מה הם מוליכים למחצה?

מאז גילוי החשמל, היה ידוע כי ישנם חומרים המאפשרים מעבר זרם לכיוון אחד ומונעים אותו בקוטביות הפוכה.

בשנות הארבעים התגלו תכונות הסיליקון. יסוד כימי שופע מאוד בטבע, סיליקון טהור נוטה ליצור מבנה גבישי יציב, שהאלקטרונים שלו יוצרים מסלולים שלמים, מה שלא מאפשר מעבר של זרם חַשׁמַלִי. אך כאשר מוסיפים טומאה מאלמנט שיש בו יותר מדי אלקטרונים, כגון ארסן או מעט מדי, כמו אינדיום (אטומים עם מסלולים לא שלמים), חומר מיוצר עם אלקטרונים חופשיים (מוליכים למחצה מסוג N) או עם חורי אלקטרונים (מוליכים למחצה סוג P).

כאשר מוליך למחצה N מחובר עם P אחד, יש לנו את צומת NP, דיודה, שתאפשר לזרם לעבור לכיוון אחד, אך אם הקוטביות תהפוך, הזרם לא יעבור. בשנת 1948 נעשו הניסויים לחיבור שלוש שכבות, בסדר NPN ו- PNP, ויצרו את הטרנזיסטורים הראשונים.

גילוי הטרנזיסטור חולל מהפכה בתעשיית האלקטרוניקה, ואיפשר לראשון מזעור המכשירים, אם כי היה עליהם להמשיך ולהרכיבם עם שאר האלמנטים בא לוח אלקטרוני.

במהלך שנות ה -60 התגלה כי ניתן למזער ולהרכיב חלקים אחרים יחד עם מוליכים למחצה באותה חבילה: זו הולדתו של מעגל משולב, שיכול לטפל בכל הפונקציות של מעגל גדול יותר, אך על משטח קטן בהרבה, ומאפשר ליצור יותר ויותר מכשירים. מורכב.

זה איפשר כעבור עשור, המוח המחשב מבוסס המוליכים למחצה הראשון שהופיע, מעולה בהרבה זו שגרמה למחשב ENIAC לעבוד, על בסיס צינורות ואקום, אך קטנים ויעילים לאין ערוך; וכך נולד המיקרו-מעבד.