Puolijohdesiruja

Puolijohdesiruja, myös tunnettu nimellä puolijohdepohjainen siru tai puolijohdeintegrätty piiri, on elektroninen komponentti, joka sisältää puolijohdemateriaaleista valmistettuja transistoreita ja muita elektroniikan elementtejä. Nämä sirut ovat perusrakenteita nykyaikaisessa digitaaliteknologiassa, kuten tietokoneissa, puhelimissa, televisioissa ja autojen elektronisissa järjestelmissä.

Puolijohdesiruja valmistetaan yleensä piistä (siliconista) tai muista puolijohdemateriaaleista, kuten galliumarseniidista tai indiumfosfiidista. Valmistusprosessi alkaa puhtaasta piilevyistä, joihin on kasvatettu monikerroksinen rakenteinen piiri. Tämän jälkeen käytetään fotolitografiateknologiaa ja ionisuihkutusta muovaamaan haluttuja transistoreja ja johtimia. Prosessi sisältää myös doppaamisen, jossa piin puhtauteen lisätään epäpuhtauksia, kuten fosforia tai booria, muuttaakseen sen ominaisuuksia.

Puolijohdesiruja jaetaan pääasiassa kahteen päätyyppiin: digitaalisiin ja analogisiin. Digitaaliset sirut käsittelevät binäärijärjestelmän periaatteita (0 ja 1) ja ovat yleisiä mikroprosessoreissa ja muistipiireissä. Analogiset sirut puolestaan käsittelevät jatkuvia signaaleja, kuten äänen tai kuvan, ja niitä käytetään esimerkiksi signaalinkäsittelypiireissä.

Puolijohdesirujen kehitys on jatkuvasti etenevää, ja nykyään tutkitaan uusia materiaaleja, kuten grafeenia, sekä pienempiä ja tehokkaampia valmistustekniikoita, kuten nanoteollisuutta. Nämä edistysaskelmat mahdollistavat pienemmät, tehokkaammat ja energiatehokkaammat elektroniset laitteet.