Apa itu Sirkuit Terpadu Silikon?

Sirkuit terpadu silikon (IC) adalah sirkuit elektronik fungsional kompak yang berisi semikonduktor berbasis silikon. Semikonduktor memiliki karakteristik konduktivitas yang dapat dikontrol dengan berbagai cara. Sirkuit terpadu, juga dikenal sebagai chip atau microchip, dipandang sebagai komponen kecil dengan terminal mulai dari delapan pin atau lebih. IC integrasi skala besar digunakan dalam perangkat komputasi yang berisi lebih dari satu juta transistor silikon. Transistor adalah perangkat tiga terminal yang bertindak sebagai katup arus yang dikendalikan arus dan seperti relai elektromagnetik, tetapi dengan kontrol arus kontinu alih-alih kontrol dua keadaan atau on/off.

Semikonduktor yang digunakan dalam sirkuit terpadu silikon adalah entitas utama yang disebut sebagai perangkat solid-state. Sebelum perangkat solid-state pertama digunakan secara komersial, cara untuk mengontrol aliran elektron adalah dengan menggunakan tabung vakum dengan pemanas, katoda, pelat, dan setidaknya grid kontrol. Ukuran dan kebutuhan daya tabung vakum sekarang membuatnya populer hanya di bidang khusus seperti amplifier daya ekstra tinggi untuk aplikasi audio dan radio. Sirkuit terpadu silikon sangat populer juga karena ketersediaan silikon, karena senyawa silikon umum ditemukan di mana-mana seperti pasir biasa. Dengan pemanasan yang tepat tanpa adanya oksigen, produsen semikonduktor mampu menghasilkan silikon murni, yang dapat diproses lebih lanjut sebagai dioda, transistor, dan IC.

Sirkuit terpadu silikon tidak digunakan untuk aplikasi sinyal radio karena keterbatasan perangkat semikonduktor silikon yang ditutupi oleh kinerja sinyal yang lebih baik dari semikonduktor lain seperti semikonduktor germanium. Di telepon seluler, sirkuit daya audio dan arus bolak-balik (AC)/arus searah (DC) menggunakan IC semikonduktor silikon. Komputer dan perangkat digital lainnya menggunakan banyak IC silikon. Dari stopkontak, catu daya menggunakan dioda silikon yang mampu menyearahkan langsung tegangan AC utama. Dioda ini biasanya dalam catu daya switching terbungkus yang menggunakan chip pengatur daya berbasis silikon yang biasanya dari jenis modulasi lebar-pulsa (PWM), yang memberi umpan balik pada tingkat keluaran DC sebagai perubahan dalam siklus kerja pulsa daya.

Mayoritas sirkuit elektronik untuk aplikasi frekuensi yang relatif rendah menggunakan semikonduktor berbasis silikon. Dioda silikon adalah dioda daya frekuensi rendah paling populer yang tersedia di pasaran. Semikonduktor switching lainnya, seperti penyearah yang dikontrol silikon (SCR), perangkat AC tiga terminal (TRIAC), dan sebagian besar transistor daya audio, terbuat dari semikonduktor silikon. Dalam panel surya fotovoltaik, diamati bahwa sambungan silikon yang terkena sinar matahari menghasilkan potensi listrik di terminal. Ini mengarah pada penggunaan luas perangkat panel surya berbasis silikon yang menjanjikan untuk menjadi lebih murah dan lebih murah karena lebih banyak penelitian dan terobosan manufaktur tercapai.