منو
 صفحه های تصادفی
جایگاه اسرای کربلا در شام
کمربند تشعشعی زمین
الوند بیگ آق قویونلو
حرکت جوهری
قرضه
گلدکوئست
کرگدن
سنتز طبیعی پروتئین
آبکاری
ابن شهر آشوب
 کاربر Online
239 کاربر online
 : فیزیک
برای پاسخ دادن به این ارسال باید از صفحه قبلی اقدام کنید.   کاربر offline دبیر گروه فیزیک 3 ستاره ها ارسال ها: 2228   در :  یکشنبه 14 شهریور 1389 [08:43 ]
  مدار یکپارچه (IC)
 

مدار یکپارچه (IC)

مدار یکپارچه (IC) مداری الکترونیکی است که همه ی قطعه ها و عناصر آن روی یک بستر نیمرسانا ساخته شده اند، قطعه هایی مانند ترانزیستور، دیود، مقاومت و حتی خازن های کوچک. بستری که معمولاً به کار برده می شود سیلیسیوم است. این تراشه ها که از ناخن انگشت هم کوچک تر هستند، ممکن است بیش از چند میلیون عنصر مداری را در خود جای داده باشند. مدارهای یکپارچه را برای بیشتر ابزارهای نوین مانند ساعت های مچی، دوربین عکاسی، وسایل دیدبانی و مدول های کنترل موتور خودرو، سیستم های صوتی و تصویری خانگی و البته ماشین های حساب و رایانه باید به مثابه قلب تپنده در نظر گرفت.


تصویر

انگشت گذاشتن روی آغاز کار IC مشکل است، زیرا افراد بسیار و آزمایشگاه های مختلف همزمان در این زمینه در حال کار بوده اند. علاوه بر این، هر پیشرفت فنی هم متکی به کارهای قبلی بوده است. بیشتر کسانی که درگیر این کار بودند قبول دارند اگر سهمی در کار داشته اند، به این خاطر بوده است که روی شانه ی غول ها ایستاده بودند. نمونه ی خوبی از این بستگی متقابل، ساخت ترانزیستور تخت است. پیش تر برای ساخت ترانزیستور و به خاطر ساده کردن کار برقراری اتصالات لازم، به ناحیه های مختلف ترانزیستور، ساختاری قائم را به کار می بردند. با ساختار قائم، مجتمع سازی تعداد زیادی ترانزیستور روی یک تراشه مشکل است. فناوری ترانزیستور تخت کار مجتمع سازی ترانزیستورها را ساده کرد. فناوری ترانزیستور تخت را جین هورنی در سال 1958 پدید آورد. با استفاده از این فناوری، اولین IC کمی بعد در همان سال ساخته شد. پس از آن، رشد فناوری ICهای خطی و دیجیتال انفجاری بود، برای قرار دادن هر چه بیشتر مدارهای مختلف روی یک IC دلایل متعددی وجود دارد که بیشترشان دلایل اقتصادی است. اگر مدارهای بیشتری روی هر تراشه باشد، کالایی که ساخته می شود قطعات کمتری خواهد داشت و ساخت آن کم هزینه تر خواهد بود. همچنین با ICهای توانمند کالاهایی می توان ساخت که ویژگی های بیشتری دارند و در بازار از کالاهای رقیب جلو می افتند. مزیت دیگر تراشه های پرچگالی، سرعت کارکرد آن هاست؛ هر چه فاصله ای که سیگنال باید بین عناصر مدار طی کند کمتر باشد، پردازش داده ها زمان کمتری خواهد برد؛ رایانه های سریعت بهتر از رایانه های کند به فروش خواهند رفت.

احتمالاً مهم ترین محرک تحول IC هم زیستی بین IC و رایانه است: IC برای متحول شدن نیاز به بازار بزرگ دارد تا هزینه ی عظیم توسعه ی فنی را بتوان بین تعداد زیاد ICها تقسیم کرد، رایانه چنین بازاری را برای ICها فراهم می کند. از سوی دیگر، رایانه عطشی اشباع ناپذیر برای حافظه ی بیشتر، سرعت بیشتر و اندازه های کوچک تر دارد که همه خصوصیاتی هستند که IC می توانند برآورده کنند.


تصویر

گمانه زنی در این باره که چگالی مدارها تا کجا پیش خواهد رفت، جالب است. در 1965 گوردون مور، یکی از بنیان گذاران شرکت اینتل، پیش بینی تقریباً حیرت انگیزی کرد که به نام قانون مور معروف شد. او که در توسعه ی فنی IC نقش داشت، متوجه این نکته شد که چگالی مدار روی تراشه ها هر سال دو برابر می شود. واضح است که رشدی نمایی به این صورت نمی تواند تا ابد ادامه پیدا کند، اما طی بیست سال اول متحول شدن IC دقت قانون مور حیرت انگیز بوده است. اینک به نظر می رسد که آهنگ پیشرفت کند شده باشد و زمان دو برابر شدن چگالی به دو سال نزدیک شده است، اما چون هنوز به محدودیت های ناشی از قوانین فیزیک نرسیده ایم، به نظر نمی رسد که روند افزایش سرعت و چگالی مدار به این زودی ها متوقف شود.

  امتیاز: 0.00