XC7A50T-1FTG256I नए मूल इलेक्ट्रॉनिक घटक एकीकृत सर्किट

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एकीकृत परिपथ

एक एकीकृत सर्किट या मोनोलिथिक एकीकृत सर्किट (जिसे आईसी, चिप या माइक्रोचिप भी कहा जाता है) का एक सेट हैविद्युत सर्किटके एक छोटे सपाट टुकड़े (या "चिप") परअर्धचालकसामग्री, आमतौर परसिलिकॉन.बड़ी संख्याछोटे काMOSFETs(धातु-ऑक्साइड-अर्धचालकक्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर) एक छोटी चिप में एकीकृत करें।इसके परिणामस्वरूप ऐसे सर्किट बनते हैं जो अलग-अलग निर्मित सर्किटों की तुलना में छोटे, तेज़ और कम महंगे होते हैंइलेक्ट्रॉनिक उपकरण.आईसी काबड़े पैमाने पर उत्पादनक्षमता, विश्वसनीयता और बिल्डिंग-ब्लॉक दृष्टिकोणएकीकृत सर्किट डिजाइनअसतत उपयोग वाले डिज़ाइनों के स्थान पर मानकीकृत आईसी को तेजी से अपनाना सुनिश्चित किया हैट्रांजिस्टर.आईसी का उपयोग अब लगभग सभी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में किया जाता है और इसने दुनिया में क्रांति ला दी हैइलेक्ट्रानिक्स.कंप्यूटर,मोबाइल फोनऔर अन्यघरेलू उपकरणअब ये आधुनिक समाज की संरचना के अभिन्न अंग हैं, जो आधुनिक जैसे आईसी के छोटे आकार और कम लागत के कारण संभव हुआ है।कंप्यूटर प्रोसेसरऔरमाइक्रोकंट्रोलर्स.

बड़े पैमाने पर एकीकरणमें तकनीकी प्रगति द्वारा व्यावहारिक बनाया गया थाधातु-ऑक्साइड-सिलिकॉन(एमओएस)अर्धचालक उपकरण निर्माण.1960 के दशक में अपनी उत्पत्ति के बाद से, चिप्स के आकार, गति और क्षमता में काफी प्रगति हुई है, जो तकनीकी प्रगति से प्रेरित है जो एक ही आकार के चिप्स पर अधिक से अधिक एमओएस ट्रांजिस्टर फिट करते हैं - एक आधुनिक चिप में कई अरब एमओएस ट्रांजिस्टर हो सकते हैं क्षेत्रफल मनुष्य के नाखून के बराबर है।ये प्रगति, मोटे तौर पर निम्नलिखित हैंमूर की विधि, आज के कंप्यूटर चिप्स को 1970 के दशक की शुरुआत के कंप्यूटर चिप्स की तुलना में लाखों गुना अधिक क्षमता और हजारों गुना तेज बनाते हैं।

आईसी के दो मुख्य फायदे हैंअसतत सर्किट: लागत और प्रदर्शन.लागत कम है क्योंकि चिप्स, उनके सभी घटकों के साथ, एक इकाई के रूप में मुद्रित होते हैंफोटोलिथोग्राफीएक समय में एक ट्रांजिस्टर का निर्माण करने के बजाय।इसके अलावा, पैकेज्ड आईसी अलग-अलग सर्किट की तुलना में बहुत कम सामग्री का उपयोग करते हैं।प्रदर्शन उच्च है क्योंकि आईसी के घटक तेजी से स्विच करते हैं और अपने छोटे आकार और निकटता के कारण तुलनात्मक रूप से कम बिजली की खपत करते हैं।आईसी का मुख्य नुकसान उन्हें डिजाइन करने और आवश्यक निर्माण करने की उच्च लागत हैफोटोमास्क.इस उच्च प्रारंभिक लागत का मतलब है कि आईसी केवल तभी व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य हैंउच्च उत्पादन मात्राप्रत्याशित हैं.

शब्दावली[संपादन करना]

एकएकीकृत परिपथपरिभाषित किया जाता है:^[1]

एक सर्किट जिसमें सभी या कुछ सर्किट तत्व अविभाज्य रूप से जुड़े हुए हैं और विद्युत रूप से परस्पर जुड़े हुए हैं ताकि इसे निर्माण और वाणिज्य के प्रयोजनों के लिए अविभाज्य माना जा सके।

इस परिभाषा को पूरा करने वाले सर्किट का निर्माण कई अलग-अलग प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके किया जा सकता है, जिनमें शामिल हैंपतली फिल्म ट्रांजिस्टर,मोटी-फिल्म प्रौद्योगिकियाँ, याहाइब्रिड इंटीग्रेटेड सर्किट.हालाँकि, सामान्य उपयोग मेंएकीकृत परिपथएकल-टुकड़ा सर्किट निर्माण को संदर्भित करने लगा है जिसे मूल रूप से जाना जाता हैअखंड एकीकृत परिपथ, अक्सर सिलिकॉन के एक टुकड़े पर बनाया जाता है।^[2][3]

इतिहास

एक उपकरण (आधुनिक आईसी की तरह) में कई घटकों को संयोजित करने का प्रारंभिक प्रयास थालोवे 3NF1920 के दशक से वैक्यूम ट्यूब।आईसी के विपरीत, इसे इस उद्देश्य से डिज़ाइन किया गया थाकर परिहारजर्मनी की तरह, रेडियो रिसीवर पर एक कर लगाया जाता था जो इस बात पर निर्भर करता था कि रेडियो रिसीवर के पास कितने ट्यूब धारक हैं।इसने रेडियो रिसीवरों को एकल ट्यूब धारक रखने की अनुमति दी।

इंटीग्रेटेड सर्किट की शुरुआती अवधारणाएं 1949 से चली आ रही हैं, जब जर्मन इंजीनियर थेवर्नर जैकोबी^[4](सीमेंस एजी)^[5]एक एकीकृत-सर्किट-जैसे अर्धचालक प्रवर्धक उपकरण के लिए एक पेटेंट दायर किया^[6]पाँच दिखा रहा हूँट्रांजिस्टरतीन-चरण में एक सामान्य सब्सट्रेट परएम्पलीफायरव्यवस्था।जैकोबी ने छोटे और सस्ते का खुलासा कियाकान की मशीनउनके पेटेंट के विशिष्ट औद्योगिक अनुप्रयोगों के रूप में।उनके पेटेंट के तत्काल व्यावसायिक उपयोग की सूचना नहीं दी गई है।

इस अवधारणा का एक अन्य प्रारंभिक प्रस्तावक थाजेफ्री डमर(1909-2002), राडार वैज्ञानिक के लिए कार्यरतरॉयल रडार प्रतिष्ठानअंग्रेजों कारक्षा मंत्रालय.डमर ने गुणवत्ता इलेक्ट्रॉनिक घटकों में प्रगति पर संगोष्ठी में जनता के सामने यह विचार प्रस्तुत कियावाशिंगटन डीसी7 मई 1952 को.^[7]उन्होंने अपने विचारों को प्रचारित करने के लिए सार्वजनिक रूप से कई संगोष्ठियाँ दीं और 1956 में ऐसा सर्किट बनाने का असफल प्रयास किया। 1953 और 1957 के बीच,सिडनी डार्लिंगटनऔर यासुओ तारुई (इलेक्ट्रोटेक्निकल प्रयोगशाला) समान चिप डिज़ाइन प्रस्तावित किए गए जहां कई ट्रांजिस्टर एक सामान्य सक्रिय क्षेत्र साझा कर सकते थे, लेकिन ऐसा नहीं थाविद्युत अलगावउन्हें एक दूसरे से अलग करने के लिए.^[4]

के आविष्कार द्वारा मोनोलिथिक इंटीग्रेटेड सर्किट चिप को सक्षम किया गया थातलीय प्रक्रियाद्वाराजीन होर्नीऔरपी-एन जंक्शन अलगावद्वाराकर्ट लेहोवेक.होर्नी का आविष्कार पर बनाया गया थामोहम्मद एम. अटाल्लासतह निष्क्रियता पर काम, साथ ही सिलिकॉन में बोरॉन और फास्फोरस अशुद्धियों के प्रसार पर फुलर और डिट्ज़ेनबर्गर का काम,कार्ल फ्रॉशऔर सतह सुरक्षा पर लिंकन डेरिक का काम, औरचिह-तांग साहऑक्साइड द्वारा प्रसार मास्किंग पर काम।^[8]