Изобретение полупроводниковых приборов и совершенствование технологии их производства

Ответ:

Полупроводниковые приборы, ППП — широкий класс электронных приборов, изготавливаемых из полупроводников.

К полупроводниковым приборам относятся:

Интегральные схемы (микросхемы)

Полупроводниковые диоды (в том числе варикапы, стабилитроны, диоды Шоттки),

Тиристоры, фототиристоры,

Транзисторы,

Приборы с зарядовой связью,

Полупроводниковые СВЧ-приборы (диоды Ганна, лавинно-пролетные диоды),

Оптоэлектронные приборы (фоторезисторы, фотодиоды, солнечные элементы, детекторы ядерных излучений, светодиоды, полупроводниковые лазеры, электролюминесцентные излучатели),

Терморезисторы, датчики Холла.

Hо к этому времени потребность в полупроводниковых элементах была на самом деле исключительно велика - особенно с появлением первых ЭВМ, низкой надежности электронных ламп и высокими их энергопотреблением и массогабаритными показателями. Особенно остро эти проблемы проявились в многоламповой аппаратуре. Достаточно сказать, что ЭВМ "ЭНИАК", созданная в 1945 г, насчитывала 18000 ламп, занимала площадь 140 кв.м, весила 30 т и потребляла 150 кВт электроэнергии. Надежность ее работы от отказа до отказа определялась всего 3 часами. Понятно, что в этот период поиски малогабаритного и высоконадежного элемента, способного заменить эл.лампу, велись во всех возможных направлениях. Не было целенаправленого поиска только в области полупроводников. А именно тут и наткнулись на необходимый эффект.

Первые, так называемые, "точечные" транзисторы встретили весьма холодный прием со стороны разработчиков аппаратуры, однако им на смену вскоре появились т.н. "плоскостные" транзисторы, свободные от недостатков "точечных". В сравнительно короткий срок удалось перейти с германия, не обеспечивающего применение транзисторной техники в условиях высоких температур, на более устойчивый к температурным воздействиям кремний. Появление планарной техники позволило повысить характеристики транзисторов и перейти к групповым методам проведения технологических процессов. Самым важным следствием появления планарной технологии явилась идея изготовления на одном кристалле не одиночного транзистора, а нескольких транзисторов, диодов и других элементов, объединенных уже в интегральную микросхему (ИМС). Таким образом, рождение транзистора обусловило появление и бурное развитие микроэлектротехники, ставшей, в свою очередь, базой для развития вычислительной техники и многих направлений электроники.

Интересны и такие цифры: в электронике 80-х годов ушедшего столетия, по сравнению с ламповой эпохой (до 1948 г), используется в 50000 раз больше активных элементов, а средняя стоимость активного элемента (за этот период) снизилась в 10000 раз.

Энергопотребление одной ИМС составляет примерно столько же, сколько потребляет одна электронная лампа - и здесь мы имеем выигрыш в десятки тысяч раз. Значительный выигрыш был получен и по надежности. По опубликованным в печати данным для микро-ЭВМ, достигнуто 0,05% отказов на 1000 часов, что соответствует одному отказу за 210 лет непрерывной работы!

Существенный выигрыш и по быстродействию вычислительных средств: только за 20 лет (1962-1982 гг) быстродействие выросло на 6 порядков, а стоимость вычислений упала в десятки миллионов раз, т.е. более чем на семь порядков.

В СВЧ электронике на арсениде галия удается создавать малошумящие транзисторы для приемной аппаратуры, обеспечивающие коэффициент шумов порядка 1,5-4 дБ.