Mikroişlemciler Planer-Set Teknolojisi ve en yeni teknoloji olan CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) teknolojisi ile yapılıyor. Ben mikroelektronik dersinde de gördüğümüz planer-set teknolojisini anlatmaya çalışayım önce. (Prof. Dr Rauf Mizrababayev hocamızın kullakları çınlasın 🙂 ) Çünkü CMOS teknolojinin nası birşey olduğunu ben de bilmiyorum. 🙂    Bu arada planer-set teknolojisi de fi tarihinden kalmadır bunu da hatırlatalım.

   Nedir bu teknoloji?   Şimdi anlatmaya şuradan başlıyayım; Öncelikle mikro elektronikte yarı iletkenler kullanılır. Yarı iletkenlerin mikro elektronikte kullanılma sebepleri arasında şunları söyleyebilirim;

1-)Yarı iletkenin iletkenliği, onlara farklı atomlar katarak azaltıp arttırılabilinir. Tabi bu büyük avantajdır.  

2-)Yarı iletkenlerin iletkenliği sıcaklık arttıkça artar. Sıcaklık ise metallerde ve iletkenlerde iletkenliğin baş düşmanıdır. Sıcaklık bu malzemelerde iletkenliği düşürür. 

silikon kaya
Yarı İletken(silikon) kaya

  Mikroişlemci yapımının  ilk aşaması  saf bir yarı iletkeni alıp onu büyütmektir.  Bu yarı iletkeni Silikon olarak düşünün. Silikon 1000 C derecede yada daha fazla sıcaklıkta ısıtılarak  sıvı hale geldikten sonra bu sıvı haldeki silikon, çeşitli yöntemlerle moleküler büyütmeye tabi tutulur.  El kadar malzeme inceltilerek insan boyuna ulaşır.  

  Şimdi sıra bu malzemeyi bir mikro işlemci boyuna küçültmeye ve işlemcinin silokon tabakasına inceltmeye geldi.  Bunun için özel makinalar kullanılır ve yarı iletken malzeme 1 milimden daha küçük incelikte kesilir. Buna epitaxy deniliyor. 

Plaka

Silikon
Üzerine devre Şeması Basılmış Silikon Plaka
(Her Bir kare bir Mikroişlemcidir.)

 En son aşama, bu kesilen bir milimden daha küçük incelikteki küçük malzemeye 1 milyar transistör ve çeşitli kondansatör yerleştirmektir.  Bunu nasıl yapıyor bu herifler?  Mikroelektronik dersinde Prof.Dr Rauf Mizrababayev hocamızın söylediğine göre bunu bir fotoğraf kağıdı basmaya benzetebiliriz.  Eski fotoğraf makinaları vardı hatırlarsınız. Filmleri vardı ve bu filmler büyültülüp fotoğraf kağıdına basılıyordu.  Bu adamlar bu işlemin tam tersini yapıyorlar.  Yani ilk önce bilgisayarlarda bu 1 milyar devre çiziliyor. Daha sonra bu çizilen devre o küçük silikonun üzerine sığacak şekilde küçültüyor. Bunu bir bilgisayarla yapmak mümkündür.  

graphics-processor460images (1)

 Bu küçültülen devre, ışığa duyarlı bir malzemeye basılıyor ve malzemenin üzerinde transistörlerin  n-tipi ve p-tipi  yarı iletkenler için gerekli olan fosfor ve argonyum veya daha değişik atomları oluşuyor.  Bu kağıt şeklindeki ışığa duyarlı materyal bizim işlemcimizi oluşturacak yarı iletken üzerine yerleştirilip üzerine bir asit yada kimyasal dökülerek fosfor, bor, argonyum atomlarının dışındaki tüm ışığa duyarlı kağıdı tepkimeye sokup kaybolmasını sağlıyor. Şimdi kaldı mı size silikonun üzerinde sadece transistörlerin yapılarını oluşturan ve aynı resimdeki yerlerinde bulunan bor, argonyum ve bor atomları.  İşte bu atomları silikonun içine sokmak için silikon götürülüp yine çok yüksek sıcaklıklarda ısıtılıyor ve bu atomların silikonun içine girmesi sağlanıyor.   Ve alın size mikro işlemci 🙂 

 12291ed5processor1