آی‌سی: تفاوت میان نسخه‌ها

محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
برچسب: ویرایش مبدأ ۲۰۱۷
FreshmanBot (بحث | مشارکت‌ها)
جز اصلاح فاصله مجازی + اصلاح نویسه با استفاده از AWB
خط ۱:
[[پرونده:Diopsis.jpg|بندانگشتی|350px|چپ|یک نمونه مدار مجتمع از [[اتمل]]]]
'''تراشه''' یا '''ریزتراشه'''، همچنین '''مدار یکپارچه'''<ref>{{یادکرد فرهنگستان | مصوب=مدار یکپارچهٔ ریزموج | بیگانه=microwave integrated circuit | بیگانه در فارسی= | حوزه=فیزیک‌ | دفتر=ششم | بخش=فارسی | سرواژه=مدار یکپارچهٔ ریزموج}}</ref> یا '''مدار مجتمع''' یا '''آی‌سی''' {{به‌انگلیسی|{{کوته‌نوشت|IC|Integrated circuit}}}} به مجموعه‌ای از مدارات الکترونیکی اطلاق می‌گردد که با استفاده از مواد [[نیمه‌رسانا]] (عموماً [[سیلیسیم]] همراه با میزان کنترل شده‌ای ناخالصی) در ابعادی کوچک (معمولاً کمتر از یک [[سانتی متر]] مربع) ساخته می‌شود. اگر هزاران ترانزیستور در یک ریز تراشه ساخته شود؛ به آن مدارات مجتمع خیلی فشرده {{به انگلیسی|[//en.wikipedia.org/wiki/Very-large-scale_integration Very-large-scale integration]}} می گویند. مدارات الکتریکی عموماً شامل المان مداری: [[مقاومت]]، [[خازن]]، [[سلف]] و [[ترانزیستور]] می باشدمی‌باشد. با توجه به اینکه فرایند ساخت ترانزیستور در تکنولوژی هایتکنولوژی‌های مدارات مجتمع راحت تر از المان هایالمان‌های پسیو دیگر است، طراحان ترجیح می دهند این المان هایالمان‌های پسیو را توسط ترانزیستورها پیاده سازیپیاده‌سازی کنند و تا حد ممکن تمامی المان هایالمان‌های مدارات الکترونیکی را به ترانزیستور تبدیل نمایند، سپس با تکنولوژی هایتکنولوژی‌های ساخت مدارات مجتمع آن هاآن‌ها را پیاده سازیپیاده‌سازی کنند. هر تراشه معمولاً حاوی تعداد بسیار زیادی ترانزیستور می‌باشد که با استفاده از [[فناوری]] پیچیده‌ای در داخل لایه ایلایه‌ای از ماده نیمه هادی؛ مانند سیلیکن همگون با [//en.wikipedia.org/wiki/Semiconductor_device_fabrication پروسه هایپروسه‌های ساخت مدارات مجتمع] ساخته می شوندمی‌شوند. امروزه تراشه‌ها در اکثر دستگاه‌های الکترونیکی و به ویژه [[رایانه|رایانه‌ها]] در ابعادی گسترده بکار می‌روند.
وجود تراشه‌ها مرهون کشفیات بشر درباره نیمه رساناها و پیشرفتهایپیشرفت‌های سریع پیرامون آنهاآن‌ها در میانه‌های [[سده بیستم]] می‌باشد. مهم ترینمهم‌ترین المان مداری که در تکنولوژی هایتکنولوژی‌های مدار مجتمع ساخته می شود،می‌شود، [[ماسفت]] {{به انگلیسی| [//en.wikipedia.org/wiki/MOSFET (MOSFET)Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor]}} می باشدمی‌باشد. شرکت [[اینتل]] به عنوان مهمترین سازنده مدارات مجتمع در جهان شناخته شده استشده‌است.
 
== کار ریز تراشه‌ها ==
هر ریز تراشه، وظیفه یا وظایف خاصی را در مدار انجام می‌دهد. عموماً هر ریز تراشه چندین ورودی دارد که با پردازش این ورودی ها، مقادیر خروجی را تولید و در بخش خروجی خود قرار می دهند. بعضی از ریز تراشه‌ها با [[سیگنال|سیگنالهای]] [[آنالوگ]] کار می‌کنند ( مانند ریز تراشه‌ای باکد ۷۴۱، یک [[آمپلی فایر]] آنالوگ است). بعضی‌های دیگر با سیگنال‌های [[دیجیتال]] کار می‌کنند - به عنوان ورودی‌های منطقی یا برای دریافت [[داده]] دیجیتالی، مانند ریز تراشه ایتراشه‌ای که برای خواندن اطلاعات موجود در یک [[CD]] استفاده می شودمی‌شود. واحد پردازنده مرکزی رایانه ها{{به انگلیسی| Central Processing Unit (CPU)}} یکی از مهم ترینمهم‌ترین مدارات ساخته شده به صورت مجتمع است که میلیاردها ترانزیستور را در سطح کوچکی از نیمه هادی جای داده است. مثلاً پروسسور '''IBM z13 Storage Controller''' که در سال 2015 ساخته شده است، حدود 7,100,000,000 ترانزیستور را در 678mm² سطح نیمه هادی از ویفر جای داده است<ref>https://en.wikipedia.org/wiki/Transistor_count</ref>.
 
== طرز ساخت ریز تراشه‌ها ==
ریز تراشه‌ها را با تعبیهٔ [[مدارهای الکترونیک|مدارهای الکترونیکی]] در لایه‌ای نازک از [[سیلیسیم]] خالص به اسم ویفر سیلیکون {{به انگلیسی| [//en.wikipedia.org/wiki/Wafer_(electronics) Silicon Wafer]}}، به صورت یک فرایند پیچیده و به صورت [[لایه لایه]] می‌سازند. به فرایند ساخت ریز تراشه: [//en.wikipedia.org/wiki/Semiconductor_device_fabrication تکنولوژی ساخت مدارات نیمه هادی] می گویند. تمامی مراحل ساخت ریز تراشه در اتاق هاییاتاق‌هایی موسوم به اتاق تمیز {{به انگلیسی| [//en.wikipedia.org/wiki/Cleanroom Cleanroom]}} انجام می‌شود که از نظر سطح ناخالصی و طیف هایطیف‌های نوری موجود در اتاق کاملاً تحت کنترل است<ref>https://en.wikipedia.org/wiki/Cleanroom</ref>.
 
[http://www.aparat.com/v/bIzY2/ساخت_ریز_تراشه فیلم ساخت ریز تراشه].
 
== تکنولوژی هایتکنولوژی‌های ریز تراشه هاتراشه‌ها ==
 
مدارات مجتمعی که شامل ترانزیستورهای دوقطبی (BJT: Bi Junction Transistor) باشند را با نام Transistor Transistor Logic) TTL) و مدارات مجتمعی که شامل ترانزیستورهای NMOS و PMOS هستند را(Cmos(Complementry Metal Oxide Semiconductor می‌نامند. ترکیب این دو تکنولوژی را با نام BiCmos می‌شناسند. در مقابل مدارهای مجتمع، مدارهای گسسته {{به انگلیسی | [//en.wikipedia.org/wiki/Discrete_circuit Discrete Circuits]}} وجود دارند که شامل قطعاتی مجزا هستند که به هم روی یک برد متصل شده‌اند.
 
البته تمامی المان هایالمان‌های پسیو نظیر مقاوت، سلف و خازن هم در تکنولوژی هایتکنولوژی‌های مدارات مجتمع قابل ساخت هستند. در ساخت ریز تراشه ها، طراحان سعی می‌کنند تا حد امکان از ترانزیستوربه جای المان هایالمان‌های پسیو استفاده کنند. مثلاً بجایبه جای خازن از ترانزیستور در بایاس معکوس استفاده می کنند،می‌کنند، یا در جایی دیگر که مقاومت بزرگی نیاز دارند مثلاً در حد مگا اهم باز از ترانزیستور استفاده می‌کنند. چون در حجمی که مقاومت می‌گیرد می‌توان چند ترانزیستور کوچک جای داد و حجم نهایی مدار را کاهش داد. از طرفی برای ساخت سلف هم از مدارات ماسفت استفاده می‌شود که دقت قابل قبول و ضریب کیفیت {{به انگلیسی |Self Quality Factor}} بهتری خواهد داشت <ref>http://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp?tp=&arnumber=1011591&url=http://ieeexplore.ieee.org/iel5/7898/21768/01011591.pdf?arnumber=1011591</ref>.
 
بعضی از ریز تراشه هاتراشه‌ها به گونه‌ای از لایه‌های سیلیکون بهره می‌برند که می‌توانند حتی به عنوان حافظه مورد استفاده قرار گیرند نمونه‌ای از این ریز تراشه هاتراشه‌ها PROM نام دارد (حافظهٔ قابل برنامه‌ریزی فقط‌خواندنی: Programmable Read Only Memory) همانگونه که از اسم این نوع تراشه معلوم است فقط اطلاعات آن قابل خواندن است و امکان تغییرات در آن وجود ندارد از این نوع ای سی برای مدارات اصلی کامپیوتر نیز استفاده می‌شود همان قسمت از حافظه که به آن ROM نیز می‌گویند.
 
== مدارهای مجتمع دیجیتال ==
[[پرونده:Cmos-chip structure in 2000s (en).svg|بندانگشتی|350px|چپ|طرح شماتیک [[سیماس]]]]
به مدارهای AND,OR,NOT؛ گیتهای منطقی {{به انگلیسی| Logical Gate}} می‌گویند. اگر این گیت هاگیت‌ها توسط تکنولوژی هایتکنولوژی‌های مدار مجتمع در حجم وسیعی بر روی یک تراشه ساخته شوند، به آن ریز تراشه ها؛ مدارات مجتمع دیجیتال می گویند.
 
== جستارهای وابسته ==
* [[جدول زمانی اختراع‌ها در ایالات متحده (۱۹۴۶–۱۹۹۱)|اختراع‌ها در ایالات متحده (۱۹۴۶–۱۹۹۱)]]
* [http://www.nano.ir/papers/attach/806.pdf ریزتراشه هاریزتراشه‌ها در بیست سال آینده]
 
== منابع ==