Bagaimana Komponen Ic (Integrated Circuit) Bekerja, Secara Fisik?

Rangkaian Terpadu atau IC - Integrated Circuit merupakan rangkaian yang berisikan elemen-elemen yang tidak sanggup dipisahkan dan saling berafiliasi secara elektrik sedemikian rupa sehingga IC tidak sanggup dipisahkan dengan argumentasi pemasaran dan konstruksi. Berbagai teknologi sanggup digunakan untuk membangun rangkaian seumpama itu.

Hari ini apa yang kita sebut IC, mulanya dipahami selaku rangkaian terpadu monolitik. Dipercayai bahwa Kilby bikin IC pertama yang melakukan pekerjaan pada tahun 1958 dan ia mengungguli Hadiah Nobel dalam Fisika pada tahun 2000 atas kerja kerasnya. Pembeli pertama untuk penemuan ini merupakan Angkatan Udara AS.

Apa itu IC?

Integrated circuit (IC), kadang kala disebut chip atau microchip, merupakan wafer semikonduktor tempat ribuan atau jutaan Timer, Counter, Memori komputer, atau Mikroprosesor. IC yang sempurna dikategorikan selaku linier (analog) atau digital tergantung pada aplikasi yang hendak datang.

Rangkaian terpadu mendistorsi semua itu. Ide dasarnya merupakan untuk mendapat rangkaian lengkap, dengan banyak komponen dan koneksi di antara mereka, dan merekonstruksi seluruhnya dalam bentuk mikroskopis kecil di permukaan selembar silikon. Itu merupakan inspirasi yang sungguh arif dan sudah memungkinkan semua jenis "mikroelektronik" perangkat mulai dari jam tangan digital dan kalkulator saku sampai roket pendaratan di Bulan dan senjata dengan navigasi satelit bawaan.

Bagaimana IC dibuat?

Bagaimana kita membangun memori atau chip prosesor untuk komputer? Semuanya dimulai dengan elemen senyawa mentah seumpama silikon, yang dimasak secara kimia atau didoping untuk menjadikannya dan memiliki sifat listrik yang berbeda.

 Integrated Circuit merupakan rangkaian yang berisikan elemen Bagaimana Komponen IC (Integrated Circuit) Bekerja, Secara Fisik?

Doping Semikonduktor

Secara konvensional, orang berpikir wacana pemasangan perlengkapan ke dalam dua klasifikasi rapi: yang memungkinkan listrik mengalir melaluinya dengan mudah (konduktor) dan yang tidak (isolator). Logam membentuk sebagian besar konduktor, sedangkan bukan logam seumpama plastik, kayu, dan beling merupakan isolatornya.

Faktanya, efeknya jauh lebih kompleks dari ini, khususnya dalam hal mendefinisikan elemen di tengah tabel periodik (dalam golongan 14 dan 15), khususnya silikon dan germanium. Biasanya, isolator merupakan elemen yang disediakan untuk melakukan lebih seumpama konduktor jikalau kita memasukkan sejumlah kecil pengotor ke mereka dalam mekanisme yang dipahami selaku doping.

 Integrated Circuit merupakan rangkaian yang berisikan elemen Bagaimana Komponen IC (Integrated Circuit) Bekerja, Secara Fisik?

Jika Anda menyertakan antimon ke silikon, Anda memberinya sedikit elektron tambahan dibandingkan dengan yang umumnya meliputi daya untuk menghantarkan listrik. Silikon "didoping" dengan cara itu disebut silikon tipe-n. Ketika Anda menyertakan boron alih-alih antimon, Anda mengambil beberapa elektron silikon, meninggalkan "lubang/holes" yang berfungsi selaku "elektron negatif,"; selanjutnya, memuat arus listrik positif dengan cara yang berlawanan.

Jenis silikon seumpama ini disebut tipe-p. Menempatkan bidang silikon tipe-n dan tipe-p berdampingan untuk bikin persimpangan di mana elektron bertindak dengan cara yang sungguh menawan merupakan cara di mana kita menciptakan secara elektronik, perangkat semikonduktor seumpama Dioda, Transistor, dan Memori.

Di dalam Chip IC

Prosedur pengerjaan rangkaian terpadu dimulai dengan kristal tunggal besar silikon, berupa seumpama pipa padat panjang, yang "salami diiris" menjadi cakram tipis (seukuran cakram kompak) yang disebut wafer. Wafer ditandai di banyak wilayah persegi atau persegi yang identik, masing-masing akan membangun chip silikon tunggal (kadang-kadang disebut microchip).

Ribuan, jutaan, atau milyaran aparatus kemudian dibuat pada setiap keping dengan mendoping bidang yang berlainan pada permukaannya untuk menggantinya menjadi silikon tipe-n atau tipe-p.

 Integrated Circuit merupakan rangkaian yang berisikan elemen Bagaimana Komponen IC (Integrated Circuit) Bekerja, Secara Fisik?

Doping dituntaskan oleh beragam proses yang berbeda. Di salah satu dari mereka, yang dipahami selaku sputtering, ion dari materi doping ditembakkan pada wafer silikon seumpama peluru dari pistol.

Satu lagi mekanisme yang disebut deposisi uap melibatkan memasukkan materi doping selaku gas dan membiarkannya berfokus sehingga atom pengotor menciptakan film tipis pada permukaan wafer silikon. Epitaksi balok molekul merupakan bentuk pernyataan yang jauh lebih akurat.

Tentu saja, membangun IC yang mengemas ratusan, jutaan, atau miliaran perlengkapan ke dalam chip silikon seukuran kuku seluruhnya sedikit lebih susah dibandingkan dengan kedengarannya. Bayangkan kekacauan dikala suatu titik kotoran dapat menjadi argumentasi dikala Anda melakukan pekerjaan pada skala mikroskopis (atau kadang kala bahkan Nanoskopik).

Itu sebabnya semikonduktor disiapkan di lingkungan laboratorium tanpa noda yang disebut clean rooms, di mana udara disaring dengan cermat dan karyawan mesti masuk dan keluar lewat kunci udara dan menggunakan semua jenis busana pelindung.

Jenis jenis Integrated Circuit

Berbagai jenis IC (Integrated Circuit / Rangkaian Terpadu) yang meliputi berikut ini

IC Digital

Jenis IC ini memiliki dua tingkat yang ditentukan: 1 dan 0 yang menyiratkan bahwa mereka melakukan pekerjaan pada matematika biner di mana 1 berdiri untuk ON dan 0 berdiri untuk OFF. IC semacam itu dijalankan dengan bersungguh-sungguh lantaran mengandung lebih dari jutaan flip-flop, gerbang logika, dan yang lainnya, seluruhnya dimasukkan ke dalam satu chip. Contoh IC digital tergolong mikrokontroler dan mikroprosesor .

 Integrated Circuit merupakan rangkaian yang berisikan elemen Bagaimana Komponen IC (Integrated Circuit) Bekerja, Secara Fisik?

  • IC logika
  • Chip memori,
  • Interface IC (level shifters, serializer / de-serializer, dll.)
  • IC Manajemen Daya
  • Perangkat yang Dapat Diprogram

IC Analog

IC analog melakukan pekerjaan dengan menanggulangi sinyal terus menerus dan bisa melakukan tugas-tugas seumpama penyaringan, amplifikasi, demodulasi dan modulasi dll Sensor, OP-AMP ini merupakan IC dasarnya Analog.
  • IC Linier
  • IC RF

IC Sinyal Campuran

Ketika IC digital dan analog digunakan pada satu chip; IC yang dihasilkan dipahami selaku IC sinyal campuran.
  • IC Akuisisi Data (termasuk konverter Analog ke Digital, konverter Digital ke Analog, Potensiometer digital)
  • Jam / timing IC

Penggunaan IC (Integrated Circuit / Rangkaian Terpadu)

IC menggunakan materi semikonduktor (chip yang dibaca) selaku meja kerja dan seringkali silikon diseleksi untuk kiprah tersebut. Setelah itu, komponen listrik seumpama Dioda, Transistor dan Resistor, dll. Ditambahkan ke chip ini dalam bentuk yang diperkecil.

Komponen listrik digabungkan bareng sedemikian rupa sehingga mereka sanggup melakukan banyak kiprah dan perhitungan. Silikon dipahami selaku wafer dalam perakitan ini.

Aplikasi IC (Integrated Circuit / Rangkaian Terpadu)

Aplikasi IC meliputi hal-hal berikut
  • Radar
  • Jam tangan
  • Televisi
  • Pembuat Jus
  • PC
  • Pengolah Video
  • Amplifier Audio
  • Perangkat Memori
  • Perangkat Logika
  • Encoder dan Dekoder Frekuensi Radio
Pada postingan ini, kita sudah membahas wacana IC (Integrated Circuit / Rangkaian Terpadu) secara singkat tergolong apa yang dimaksud dengan IC, bagaimana IC dibuat, Jenis jenis Integrated Circuit dan sebagainya.

Dua jenis tata cara sudah digunakan untuk membangun IC dengan dukungan semikonduktor doping, di dalam pabrik chip. Kami sudah bermasalah dengan banyak sekali jenis IC (Integrated Circuit) seumpama IC digital, IC analog dan balasannya IC sinyal adonan dengan contoh. Selain itu penggunaan IC dan aplikasi IC juga sudah dibahas.