Mạch tích hợp silicon là gì?

Một mạch tích hợp silicon (IC) là một mạch điện tử chức năng nhỏ gọn có chứa chất bán dẫn dựa trên silicon.Chất bán dẫn có các đặc điểm dẫn điện có thể được kiểm soát theo nhiều cách khác nhau.Mạch tích hợp, còn được gọi là chip hoặc vi mạch, được xem là một thành phần nhỏ với các đầu nối từ tám chân trở lên.Các IC tích hợp quy mô rất lớn được sử dụng trong các thiết bị điện toán có chứa hơn một triệu bóng bán dẫn silicon.Các bóng bán dẫn là các thiết bị ba đầu cực hoạt động như các van dòng điện được điều khiển hiện tại và giống như rơle điện từ, nhưng với điều khiển dòng liên tục thay vì điều khiển hai trạng thái hoặc bật.được gọi là một thiết bị trạng thái rắn.Trước khi thiết bị trạng thái rắn đầu tiên được đưa vào sử dụng thương mại, cách kiểm soát dòng điện tử là sử dụng ống chân không có lò sưởi, cực âm, tấm và ít nhất là một lưới điều khiển.Kích thước và yêu cầu năng lượng của các ống chân không giờ đây chỉ làm cho chúng chỉ phổ biến trong các trường chuyên dụng như bộ khuếch đại công suất cực cao cho các ứng dụng âm thanh và vô tuyến.Mạch tích hợp silicon cũng rất phổ biến do sự sẵn có của silicon, vì một hợp chất phổ biến của silicon được tìm thấy ở khắp mọi nơi như cát bình thường.Bằng cách gia nhiệt thích hợp trong trường hợp không có oxy, các nhà sản xuất chất bán dẫn có thể sản xuất silicon tinh khiết, có thể được xử lý thêm dưới dạng điốt, bóng bán dẫn và ICS.Các thiết bị bán dẫn được bao phủ bởi hiệu suất tín hiệu tốt hơn của các chất bán dẫn khác như chất bán dẫn germanium.Trong điện thoại di động, các mạch điện âm thanh và dòng điện xoay chiều (AC)/trực tiếp (DC) sử dụng ICS bán dẫn silicon.Máy tính và các thiết bị kỹ thuật số khác sử dụng nhiều IC silicon.Từ ổ cắm tiện lợi, nguồn điện sử dụng các điốt silicon có khả năng điều chỉnh trực tiếp điện áp AC chính.Các điốt này thường nằm trong nguồn điện chuyển mạch được bao bọc sử dụng các chip điều chỉnh năng lượng dựa trên silicon thường thuộc loại điều chế độ rộng xung (PWM), phản hồi các mức DC đầu ra là thay đổi trong chu kỳ nhiệm vụ của các xung công suất.Phần lớn các mạch điện tử cho các ứng dụng tần số tương đối thấp sử dụng chất bán dẫn dựa trên silicon.Diode Silicon là diode năng lượng tần số thấp phổ biến nhất có sẵn trên thị trường.Các chất bán dẫn chuyển mạch khác, chẳng hạn như bộ chỉnh lưu điều khiển silicon (SCR), thiết bị ba đầu cuối AC (triac) và hầu hết các bóng bán dẫn năng lượng âm thanh, được làm từ chất bán dẫn silicon.Trong các tấm quang điện mặt trời, người ta quan sát thấy rằng các mối nối silicon tiếp xúc với ánh sáng mặt trời tạo ra một điện thế điện trên các thiết bị đầu cuối.Điều này dẫn đến việc sử dụng rộng rãi các thiết bị bảng điều khiển năng lượng mặt trời dựa trên silicon hứa hẹn sẽ trở nên rẻ hơn và rẻ hơn khi có nhiều đột phá nghiên cứu và sản xuất.