Smári gjörbylti tækni frá 1947 til dagsins í dag
2023-11-18 3321

John Bardeen, Walter Brattain og fyrsta starf William Shockley Transistor markaði upphaf nýs tímabils.Í dag, hvenær sem við ræðum hröð framfarir í rafeindatækni, mikilvægi smára er ómögulegt að hunsa.Smári er ekki aðeins meðal áhrifamestu uppfinninga 20. öldin, en hefur einnig aukið orkunýtni verulega á meðan Að draga úr lausu slöngum.Í samræmi við það, merkja smári sem burðarás Rafeindatækni samtímans er varla ofmat.Reyndar eru áhrif þess augljós í nánast öllum þáttum nútímalífsins.

Sem slíkur er það krefjandi að finna rafeindabúnað í dag sem er ekki háð Transistors, 75 árum eftir upphaf þeirra.Þessir vísindamenn fóru fram úr fyrstu væntingar.Snjallsímar í dag hafa samþætt tugi milljarða af smára, sem sýna fram á það hraða sem tækni fer fram.Þessi mínúta Hluti umbreytir furðulega fjölmörgum þáttum í daglegu lífi okkar. Engu að síður, að skilja þessi verulegu áhrif þarfnast Athugun á snemma uppruna rafrænna íhluta.

Fyrir Aðventa smára, rafeindir íhlutir náðu nauðsynlegum tímamótum eins og Uppgötvaðu rafeindina og kynnir tómarúmslönguna.Eftir 10 ára bilið Milli tómarúmslöngunnar og uppgötvunar rafeinda þurfti það 40 ár í viðbót fyrir smári að koma fram.Tómarúmslöngur voru fyrstu tækin til að virkan stjórna rafeindaflæði, svipað og nútímaleg lið, og hafði getu til magna merki.

Þrátt fyrir þeirra Takmarkanir eins og magn þeirra, mikil orkunotkun og óhæfni Fyrir smámyndun, uppfinning smára árið 1947 af John Bardeen, Walter Brattain og William Shockley markuðu umtalsverða og ófyrirséðan Vendipunktur í þróun upplýsingatækni og alþjóðlegs Siðmenning.Þegar við lítum til baka á tilkomu fyrsta punkta-tengingarinnar smári, það er erfitt að vera ekki undrandi og ótti yfir því hversu mikið smári hefur breytt og þróað síðan þá.Þessi litli en þó lykilhluti ekki aðeins bætt orkunýtni og stærð lofttegunda en varð einnig a Grundvallar byggingarreit stafrænnar.Að ná tökum á þessari lykiltækni Opnar óteljandi nýja útsýni og möguleika.

Mynd 1: Punktur snertingar smári

Síðustu 75 ár hafa smárar þróast frá skáldsögu tækni til órjúfanlegra hluti nútímasamfélagsins.Þeir sýna ekki aðeins skjótan vöxt vísinda og tækni en bera einnig vitni um framgang mannlegs samfélags.Frá Þetta tiltölulega stutta tímabil sögu, við gerum okkur grein fyrir því að þessi framsókn hefur fór fram úr hreinni tæknibætur.Leikni þessa grundvallar Tækni gerir kleift að koma fram úr miklum fjölda nýrra möguleika og möguleika. Á hvaða hátt hafa smárar hafa áhrif á mismunandi svið?

Mynd 2: Rafræn hluti

Smári hafa hafði víðtæk áhrif á ýmsar atvinnugreinar, frá snjallsímum og Ofurtölvur við heimilistæki og iðnaðarbúnað.Furðulega, Dagleg tæki innihalda nú þegar tugi milljarða smára, hver tákna örkosmos tækniframfarir og hraða félagslegs Skipta um.

Mynd 3: Farsímaflís Samþætta 17 milljarða smára

Efni Vísindi hafa gegnt mikilvægu hlutverki við þróun smára undanfarna áratugir.Snemma smárar voru aðallega gerðir úr sílikoni og germanium, efni sem henta vel tæknilegu umhverfi samtímans. Engu að síður hefur stöðug framþróun tækni leitt til vísindamanna til Kannaðu ný tvívídd efni eins og grafen sem myndast Áhugi.Grafen sýnir framúrskarandi rafeinda hreyfanleika og er hægt að nota það til búa til smærri smári.Innleiðing þessa skáldsöguefnis flýtir ekki aðeins fyrir framgangi ör rafeindatækni í átt að Auka afköst og minni stærð, en breytir einnig verulega okkar skilningur á hámarksgetu smára.Breytingar Í efnissamsetningunni eingöngu eru ófullnægjandi til að skýra ítarlega Heilur umgjörð smára.Að skilja viðkomandi útreikninga og hönnun er brýnt fyrir nútíma smári hönnun, þar sem háþróaður Reiknilíkanagerð og uppgerðartæki skiptir sköpum.Skammtaáhrif hafa byrjað að koma fram á smásjárskalanum, skapa nýjar áskoranir og Óvissa í hefðbundinni hönnun rafeindabúnaðar.Hins vegar með nákvæmum Reiknilíkön, verkfræðingar geta spáð fyrir með nákvæmni hvernig smárar munu virka í mismunandi rekstrarumhverfi og hámarka þannig hönnun þeirra Ennfremur.Þetta dregur ekki aðeins úr hönnunarlotunni og lágmarkar prufu og villu útgjöld, en það setur einnig sterka grunn fyrir frekari framvindu Microelectronics tækni.Þó, háþróaður hönnunarverkfæri þrátt fyrir, Samþættar hringrásir eru enn nauðsynlegar til að ná framúrskarandi árangri.

Ef smári var neistinn sem kveikti í byltingu upplýsingatækni, Þá var samþætt hringrás hvata sem ýtti undir þennan eld.Apollo 11 Moon Landing táknaði veruleg framfarir í samþættum hringrás og Transistor tækni.Við höfum skipt úr byltingu með vélbúnaði við hugbúnaðardrifna forritsmiðju byltingu.Umsóknir dagsins miða Til að auka skynjun okkar, athugun og skilning heimsins, Að nota nýjustu tækni eins og sýndarveruleika (VR) og auka Raunveruleiki (AR) tæki.Árangur þessarar ótrúlegu tækni í grundvallaratriðum Fer eftir samþættingu og framförum smára.Horft fram á veginn, Spurning vaknar: Verðum við fær um að uppfylla vaxandi kröfur um Transistors í sífellt flóknari forritum?

Að fá a Alhliða skilningur á flækjum sem taka þátt í smári Framleiðsla, við skulum kafa dýpra í hönnun og framleiðsluferli þess. Hvert skref frá vali undirlags, eftirlíkingu efnis, lyfjameðferðaraðferðir, til Lokaumbúðir og prófanir þurfa vandaða útreikninga og aðgerðir.Að auki hafa áratuga rannsóknir sérfræðinga leitt til Nýjasta tækni sem notuð er í þessum ferlum.Reiknilíkön og Eftirlíkingartæki hafa óaðskiljanlega stöðu til að ná þessum markmiðum.

Það er sérstaklega Erfitt að viðhalda framúrskarandi frammistöðu smára í harða Umhverfi, svo sem ákaflega kalt, ákaflega heitt, rakt eða rykug stað. Þetta skapar áskorun.Fyrir rafeindatæknimenn, rannsaka áreiðanleika. Í smári er hegðun orðið í brennidepli.Þó smári tækni hafi færði mörg þægindi og tæknileg stökk í daglegt líf okkar, þess Framleiðsla setur þrýsting á umhverfið.Við getum ekki hunsað Core Umhverfismál eins og skólphreinsun, efnafræðileg notkun og úrgangur endurvinna;Þeir þurfa fulla athygli og árangursríkar lausnir.Á sama tíma, Það verður að nefna að skammtafræðilegt hefur áhrif á smári Tækni.Þetta er glænýtt svið sem er allt öðruvísi en Klassískar tölvuaðferðir og opnar nýja hurð fyrir upplýsingavinnslu. Þrátt fyrir að skammtatölvan sé enn á könnunarstiginu, eru möguleikar þess Áhrif á smári tækni eru verðug árvekni okkar.

Ítarleg Könnun á smári, hvort sem hann er sögu, hönnun, notkun, Framleiðsluferli, eða umhverfisáhrif, geta leitt í ljós nýsköpunarbylgjurnar og tæknileg bylting sem það hefur upplifað frá fæðingu sinni til Núverandi.Áhrifin?Stór.Reyndar hafa þessi framfarir mótað marga mjög Þættir nútíma siðmenningar okkar.Hlakka til, með tilkomu nýrra Efni, breytingar á hönnunarheimspeki og stækkun nýrrar umsóknar Reitir, smárar herald að rafræn tækni muni fara í átt að meira Metnaðarfullt og óbundið tímabil.