APPLICATION OF SEMICONDUCTOR DEVICES – IC (Integrated Circuit) Niko Nababan 130801069 Faculty of Mathematics and Natural Sciences Universitas Sumatera Utara

INTEGRATED CIRCUIT (IC) Integrated Circuit atau disingkat dengan IC adalah Komponen Elektronika Aktif yang terdiri dari gabungan ratusan, ribuan bahkan jutaan Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang diintegrasikan menjadi suatu Rangkaian Elektronika dalam sebuah kemasan kecil. Bahan utama yang membentuk sebuah Integrated Circuit (IC) adalah Bahan Semikonduktor. Silicon merupakan bahan semikonduktor yang paling sering digunakan dalam Teknologi Fabrikasi Integrated Circuit (IC). Dalam bahasa Indonesia, Integrated Circuit atau IC ini sering diterjemahkan menjadi Sirkuit Terpadu.

INTEGRATED CIRCUIT (IC)

THE GENERATION OF INTEGRATED CIRCUIT

THIRD GENERATION OF COMPUTER INTEGRATED CIRCUIT

THIRD GENERATION OF COMPUTER INTEGRATED CIRCUIT

INTEGRATED CIRCUIT APPLICATIONS IC Linear IC Linear atau disebut juga dengan IC Analog adalah IC yang pada umumnya berfungsi sebagai : Penguat Daya (Power Amplifier) Penguat Sinyal (Signal Amplifier) Penguat Operasional (Operational Amplifier / Op Amp) Penguat Sinyal Mikro (Microwave Amplifier) Penguat RF dan IF (RF and IF Amplifier) Voltage Comparator Multiplier Penerima Frekuensi Radio (Radio Receiver) Regulator Tegangan (Voltage Regulator)

INTEGRATED CIRCUIT APPLICATIONS IC Digital IC Digital pada dasarnya adalah rangkaian switching yang tegangan Input dan Outputnya hanya memiliki 2 (dua) level yaitu “Tinggi” dan “Rendah” atau dalam kode binary dilambangkan dengan “1” dan “0”. IC Digital pada umumnya berfungsi sebagai : Flip-flop Gerbang Logika (Logic Gates) Timer Counter Multiplexer Calculator Memory

INTEGRATED CIRCUIT DESIGN Integrated Circuit biasanya disebut IC atau chip adalah sirkuit kompleks yang telah terukir pada chip semikonduktor (silikon) yang kecil. Chip silikon biasanya dikemas dalam wadah plastik dengan jarak antar pin 0,1″(2.54mm) yang akan sesuai dengan lubang pada papan stripboards dan breadboards. Pasir, mempunyai persentase silikon yang tinggi di dalam bentuk Silicon Dioxide (SiO2) dan pasir merupakan bahan pokok untuk memproduksi semikonduktor. Silikon dimurnikan secara bertahap hingga mencapai kualitas 'semiconductor manufacturing quality', atau biasa disebut 'electronic grade silicon'. Setelah proses pemurnian silikon selesai, silikon memasuki proses peleburan yg nantinya akan menghasilkan kristal tunggal yang disebut 'Ingot'.

INTEGRATED CIRCUIT DESIGN Kristal tunggal 'Ingot' ini terbentuk dari 'electronic grade silicon'. Besar satu buah 'Ingot' kira-kira 100 Kg dan memiliki tingkat kemurnian silikon hingga 99,9999 %. Setelah itu, 'Ingot' memasuki tahap pengirisan. 'Ingot' diiris tipis hingga menghasilkan 'silicon discs', yang disebut dengan 'Wafers'. Setelah diiris, 'Wafers' dipoles hingga benar-benar mulus sempurna, permukaannya menjadi seperti cermin yang sangat halus. Cairan biru seperti yang terlihat pada gambar di bawah adalah 'Photo Resist' seperti yang digunakan pada 'Film' pada fotografi. 'Wafers' diputar dalam tahap ini supaya lapisannya dapat merata halus dan tipis. Setelah disinari 'Ultra Violet', bidang 'Photo Resist' benar-benar hancur lebur. Meskipun bidangnya hancur, lapisan 'Photo Resist' masih melindungi materil 'Wafer' sehingga tidak akan tersketsa. Bagian yang tidak terlindungi akan disketsa dengan bahan kimia. Setelah tersketsa, lapisan 'Photo Resist diangkat dan bentuk yang diinginkan menjadi tampak.

INTEGRATED CIRCUIT DESIGN Photo Resist' kembali digunakan dan disinar dengan sirna 'Ultra Violet'. 'Photo Resist' yang tersinari kemidian dicuci dahulu sebelum melangkah ke tahap selanjutnya yaitu dinamakan 'Ion Doping' yaitu proses dimana partikel ion ditabrakan ke 'Wafer', sehingga sifat kimia silikon dirubah, agar CPU dapat mengkontrol arus listrik. Melalui proses yang dinamakan 'Ion Implanatation' (bagian dari proses ion doping) daerah silikon pada 'Wafers' ditembak oleh ion. Ion ditanamkan di silikon supaya merubah daya antar silikon dengan listrik. Setelah ion ditanamkan, ' Photo Resist' diangkat, dan materil yang berwarna hijau pada gambar sekarang sudah tertanam 'Alien Atoms'. Tiga lubang telah tersketsa pada lapisan atas transistor akan diisi dengan tembaga, yang berfungsi untuk menghubungkan transistor ini dengan transistor lain. Ion tembaga disimpan ke dalam transistor melalui proses yang dinamakan 'Electroplating'. Ion tembaga berjalan dari terminal positif (anoda) ke terminal negatif (katoda). Tahap ini disebut 'Copper Sulphate Solution'. Ion tembaga telah menjadi lapisan tipis di permukaan 'Wafers'. Lalu, lapisan tembaga dilapisi lagi dengan isolasi. Materil yang keleihan dihaluskan. Banyak lapisan logam dibuat untuk saling menghubungkan bermacam-macam transistors. Dimana chip terlihat sangat datar, sebenarnya memiliki lebih dari 20 lapisan untuk membuat sirkuit yang kompleks.