ответы на билеты по КСЕ / Развитие твердотельной электроники

Развитие твердотельной электроники.

Первое промышленное производство полупроводни­ковых приборов освоено в середине 50-х гг. XX в. после разработки технологии зонной очистки для равномерно­го распределения примесей в кристаллах. В 1955 г. со­зданы транзисторы со сплавными и р-n-первходами, а затем — дрейфовые и сплавные с диффузией.

Самая первая модификация транзистора — бипо­лярный транзистор — имел форму цилиндра с тремя выводами соответственно от эмиттера (т. е. части тран­зистора, из которой поступает ток), коллектора (пункта назначения электронов) и от регулирующей части — базы. Будучи своеобразной «заслонкой», база либо спо­собствовала, либо препятствовала потоку электронов.

В 1957 г. американский инженер Г. Кремер изобрел и запатентовал гетер о структурный транзистор, состоя­щий из нескольких слоев полупроводникового матери­ала — соединения галлия с различными присадками. Данный транзистор отличался от биполярного гораздо более высоким быстродействием. Позднее тот же автор предложил идею гетероструктурного лазера. Одновре­менно и независимо от Г. Кремера эту же идею запа­тентовали российские ученые Ж. Алферов и Р. Казаринов из Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе, в 1970 г. в этом же институте был создан гетероструктурный лазер, способный (в отличие от его аналогов) непрерывно работать при комнатной температуре.

В 1958 г. американский инженер Д. Килби предло­жил конструкцию микросхемы, в которой весь набор электронных элементов в виде слоев различных мате­риалов располагался на одной пластине из германия. Эта конструкция оказалась основополагающей для из­готовления интегральных схем с многослойной струк­турой, включающей множество транзисторов и других элементов, которые компонуются на одной пластине с применением тонкоплелочной групповой технологии, заключающейся в последовательном формировании элементов. Интегральные схемы составляют техничес­кую базу информационных технологий.

По мере освоения тонкопленочной технологии осаждались тонкие пленки не только полупроводнико­вых, но и других материалов: диэлектриков, магнети­ков и т. д.

(При создании современной электронной аппара­туры различного назначения — от аудио- и видеоаппа­ратуры до сложнейших компьютерных, космических и других систем возникают непростые задачи измерений и контроля. Для решения таких задач на основании предложенных российскими учеными С.Х. Карпенковым и Н.И. Яковлевым магниторезистивных методов измерений созданы принципиально новые высокочув­ствительные преобразователи и приборы, позволяющие измерять магнитные параметры образцов толщиной до 0,01 мкм и массой менее 0, 01 мг, контролировать био­токи в живых тканях и регистрировать сверхбольшие токи — до 300 000 А. За эту работу С.Х. Карпенков и Н.И. Яковлев удостоены Государственной премии Российской федерации 1998 г. в области науки и техники.)(на всякий случай)

Дальнейшая модернизация различных микроэлектрон­ных средств связана с освоением и внедрением нанотехнологий.