Databrikk, også kjent som integrerte kretsløp (ICS) eller mikrobrikker, er laget av en kompleks kombinasjon av materialer, først og fremst
silisium . Her er et sammenbrudd:
kjernematerialer:
* silisium (Si): Grunnlaget for de fleste datamaskinbrikker. Silisium er en halvleder, noe som betyr at den kan utføre strøm under visse forhold, noe som gir mulighet for å lage transistorer og andre viktige komponenter.
* silika (SiO2): Brukes til å danne et isolerende lag på silisiumskiven, og skiller forskjellige elektriske kretsløp.
* metaller: Ulike metaller som aluminium, kobber og gull brukes til sammenkoblinger (ledninger) som har elektriske signaler over brikken.
* Polysilicon: Et tynt lag silisium som brukes til porter i transistorer, og kontrollerer strømmen av strøm.
Andre materialer:
* dielektriske materialer: Brukes til å isolere forskjellige deler av brikken, og forhindrer kortslutning. Vanlige eksempler inkluderer silisiumdioksid og hafniumoksyd.
* Dopants: Forurensninger bidro til silisiumet for å kontrollere dens ledningsevne. Fosfor og bor brukes ofte dopingmidler.
* innkapslingsmaterialer: Brukes til å beskytte brikken mot miljøfaktorer som fuktighet og temperatur.
Produksjonsprosess:
1. silisiumskiveforberedelse: En tynn skive med meget rent silisium poleres og renses.
2. fotolitografi: Et mønster projiseres på skiven, og skaper kretsløpet.
3. Etsing: Uønsket materiale fjernes, og etterlater det ønskede mønsteret.
4. doping: Urenheter blir lagt til silisiumet for å kontrollere dens ledningsevne.
5. Metallisering: Samtegnede lag blir avsatt, og skaper ledningene som kobler de forskjellige komponentene.
6. emballasje: Brikken er innkapslet i et beskyttende hus.
Evolution of Chip Materials:
* tidlige brikker: Brukt aluminium for sammenkoblinger, som hadde begrensninger når det gjelder hastighet og tetthet.
* moderne brikker: Bruk kobber til sammenkoblinger, gi bedre konduktivitet og gi mulighet for mindre, raskere chips.
* Avansert forskning: Utforsker nye materialer som grafen og karbon nanorør for potensielle fremtidige applikasjoner.
Den intrikate kombinasjonen av materialer og produksjonsprosesser skaper de komplekse og kraftige datamaskinbrikkene som driver vår moderne verden.
