر الوصلات المعرضة للتعطل. وإذا تعطل جزء يمكن ببساطة إبدال الدائرة بأكملها.