ELEKTRONİK

Başlangıçta elektriğin boşlukta, gazlarda ve yarıiletkenlerde nasıl aktığını inceleyen bir bilim dalı olan elektronik, bu değişik iletim türlerinden yararlanarak teknik alanda yayıldı ve bir sanayinin doğmasına yol açtı; ileri teknolojilerin kullanımına dayalı olarak gelişen bu sanayi, televizyondan hi-fi setlerine, otomobil radyolarına ve video kasetlere kadar günlük yaşamın bütün alanlarına girdi;

günümüzde büyük devletler arasındaki ekonomik rekabetin can alıcı noktası haline geldi.
«Bileşen» sözcüğü, genel anlamda çeşitli elektronik niteliğini gösterir; bu terim, eski «değiştirilebilir parça» yerini aldı. Bu öğeler, etkin ve edilgen bileşenler olarak : lir; başlıca etkin parçalar, tüpler (lambalar) ve yarıilet ikinci kesimde ise direnç (rezistans), kondansatör, transformatör, konektör, baskı devre ve piezoelektrik. ler gibi, bir elektrik devresinin etkin öğelerinin dışınd öğeler yer alır.

Bir bileşenin belirgin nitelikleri, elektriksel büyüklükl likle akım şiddeti ve potansiyel farkı ile gösterilir. Tek baş leşen hiçbir işe yaramaz: bu yüzden bir devre içinde > gerekir; üstelik bir bileşenin elektrik devresindeki etki) bir devreyle sağlanabilir. Bir bileşenin işlevi ile «eşdeğs bir devre arasındaki bağlantı bu şekilde kurulur.
Fotomaske, üretilecek elektronik devrenin resmini elde etme olanağı silisyum disk üstünde gerçekleştirilir. Bu gereç elektronik bileşenlerin üretiminde kullanılan temel öğedir.
İÇİNDEKİLER

ELEKTRON TÜPLERİ KATİLARDA İLETİM TRANSİSTOR ENTEGRE DEVRELER BİR DEVRENİN ÜRETİMİ SINIRLARINI ZORLAYAN BİR TEKNİK TİCARÎ BAŞARININ NEDENLERİ ARAŞTIRMA
Elektronik, iki dünya savaşı arasında radyoiletişim ve elektrik akımını doğrultma gibi iki öncelikli uygulama alanında gelişti. 1950’ler-den itibaren yarıiletkenlerin gelişimi, elektroniğin uygulama alanını daha da genişletti. Bu başarıyı minyatürleştirme sağladı: bilgisayarlarda entegre devrelerin artan önemi, bilgiyi işleme ve iletmede anahtar teknik olarak elektroniğin görüntüsünü güçlendirdi.

Bir elektrik devresine giren çeşidi öğelerin çalışmasını anlamak için temel kavram, elektrik akımım elektronların yer değiştirmesi olarak kavrayan fizik anlayışıdır. Elektronik aletleri üretmek, elektronları harekete geçirmek veya bunların yer değişimini yönlendirmek demektir.
ELEKTRON TÜPLERİ

Elektron tüplerinin (lambalarının) çalışma ilkesi oldul tir: bir serbest elektronlar demeti üretilir ve kapalı kap iı değiştirmesi sağlanır. Geçirimsiz bir gömlek içinde elektrotlar, ya elektron salar, ya salınmış elektronları y< da bunların hareketinde değişiklik yaratır. Elektronlar, çc tik bir atmosferde, yani vakum altında veya bir gaz içind ğiştirir. Bunlar ya ısıl etki, ya fotoelektrik (ışılelektrik) etk etkisi ya da ikincil yayım yoluyla üretilir; bu üretim yöı tüpleri sınıflandırmayı sağlayan ölçütleri oluşturur.

İleri bir vakumu, yani atmosfer basıncından İCT9 ila İl daha düşük bir basıncı korumak için, şoklara, titreşimi ısıl kaynaklı diğer baskılar gibi mekanik zorlamalara daya reçler kullanmak gerekir. Fizikokimyasal işlemlerden ge ısıya dayanıklı metaller, seramikler ve camlar, bu işler, idealdir.

Vakum tüpleri

Bu tüpler şu öğelerden oluşur: bir katot, bir anot ve ele rın hareketini hızlandırma işlevi gören bir veya birçok ızg tot, genellikle termoiyonik yayınımla üretilen elektronla nağıdır. Yayman elektron miktarının kullanılabilir düzeye sı için 1 100 °C dolayında bir sıcaklık elde etmek gerekir, lan kimyasal elementlerden tungsten bu sıcaklıklarda k£ ama yayım gücü çok zayıftır. Tungsteni, toryum oksit ve karıştırarak elde edilen alaşımlar, katotun yayım gücünü i me olanağı verir. Daha yüksek sıcaklıklarda (1 500-1 70( kısa aralıklarla yayınım elde etmek için özel olarak tasa katotlar kullanılır; bunlar baryum ve stronsiyum oksitler mıyla kaplanmış nikelden hazırlanır.

Nikel, molibden, demir ve bazen de bakırdan üretilen anc çiminin (ince levha veya silindir), tüpün geometrik yapısına gerekir; hızlandırılmış elektronlar anotta toplanır. Elektronla da çarpması sonucunda ısı açığa çıkar ve bu ısıyı boşaltmak

Diyot. Vakum tüplerinin en basitidir; 1905’te J. A. Flen rafından gerçekleştirilen bu lamba iki elektrottan oluşur: b ve bir anot. Akım şiddeti, yayman ve anoda ulaşan elektrc sının fonksiyonudur. Aynı sıcaklıkta akım, anottaki pot farkıyla, yani bu elektrotun etki alanını oluşturan küreyk orantılıdır. O halde elektron sayısı ve bu potansiyel farkı tına alınabilir. Bazı özgün değerlerin yanı sıra akım, tüp ometrik yapısına bağlı bir katsayının fonksiyonudur. Geri değeri aşarsa, akım sabit kalır, yani doyma noktasına ulaş.

Diyot ya akımı geçirir ya da keser; potansiyel farkının ı ne göre otomatik olarak açılıp kapanan bir anahtar gibi çal: diyot alternatif akım devresine bağlanırsa, potansiyel fark tif olduğunda akımı geçirir, negatif olduğunda keser: bu b. doğrultucusu’dur (redresör).

Triyot. Diyodun verimini iyileştirmek amacıyla 1906’da ] Forest tarafından geliştirildi: hızlandırılan elektronlar, elekrotlar arasındaki mekânda sürüklenmez, katoda yakın gara bunları çeker ve anota ulaşmalarını kolaylaştırır. El akışı ızgaranın potansiyel farkının fonksiyonudur; bir triyot ra bölgesinden önemli şiddette akım geçmesini sağlar; oysa ta bu noktada akım bulunmaz, Öyleyse bir triyot bir akım j teci (amplifikatör) sayılabilir. Diyotla karşılaştırılarak grafik gösterilirse, akım şiddeti, ızgara ve anotun potansiyel fark!
rnksiyonu biçiminde verilir; böylece elde edilen eğri, yükseltme îtsayısını, yani tüpün geometrik yapısının fonksiyonunu tanımıma olanağı sağlar.

Tetrot, pentot… Mühendisler, triyodun yapım ilkesinden srarlanarak, yani elektrot (ızgara) ekleme yoluyla parazit olaylımı önleme veya diyodun fiziksel sınırlarım aşma ilkesini iz-;yerek başka tüpler gerçekleştirdiler; böylece tetrot (iki ızgara), adından pentot (üç ızgara) yapıldı ve bu gelişme oktoda (altı ız-;şra) kadar sürdü; bunlar iki dünya savaşı arasında elektroniğin sayaçlarını karşılama olanağı verdi. Bu dönemin kataloglarınca şaşılacak kadar çeşitli ürün yer alır; bu ürünlerin çoğu, artık :=nhî bir değer taşır; çünkü uygulamada bu bileşenlerin yerini arıiletkenler almıştır. Bununla birlikte, bazı alanlarda tüplerin ■eri tutulamaz.

Hiperfrekans tüpleri

Elektronik uygulamalarının çoğunda kullanılan bu tüpler, :daklanmış bir demet elde etme ve elektronları belli bir sürede =r.oda ulaştırma olanağı verir.

Bu alanda iki teknik uygulanır: doğrusal odaklama ve çapraz i’,anlı odaklama. Birinci halde dağılım bir manyetik alanla önlenir; ikinci halde bir elektrik alanı ve bir manyetik alan elektron denetini odaklar. Bu ilkelere dayalı birçok tüp üretilmiştir ve bu alandaki araştırmalar etkin şekilde sürmektedir; çünkü söz konu-s-j tüpler, televizyon vericilerinde, bazı radarlarda, troposfer ile–n vericilerinde ve hatta parçacık hızlandırıcılarında enerji kayağı olarak büyük önem taşır. Doğrusal odaklamalı gruba, hız —odülasyonlu tüpler (kilostron) ve ilerleyen dalgalı tüpler (karsi-:~tron O) girer; çapraz alanlı grupta, çapraz alanlı yükselteç (mag-:etronj ve karsitıotron M yer alır.

Gazlı tüpler

Cıva buharıyla doymuş bir diyot doğrultucu gücünü korur ve yüksek gerilimlerde bile, mesela yüksek gerilimli elektrik ener-•ısinin iletiminde kullanılabilir. 1920’lerdeki teknik sistemin özellikle bu tür tüplere ihtiyacı vardı. Bu tüplerin olmadığı yerlerde, lokomotifleri veya elektrokimya sanayiini doğru akımla beslemek için özel hat şebekeleri gerekiyordu; çünkü elektrik enerjisi üçfazlı (trifaze) akım biçiminde iletiliyordu. Gazlı tüpler günümüzde uzun mesafe iletim hatlarına sürekli elektrik enerjisi beslemek için hâlâ kullanılmaktadır. Bunlar 100 kV ve üstündeki gerilimlere, ayrıca anot başına 1 000 A’lik akımlara dayanabilir.

Tiratron denen gazlı bir triyotta, gazı iyonlaştıran boşalmanın ortaya çıkması için ızgaranın, eletronları katot-anot yönünde hızlandırmaya yetecek kadar pozitif olması gerekir; bu tüpün yaşam süresi, iyon bombardımanının katotta doğurduğu aşınma yüzünden çok sınırlıdır. Tiratron radarların önemli bir bileşenidir: bu triyot hiperfrekans dalgalarını oluşturmaya yarar. Bu tüpler, bazı değişiklikler yapılarak sağlamlaştırılmış ve sanayide uygulanabilir duruma getirilmiştir: bu değişiklikler sonucunda, elektrik makinelerinde (lokomotifler) ve elektrik kaynaklarında kullanılan elektriği doğrultma ve denetim altında tutma imkânı veren ignitron ortaya çıktı.
taşlıca elektron tüplerinin (diyot, triyot, tetrot, pentot) apışı yukarıdaki şemada gösterilmiştir.
Birkaç elektron tüpü. Soldan sağa: tiratron bir gazlı triyottur; soğuk katotlu tüpte ısıtıcı filaman yoktur; vakumlu fotoelektrik tüpte, foton yayan bir katot bulunur.
Bir fotokalıp gravürü. Devrelerin gittikçe daha ileri ölçüde minyatürleştirilmesi, (0,5 y,m büyüklüğündeki bir ızgara üzerinde, birkaç yüzden milyonlarca devreye kadar), üretimin her aşamasında robot becerisi ve bilişim duyarlığı gerektirir.
Fototüpler

İsı gibi ışık da, bazı gereçlerde elektronların açığa çıkmasını sağlayabilir. Termoiyonik tüplere benzeyen fototüpler iki grupta toplanabilir: birinci grupta fotoeletrik gözeler (fotosel-ler), fotoçoğaltıcılar ve foton sayaçları gibi ışık yayıcıları yer alır; ikinci gruba, foton dağılımına göre ışık demetini çözümleyen tüpler girer; bunlar aslında görüntü algılayıcı tüplerdir.

Bir fotosel, bir fotokatotla bir anot içeren, havası alınmış, saydam bir lambadır. Katot ile anot arasına birkaç volttan 250 V’a kadar değişen bir gerilim uygulanır. Üretilen akımı algılamak için genellikle bir yükseltici tüp eklemek gerekir. Fototüpler gazla doldurulabilir. İkincil elektronların üretimi, akımın yükselmesi biçiminde kendini gösterir. Bu olay, bakır-beril-yum veya gümüş-magnezyum alaşımları gibi gereçler kullanılarak belirginleştirilebilir.

Bunlar, televizyon kameralarıyla bütün diğer elektronik kameraların veya görüntü algılayıcılarının temel bileşenidir ve or-tikon veya vidikon gibi görüntü alma öğelerinde kullanılır. Duyarlıkları bazen çok yüksektir ve bu nedenle, çıplak gözle görmek için yetersiz kalan bir ışık altında bile görüntü elde etmeye veya algılanamayan hareketleri saptamaya yarar.
Diyot. Katot kutbu anot kutbuna gidecek elektronlan salıveriyor.

Bu lamba en basit elektron tüpüdür
Bir entegre devrenin yapısı.

Taramalı elektron mikroskobuyla çekilmiş bu resim inanılmaz hassaslıkta ve incelikte bir yapının varlığını göz önüne seriyor.
KATİLARDA İLETİM

Tüplerin üretiminde temel sınırlayıcı sorun, boylarını belli ölçünün altına indirme olanaksızlığıydı. Bu engeli aşmak için elektronların katı bir cismin içinde yer değiştirmesini sağlamanın yolunu bulmak gerekiyordu.

Tüplerde iletim, serbest elektronların yer değiştirmesine bağlıdır. Aynı olay bir metaldeki iletimin de temelini oluşturur; ama burada durum daha karmaşıktır, çünkü işe atom modelleri karışır.

Şematik olarak atom, pozitif yüklü bir çekirdek ve atom numarasına eşit sayıda elektrondan oluşur. Elektronlar, çekirdek çevresinde enerji düzeylerine göre yerleşir. Kendi aralarında başka büyüklüklere göre farklılaşsalar bile, en çok sekiz elektron aynı enerjiyi taşıyabilir; bu durumda tam bir katman oluştururlar. Bir metal parçası çok büyük sayıda atomdan oluşur ve çekirdekten
en uzakta yer alan elektronlar özel bir koşul içinde bulunu si yaklaşık aynı enerjiyi taşır ve A atomuna ait elektronu, muna ait elektrondan ayırt etmemiz olanaksızdır. Bu nede elektronlar kümesinin belirgin netiliğini, enerji bandt dene: bir enerji değeri gösterir. Bunların kendi çekirdeklerinden ■ ğı çekim gücünden kurtulmalarına yetecek boyuttadır; ay: uzaklık, çekirdeklerden oluşan kafes içinde yer değiştirece de serbestmiş gibi davranmalarına olanak verir. Bu elektron mesi, metal parçasından oluşan bir kap içinde yer değişti elektron gazına çok benzer.

Öyleyse katı cisimler, elektronların hareketliliğine gön landırılabilir. Bazı elementlerde, elektronlar çekirdeğe sıkı bağlıdır. Bu durumda elektronlar yer değiştirmez ve dola akım doğmaz. Bu cisimlere yalıtkan denir. Bu olayın tersi il lerde ortaya çıkar.

Kuvantum mekaniğine göre elektronlar, özgün nitel enerjiyle belirtilen bantlar içinde dağılır. Son bandı elektror müyle kaplamışsa (en yakın bantla enerji farkı yüksektir), 1 sim yalıtkan davranışı gösterir; bant dolu değilse veya bir ü: enerji açısından eşdeğerse, katı cisim bir iletkendir.

Karbon, germanyum ve silisyum gibi elementlerden me gelen katilar, düşük sıcaklıklarda yalıtkan, yüksek sıcaklı iletken özelliği gösterir: bunlar yarıiletkenlerdir. Bu madd değerlik elektronlarına (son banttaki) az miktarda enerji ve çekirdeklerinden kopmaları ve katı içinde serbestçe yer de meleri için yeterlidir.

Öte yandan katkı maddeleriyle söz konusu gereçlerde el< sayısı «yapay olarak» artırılabilir veya azaltılabilir; bu katk: deleri, atomik boyutlar, iletken element atomlarının boy çok yakın atomlardan oluşur ve elementlerin periyodik tab da (Mendeleyev tablosu) bu yarıiletken elementin hemen da veya sağında yer alan elementlerin arasından seçilir, maddeleri yarıiletkenlerin kristal özelliklerini değiştirmez değerlik elektronlarının sayısında değişikliğe yol açar: bu r le katkılar, elektrik iletkenliğini etkiler.

Atomlarının dış katmanında dört elektron bulunan bir sil: parçasına, beş çeper elektronu taşıyan atomlar katılırsa, olarak bir elektron fazlası ortaya çıkar. Böyle bir yarıiletker pi (elektron verici) yarıiletken denir. Dış katmanında üç elektronu bulunan atomlar katılırsa, atomda elektronları yapay «boşluklar» oluşur. Bu tür yarı iletkenlere p tipi (ek alıcı) yarıiletkenler denir; n tipi bir yarıiletken ile p tipi bir ya ken temas ettirilirse, elektronlar boşlukları nötrleştirmek iç değiştirme eğilimi gösterir. Bir potansiyel farkı uygulanır: süreç hızlandırılabilir; yani elektrik akımı geçişine olanak veya bunu önler. Böylece elektrik akım doğrultucusu (red olan elektron tüpü diyotun etkisine benzer bir etki elde edil

TRANSİSTOR

Sorun, tüplerde ızgaranın yaptığı işleve eşdeğer işlev göı mikroskobik düzeyde bir sistem bulmaktı. Bu ızgara, mikr bik elektron alışverişi açısından, sürekli olarak elektronlar iç kim noktalan veya serbestçe yer değiştiren yerel elektron f yaratacak, böylece makroskobik düzeyde sabit olarak eli akımı görülecekti. Böyle bir olay, farklı şekilde katkılarımı maddeler temasa getirilirse gerçekleşebilirdi; y katkılı bir ya ken, n katkılı iki yarıiletken arasına yerleştirilirse veya n ti yarı iletken iki y tipi yarıiletken arasına girerse, elektronlar y ğiştirebilir. Transistorun temelinde yatan düşünce işte budt aletin çalışması aşağıdaki şekilde betimlenebilir. Vericinin 1 tığı elektrik yükünü kolektör toplar; ama bu yükün ayırma ’ yinin ötesine geçmesi gerekir. Akımın geçiş yönü, uygulana tansiyel farkına ve ayrıca transistorun tipine bağlıdır. O ‘
BAŞLICA TRANSİSTOR TİPLERİ

Eklemli veya çift kutuplu transistorlar. Biri n katkılı, öbürü p k; lı bir silisyum parçası üst üste yerleştirilir. Bu ilke «hız» veya «güç» ı relerinde kullanılan transistorların yapımında birçok yönteme baş ma olanağı verir.

Alan etkili transistorlar. Genellikle MOSFET (metaloksit-yarıilet tipte alan etkili transistor) denen bu tansistoriar şematik olarak aş daki şekilde çalışır: p katkılı silisyum taban katmanı içinde « katkıl ada yaratılır; taban katman iki ada arasındaki bağlantıyı sağlar. Bil ada «kaynak» adını alır, ikinci adaya «savak» denir. İki ada arasında lan taban katman yüzeyi, yani «kanal», silisyum oksitten oluşan : bir zarla kaplanır; üstte yer alan başka bir metal zar, ızgarayı oluştr Bu tip transistorlar yatay konumda gelişir; bu nedenle aşırı entegra: na elverişlidir. Mikroişlemciler, bellekler, orta karmaşıklıkta devri bunların ayrıcalıklı uygulama alanlarını oluşturur.
ELEKTRONİK SANAYİİNDE BAŞLICA SEKTÖRLER

lekî ve tıbbî elektronik. Bu sektörde savunma elektroniği, mes-radyo ve televizyon, algılama, sivil radyoiletişim, seyir, simülatör-adyoloji, tıbbî elektronik ve müzik alederi yer alır. ABD’nin ege-liğinde olan elektronik, büyük ölçüde savunma ihtiyaçlarına yö-ıiştir ve sınırlı diziler üretmektedir.

ıî bilişim, otomatikleştirme ve yöntemlerin denetimi. Araştır-Dürolarırun ve üretimin otomatikleştirilmesinde kullanılan bütün îl ürünler bu sektöre girer; bunlar genellikle sanayinin rekabet gü-i yönlendirir. Bu pazarda, bilgisayar destekli tasarım ve yönetim ma ABD, robot ve sayısal kumanda alanına Japonya egemendir. ‘ uluslararası alanda bu önemli sektörü uyarmak için Prometheus bir program ortaya koydu. Fransız hükümeti Logic adı verilen, ya-ıa malî yardım programı yaptı.

sel-işitsel iletişim ve yaygın elektronik. Bu sektör bir dizi ürün, sek tanımlı televizyon için yeni kablolar içerir. Bu alanda ihtiyacın de 57’si kendi girişimlerince sağlanan Avrupa sanayii, gurur verici îğilim içindedir. Bununla birlikte Japon sanayii ezici bir üstünlük nuş ve Avrupa ve Amerika pazarının üçte birini denedemeye baş-ıştır. Bu konuda pazar payında önemli bir artış sağlamak ve rakip ıalan zayıflatmak için çok tüketilen bir ürünü pazara sürmek yeter-. Günümüzde savaş, yüsek tanımlı televizyon alanında verilmek-r. Eureka programı bu acımasız rekabette Avrupalı kuruluşları des-emektedir.

şim ve büro aygıtları. Bu, belki de en önemli stratejik sektördür; ı tüm çabalarına rağmen Avrupa bu sektörde üeri ölçüde bağımlıdır.
tar öğe, merkez kesim, yani bir engel işlevi gören birleşme «dır.

İli değerlerde potansiyel farkı uygulanırsa, bu engel aşılamaz iteİik kazanır; sabit potansiyel farkı değerleri halinde, kalın-rttıkça, geçilemez konuma girebilir. Biri tabanın tasarımına, •i potansiyel farkına bağlı iki parametre geniş bir ürün yelpa-elde etme olanağı verir.

ansistor, aralık 1947?de Bell laboratuvarlarında John Barde-Valter Brattain ve William Shockley tarafından gerçekleştiril-atentiyse 1948’de alındı. Başlangıçta transistor, triyodun ba-ır karşılığı olarak tasarlandı, ama daha önemli bir özellik bu ma benzerliğinin terk edilmesine neden oldu. Triyot bir akım
yükselteci olarak işlev görür, oysa transistor doğal olarak akımı geçiren veya kesen bir vana gibi çalışır. Transistor anahtar gibi ikili davranış gösteren bir bileşendi. Bu nedenle bilgisayarlarda kullanılması da çok mantıklıydı. 1954 şubatından itibaren, Bell la-boratuvarlarmda tümüyle transistordan yararlanan ilk bilgisayarlar gerçekleştirildi.

ilk transistorlar germanyumdan yapılmıştı; ama bu madde bazı askerî uygulamalarda ve aşırı kullanma koşullarında (özellikle sıcaklık) pek güvenli değildi. Silisyum ihtiyaçlara daha uygun görünmekteydi. Daha 1951’de iki stratejiyle yüz yüze gelindi: 1954’te başarıya ulaşan silisyumla transistor yapımı ve ilk aşamada transistorun boyunu küçültmek için düşünülen, gittikçe daha ileri düzeylerde minyatürleştirme. Bu açıdan minyatürleştirme sınırları çok çabuk ortaya çıktı; çözüm, bir başka üretim yönteminin teknik üstünlüğüne dayanıyordu.

ENTEGRE DEVRELER

1950’lerin ortalarına kadar elektronik bileşenler bağımsız olarak üretiliyor ve sonra bir elektrik devresine takılıyordu. Elektronik ürünlerinde en çok kusurun ortaya çıktığı dönem, seri üretim evresi oldu. Bu kusurlar, söz konusu düzeneklerin en zayıf noktası olan bağlantıları kurma sırasında yapılan hatalardan kaynaklanıyordu. İşlem sayısını azaltmak için baskı devre tekniği geliştirildi. Bu ilk aşamayı, bileşenlerin, bileşik devrelerin ve ara bağlantıların tek bir zemin levhası yani yonga üzerinde birlikte üretimi izledi.

Bu stratejinin, çeşitli üretim evrelerinin azaltılması ve ürün boyutlarının basitçe küçültülmesinden daha yararlı olduğu ortaya çıktı: transistor, yavaş yavaş bütün elektronik düzeneklerin ana parçası oldu. Bu nedenle minyatürleştirme, artık bağımsız parçaların birleşimi biçiminde değil birçok ürününün birlikte tasarımı şeklinde ortaya çıktı. Mikroelektronikte birçok transistor tipi yeri tutulamayan parçalar haline geldi ve her transistor değiştirmede devre tasarımını değiştirmek zorunlu oldu. Bu güçlüğü aşmak için, transistor bağlanacağı devreyle birlikte düşünülmeye başladı. Bütün bileşenlerin, hatta edilgen olanların bile yerini uygun bir transistor kombinezonu alabilecekti.
Transistor. Bulunuşu, çağdaş teknolojide, özellikle iletişim sektöründe devrim yaran.
Bu melez devre, yüksek tanımlı televizyon (YTJV) için gerçekleştirilmiştir ve 50×50 mm büyüklüğündedir; 19 yonga, 155 broş ve 804 iç bağlantıdan oluşur. Karmaşık yapıdaki bu devreyle 1992’de ilk YTTVgösterisi, Fransa’da Albertville Kış Olimpiyat Oyunlan sırasında yapıldı.
Bu silisyum çubuğu, gerçekte yüzde 99,99’iuk saflıkta büyük bir silisyum kristalidir ve ince levhacıklar halinde kesilecektir.
Bir entegre devre test aygıtının ölçme kafası; devreler üretim zinciri sonunda birçok defa denetlenir.
BİR DEVRENİN ÜRETİMİ

Devrenin işlevsel ilkeleri tasarlandıktan sonra, mümkün olduğunca edilgen bileşenlerin, mesela dirençlerin yerine transistorları koymak gerekir. Kondansatörler ve indüktörler, sürekli değişen sinyallerin gerilim ve frekanslarını, yani örneksel (analog) sinyalleri sadık olarak yeniden üretmek için kaçınılmaz bileşenlerdir. Bunların kullanımından kaçınmak için, bir gerilim varlığı ve yokluğu gibi iki zorunlu koşulu özdeşleştirerek sayısal (dijital) sinyalleri kullanmak yeterlidir. Bu durumda transistorlar, her biri açık ve kapalı konumlarıyla anahtar (devre kesici) gibi kullanılır.

Yarıiletken elektroniği sayısal sinyallere öncelik tanır; bu amaçla ya örneksel sinyalleri bir yana bırakır ya da bunları sayısal sinyallere dönüştürür; bir bilgisayarın çalışma ilkesi bu anlayışa dayanır. Bu nedenle bilgisayarlar, en seçkin kullanıcılar olmuştur; çünkü entegre devreler mikroişlemcilerin tasarımında en iyi taban olarak ortaya çıkar. Öte yandan bilgisayarlar da bu devrelerin tasarımına yardımcı olur; bilgisayar iki alan arasında ortak yaşam kurar.

Bir devrenin tasarımında ilk evre, teknik işlemler dizisini belirlemektir. Önce devreyi, giriş sinyaline belli bir yanıt vermeyi sağlayacak şekilde birbirine bağlı bir dizi bileşenin biçimlenmesi (yerleşim düzeni) olarak göz önüne almak gerekir. Devrenin işlevsel özellikleri tanımlandıktan sonra, her öğenin tanımına geçilir. Genellikle çok zaman alan bu evre, üretimin geriye kalan sürecini yönlendirir ve günümüzde bilgisayarlarla işlenir. Bir devreyi tasarlamada birçok yöntem vardır; ilk seçimden itibaren olası bütün değişik biçimleri denedemek için deney devreleri üretmek zorunludur. Bilişim sayesinde bu çalışmanın bir benzeşimi sağlanır, başlangıç seçenekleri çoğaltılabilir ve olası değişiklikleri daha derin bir şekilde deneme olanağı bulunur. Bilgisayarda işlenen bu aşama kuşkusuz deneme devreleri üretiminden daha ucuza mal
olur. Üstelik bilgisayardan yamdarı çok hızlı alınır; böyle neyler çoğalarak tasarım süresinin kısalması sağlanır. Bilj destekli tasarım evresi, sıralamada en önemli aşamayı olu çünkü bu evrenin iyi gelişmesi, yapılan işlem dizisine bağ

Teknik resim çizildikten sonra, birçok şemaya bölünür; ma bir işlemde ulaşılmak istenen hedeflere tekabül eder. C ten bir devre, birçok katman üst üste getirilerek veya art a pılan birçok işlemin bileşkesi alınarak üretilir. Bir bileşen birkaç mikron büyüklüğündedir; bu nedenle bilgisayar, tel simleri 500 kata kadar büyütmekle yükümlüdür. Bu hazı: resi devrenin genel görünümü ile çeşidi katmanların üst t tirilmesi arasında ortaya çıkar.

Teknik resim çizildikten, her bileşenin yeri ve niteliği ka dikten sonra bilgisayar, üretimin her evresinin planım, ya bini hazırlar. Denetimden sonra, resimler küçültülerek de boyudarma indirilir. Devrenin üretimine yarayacak plan bağlı bir şekilde n defa üretilir. Bu evre aşırı ölçüde nazil lemdir: konumlama kusuru toleransı düşüktür, çünkü dı kalitesi buna bağlıdır.

Fotokalıplann baskı desteği silisyumdan yapılmış bir Maliyeti yüksek değildir, ama üretim yöntemi karmaşık şeyden önce kuvarstan yüzde 99,99’luk arılıkta silisyum ı mek gerekir; sonra nötr bir atmosfer içinde, yani silisyun kimeye giren oksijenin bulunmadığı bir ortamda erime sı na (1 420 °C) kadar ısıtmak zorunludur. Erimiş silisyum katkı maddesi, yani devrenin tabanının niteliğini belirleyen pi veya p tipi bir element eklenir. Bu banyodan 1 m boyı

10 cm çapında bir tek silisyum kristali elde edilir; bu am silisyum mikrokristalinin, çözelti içinde banyo tabanında yine kadar yavaşça döndürülerek çıkması sağlanır. Bu işi bir kristalin üretimine olanak verir; elde edilen kristal, parl tan sonra bir elmas testereyle 0,5 mm kalınlığında yongaİE de kesilir. Silisyumu korumak için levha oksijenli ortamdı rak yüzeyi yükseltgenir (oksidenir). Bir mikrobilgisayar 1 katmanının kalınlığım denetler ve fırının sıcaklığıyla lev lemde tutma süresini ayarlar.

Devre bu levha üzerinde teknik resim uyarınca oksit 1 kaldırılarak oyulur ve böylece disk yüzeyine bir motif disk, ısıya duyarlı bir reçineyle kaplanır; yüzeye damlatıla çine damlası, disk hızla döndürülürse ince, düzgün bir zat rur. Bu levha ısıtılır ve böylece çözücü ve nem giderilir, re yapışma gücü yükseltilmiş olur; nihayet bu yüzey moröt raviyole) ışınlara tutularak reçinenin polimerleşmesi s ışınlama sırasında fotomaskeyle korunan, polimerleşmer ne kesimi kaldırılır; ardından disk hidroflüorik asit çözelt daldırılır ve asit, reçine bulunmayan kesimlerde silisyum bozunmasım sağlar.

Bu işlem, motif oluşana kadar yinelenir; her motif deği işlemlerin tümüne yeniden başlamak gerekir ve çeşitli ki: tiflerin, mümkün olduğu kadar doğru şekilde üst üste sağlanır. Küçük bir hava kabarcığından kaynaklanacak he zulmayı önlemek için, çoğunlukla işlemler vakum altında fotokalıp diskin yüzeyine yapıştırılarak uygulanan sıkı ter, temi, fotokalıbm yüzeye yapıştırılmadan tutulduğu yi karşıtıdır. Bütün bu işlemlerde hedef, motifin kusursuz çc nı sağlamaktır. Ne var ki fotokalıp disk yüzeyine uygulan lanmaz taşınılmaz olarak çizikler, çökeltiler (toz tanecik) şur. izdüşümle hizalama tekniğinde fotokalıbm görüntüs tik sistem arasından disk üzerine düşürülür ve bu yönt yüzeyin birbirine teması engellenir. Bu yöntem fotokalıl ama devrenin boyutlarının büyümesi yüzünden nazik b: sorun doğurur: optik görüntünün biçim değiştirmemesi v
Bu silisyum çubuğu, gerçekte yüzde 99,99’luk saflıkta büyük bir silisyum kristalidir ve ince levhacıklar halinde kesilecektir.
Bir entegre devre test aygıtının ölçme kafası; devreler üretim zinciri sonunda birçok defa denetlenir.
BİR DEVRENİN ÜRETİMİ

Devrenin işlevsel ilkeleri tasarlandıktan sonra, mümkün olduğunca edilgen bileşenlerin, mesela dirençlerin yerine transistorları koymak gerekir. Kondansatörler ve indüktörler, sürekli değişen sinyallerin gerilim ve frekanslarım, yani örneksel (analog) sinyalleri sadık olarak yeniden üretmek için kaçınılmaz bileşenlerdir. Bunların kullanımından kaçınmak için, bir gerilim varlığı ve yokluğu gibi iki zorunlu koşulu özdeşleştirerek sayısal (dijital) sinyalleri kullanmak yeterlidir. Bu durumda transistorlar, her biri açık ve kapalı konumlarıyla anahtar (devre kesici) gibi kullanılır.

Yarıiletken elektroniği sayısal sinyallere öncelik tanır; bu amaçla ya örneksel sinyalleri bir yana bırakır ya da bunları sayısal sinyallere dönüştürür; bir bilgisayarın çalışma ilkesi bu anlayışa dayanır. Bu nedenle bilgisayarlar, en seçkin kullanıcılar olmuştur; çünkü entegre devreler mikroişlemcilerin tasarımında en iyi taban olarak ortaya çıkar. Öte yandan bilgisayarlar da bu devrelerin tasarımına yardımcı olur; bilgisayar iki alan arasında ortak yaşam kurar.

Bir devrenin tasarımında ilk evre, teknik işlemler dizisini belirlemektir. Önce devreyi, giriş sinyaline belli bir yamt vermeyi sağlayacak şekilde birbirine bağlı bir dizi bileşenin biçimlenmesi (yerleşim düzeni) olarak göz önüne almak gerekir. Devrenin işlevsel özellikleri tanımlandıktan sonra, her öğenin tanımına geçilir. Genellikle çok zaman alan bu evre, üretimin geriye kalan sürecini yönlendirir ve günümüzde bilgisayarlarla işlenir. Bir devreyi tasarlamada birçok yöntem vardır; ilk seçimden itibaren olası bütün değişik biçimleri denetlemek için deney devreleri üretmek zorunludur. Bilişim sayesinde bu çalışmanın bir benzeşimi sağlanır, başlangıç seçenekleri çoğaltılabilir ve olası değişiklikleri daha derin bir şekilde deneme olanağı bulunur. Bilgisayarda işlenen bu aşama kuşkusuz deneme devreleri üretiminden daha ucuza mal
olur. Üstelik bilgisayardan yanıtları çok hızlı alınır; böyk neyler çoğalarak tasarım süresinin kısalması sağlanır. Bil; destekli tasarım evresi, sıralamada en önemli aşamayı olu çünkü bu evrenin iyi gelişmesi, yapılan işlem dizisine bağ.

Teknik resim çizildikten sonra, birçok şemaya bölünür; ma bir işlemde ulaşılmak istenen hedeflere tekabül eder. G ten bir devre, birçok katman üst üste getirilerek veya art aı pılan birçok işlemin bileşkesi alınarak üretilir. Bir bileşen birkaç mikron büyüklüğündedir; bu nedenle bilgisayar, tek simleri 500 kata kadar büyütmekle yükümlüdür. Bu hazıı resi devrenin genel görünümü ile çeşidi katmanların üst ü tirilmesi arasında ortaya çıkar.

Teknik resim çizildikten, her bileşenin yeri ve niteliği ka; dikten sonra bilgisayar, üretimin her evresinin planını, yaı bını hazırlar. Denetimden sonra, resimler küçültülerek de boyutlarına indirilir. Devrenin üretimine yarayacak plan, bağlı bir şekilde n defa üretilir. Bu evre aşırı ölçüde nazik lemdir: konumlama kusuru toleransı düşüktür, çünkü de kalitesi buna bağlıdır.

Fotokalıpların baskı desteği silisyumdan yapılmış bir ı Maliyeti yüksek değildir, ama üretim yöntemi karmaşıkt şeyden önce kuvarstan yüzde 99,99’luk arılıkta silisyum e mek gerekir; sonra nötr bir atmosfer içinde, yani silisyum kimeye giren oksijenin bulunmadığı bir ortamda erime sıc na (1 420 °C) kadar ısıtmak zorunludur. Erimiş silisyuma katkı maddesi, yani devrenin tabanının niteliğini belirleyec pi veya y tipi bir element eklenir. Bu banyodan 1 m boyu

10 cm çapında bir tek silisyum kristali elde edilir; bu ama silisyum mikrokristalinin, çözelti içinde banyo tabanındar yine kadar yavaşça döndürülerek çıkması sağlanır. Bu işle bir kristalin üretimine olanak verir; elde edilen kristal, park tan sonra bir elmas testereyle 0,5 mm kalınlığında yongalaı de kesilir. Silisyumu korumak için levha oksijenli ortamda rak yüzeyi yükseltgenir (oksitlenir). Bir mikrobilgisayar bı katmanının kalınlığını denetler ve fırının sıcaklığıyla levb lemde tutma süresini ayarlar.

Devre bu levha üzerinde teknik resim uyarınca oksit k; kaldırılarak oyulur ve böylece disk yüzeyine bir motif disk, ısıya duyarlı bir reçineyle kaplanır; yüzeye damlatılan çine damlası, disk hızla döndürülürse ince, düzgün bir zar < rur. Bu levha ısıtılır ve böylece çözücü ve nem giderilir, reç yapışma gücü yükseltilmiş olur; nihayet bu yüzey moröte raviyole) ışınlara tutularak reçinenin polimerleşmesi sa ışınlama sırasında fotomaskeyle korunan, polimerleşmem ne kesimi kaldırılır; ardından disk hidroflüorik asit çözelti: daldırılır ve asit, reçine bulunmayan kesimlerde silisyum ı bozunmasım sağlar.

Bu işlem, motif oluşana kadar yinelenir; her motif değişi işlemlerin tümüne yeniden başlamak gerekir ve çeşitli kısr tiflerin, mümkün olduğu kadar doğru şekilde üst üste b sağlanır. Küçük bir hava kabarcığından kaynaklanacak her zulmayı önlemek için, çoğunlukla işlemler vakum altında\ fotokalıp diskin yüzeyine yapıştırılarak uygulanan sıkı teme temi, fotokalıbm yüzeye yapıştırılmadan tutulduğu yör karşıtıdır. Bütün bu işlemlerde hedef, motifin kusursuz çoğ m sağlamaktır. Ne var ki fotokalıp disk yüzeyine uygulanıl lanmaz taşınılmaz olarak çizikler, çökeltiler (toz tanecikle: şur. İzdüşümle hizalama tekniğinde fotokalıbm görüntüsü tik sistem arasından disk üzerine düşürülür ve bu yönteı yüzeyin birbirine teması engellenir. Bu yöntem fotokalıbı ama devrenin boyudarının büyümesi yüzünden nazik bir sorun doğurur: optik görüntünün biçim değiştirmemesi ve
* – —~j» jt P #»
mayı önlemek için özel merceklerin üretimi zorunludur, vrenin üretiminde bu birinci evreyi, transistorun merkez ke->lan tabanın, seçici şekilde katkıîanması işlemi izler. Bu ko-iki yöntemden yararlanılır: yayınım ve iyon yerleştirme. nmtn, atomların ısıl çalkalanmayla yer değiştirmesine daya-caklık artırılırsa, katkılar kristal içinde yavaş yavaş göç ed-dç hızıysa malzemenin niteliğine bağlıdır; silisyum oksit : bu hız, arı silisyumdakinden çok daha zayıftır. Silisyum en motif oluşturulduktan sonra disk fosfor atmosferi içinde “C’ye kadar ısıtılır. Katkı maddeleri silisyum içine nüfuz Katkılamanın yeterli derişime ulaştığı kanısına varıldığında ekilir ve yayınım durdurulur. Her ısıtmada yayınım yeniden :, ki bu olgu devrenin niteliğini bozabilir, ruma daha iyi egemen olmak için süreç aşamalara bölünür: ık, silisyum içinde katkı maddesinin çözünürlüğünü sabit-îcek şekilde ayarlanır; bu amaçla katkı maddesinin miktarı
denetim altında tutulur. Nihayet sıcaklık parametresi, yayınımın kesin bir derinliğe kadar işlemesini sağlamak için değiştirilir.

İkinci yöntem olan iyon yerleştirme yönteminde, çevre sıcaklığında işlem yapılır. Katkı atomları önce iyonlaştırılır, sonra bir elektrik alanıyla hızlandırılarak disk içine işlemesi sağlanır. Bileşenler, belli bölgeler fotokalıpla veya silisyum oksitle korunarak elde edilir; bu koruma bombardıman sırasında iyonların içeri işlemesine engel olur. Bu yöntemin de sakıncaları vardır: hızlandırılmış iyonlar, kristal içinden geçerken, yolu üzerinde bulunan her şeyin düzenini bozar. Kristal kafesini yeniden oluşturmak için bir pişirme işlemine gerek vardır; ne var ki bu defa ısıl bir yayınım ortaya çıkar. Bu halde de olası en iyi sonucu elde etmek için iki evreyi mümkün olan en iyi duruma getirmek gerekir.

Son evrede, katmanlar çökeltilerek devre tamamlanır. Bütün bu işlemler, katkıların yerleştirilmesinde başvurulanlardan daha çok ve daha duyarlıdır; aynı şemayı izler: vakum altında buharlaşma yoluyla ince bir kimyasal bileşik zarı çökeltilerek olası en tutarlı yüzey elde edilir.

Bütün bu işlemler bittikten sonra elde edilen devrenin bir silisyum yüzey üzerinde deneyden geçirilmesi gerekir. Her yongaya, bir dizi test uygulanarak bunların çalışıp çalışmadığı incelenir. Kusurlu devreler, diske kaydedilmiş kusur sayısı ve tipi konusunda istatistik! bir inceleme yapmak için işaretlenir. Bilgi birikiminin bu ilk evresi, devre tasarımı ve üretim yöntemlerini iyileştirme olanağı verir.

Nihayet yongalar kesilir, bir koruma kutusuna yerleştirilir ve bir dizi bağlantıyla birleştirilir. Kutular mühürlenir, devrenin çalışması ve güvenliği doğrulanır. Belli bir süre belirtilen özelliklere göre çalışacağı güvencesi vermek gerekir. Gerçekten belli koşullarda bir devreyi oluşturan öğeler, kimyasal tepkimeye girerek alaşımlar oluşturabilir.

Entegre devrelerin üretiminde, devrelerin davranışlarının yerinde incelenmesi sayesinde çok büyük gelişimler sağlanmıştır. Son testlerden sonra devre iletişim ve bilişim sistemlerinde kullanılır.
Bilişim, entegre devrelerin tasanmında (teknik resim), üretiminde (fotokalıp) ve denetiminde (testler) kullanılır.
Bir entegre devrenin teknik resminden ayrıntılar.

Her bileşenin yeri ve niteliği belirlendikten ve bilgisayar fotokalıplan gerçekleştirildikten sonra teknik resimler devrenin gerçek boyutlanna indirilir.
Telecom 1 uydusu.

Elektronik olmadan bu uyduyu gerçekleştirmek ye çalıştırmak imkânsızdır; elektroniğin önemi, bütün telekomünikasyon tekniklerinde ortaya çıkar.
SINIRLARINI ZORLAYAN BİR TEKNİK

Hızla ulaşılan bir başarı her tekniğin bir sınırının bulunduğunu unutturmamalıdır. Kullanılan ışık ışınlarının kalınlığı, her fotogra-vür yöntemini, fizikî olarak sınırlar. Bu engeli aşmanın bir yolu elektron tekniklerini veya X ışınlarını kullanmaya dayanır. X ışınlarının kullanılması halinde, yaygın olarak tek renkli taşbaskı (litogra-fi) tekniğinden yararlanılır; tek değişiklik dalga boyunda yapılır. Elektron demeti tekniğiyse doğrudan doğruya elektron mikroskobundan esinlenir; ama klasik taşbaskıya göre daha büyük yatırım ister. Bununla birlikte bu yöntem önce fotokalıp üretiminde, sonra yavaş yavaş devrelerin yapımında benimsenmiştir.

Çevre kirlenmesi ve meslekî sorunlar

Elektronik sanayii, çok miktarda aşındırıcı asit atıkları yayar ve ozon tabakasındaki delikten sorumlu tutulan başlıca gazlardan biri olan freon gazı kullanır.

Elektronik ulaşımdan kaynaklanan kirlenmeyi, iletişimi kolaylaştırarak azaltma umudu doğmuşsa da bu sanayinin kirletme etkisi daha az değildir. Bu soruna çalışma koşullarına bağlı başka sorunlar eklenmiştir.

Sınaî hiyerarşi tasarımcılarla üretim işçilerini birbirinden köklü bir şekilde ayırmıştır. İşçilere bırakılan işler, gittikçe sürekli yinelenen bir eylem haline gelmiş ve bilgisayarda planlanan işlemleri basitçe izleme şekline dönüşmüştür. Mikroelektronikte devrim yapan merkezlerden birinde (Silicon Valley) yürütülen araştırmalar, çok büyük toplumsal sorunların varlığını ortaya çıkardı: iş güvenliğinin bulunmaması, kaçak göçmen işçi kullanımı, kaçak iş, kadın ve erkek, yerli ve göçmen işçiler arasında ücret ayrımcılığı; sınaî ve ticarî başarı, bazen birçok toplumsal kazancın göz ardı edilmesine dayanr.

Bunlara bazen güçleşen çalışma koşullarının eklenmesi gerekir. Üretim «beyaz salon» denilen, sıcaklığı ve nemi denetim altında tutulan ve her tür tozun yok edildiği salonlarda yapılır; böylece yaratılan ve personele zarar veren yapay atmosfer birçok meslek hastalığının nedenini oluşturur. Elektroniğin başarılarının ve yenilikçi dinamizminin daima çözüm bekleyen sayısız İnsanî sorunu gizlememesi gerekir.
TİCARÎ BAŞARININ NEDENLERİ

Yapım teknikleri, çok pahalı bir üretimi kütlesel üretil nüştürerek elektronik sanayiinde maliyetin düşmesini saj tır. Gerçekten yirmi yıl boyunca ileri teknik kullanan çağda lerde elektroniğin yaygınlaşması büyük boyudara ulaştı. ] suz elektronik ürünlerinin kullanımının, bazı performansl leştirme olanağı vermesi açısından teknik bir gerekçe var var ki elektronik sanayii için pazarın genişlemesi, temel koşuludur.

Üretim teknikleri, önemli boyutlara ulaşan tasarım mali; çok sayıda yonga arasında paylaşıldığını açıkça gösterir; a kilde bir silisyum mono kristalinin üretim maliyeti birçol arasında bölüşülür ve bu dilimlerin her biri entegrasyonuı mesiyle bağlantılı olarak birçok yongaya ayrılır. Aynı silisy liminden elde, edilen devre sayısı arttıkça üretim maliyeti Doğal olarak bu ürünlerin satışının, yani devrelerin tasarın rini karşılaması gerekir; bu yüzden talebi izlemek değil, ye gulama alanları düşünerek ihtiyaç yaratmak ve böylece tal alıp kamçılamak söz konusudur. Üstelik millî pazarla yet olanaksızdır; mümkün olduğunca en geniş yeni pazarlar mak, yenilik yapmak kaçınılmaz olur. Deneysel olarak orta nan Moore yasası, iş miktarının en az yüzde 10’unu araştıı geliştirmeye ayırmak gerektiğim göstermektedir. Bu nede: tış yükseldikçe, yeni pazar payları sağlayacak yeni ürünle sarımı için daha çok yatırım yapma imkânı elde edilir.

Araştırma-geliştirme çalışmalarında Japonlar’ın bulduğu gün Avrupa’da da uygulanan «küme» tekniğinden yararlın: teknikte, elektronik devrelerin tümünü veya bir parçasını olarak kullanan birçok tasarı birleştirilir. Her şebeke, yüks mmlı televizyon veya geniş bantlı iletişim gibi kendi kılav sarımına sahiptir.

Elektronik çoğunlukla bilgisayarlarla özdeşleştirilir; oys yo alıcılarından sanayi robotlarına kadar uzanan çok daha bir uygulama alam vardır. Elektronik günlük yaşamda birçı ğişiklik doğurmuştur; ama sanayi kesiminde bu etki çok da. yüktür. Nitelikli personel eksikliği veya devlet desteği olr yetersiz kalan yatırımlar gibi engeller ortaya çıkmıştır.
ELEKTRONİK
tün sanayileşmiş ülkelerde benzer girişimler yapılmıştır. Bu-ğmen Avrupa elektronik sanayiinin durumu iyi değildir. Ja-ır’m iyi seçilmiş sivil programlara yatırım politikası karşısın-•T ülkeleri ve ABD harekete geçmede geç kalmıştır. Bir gös-bu alanda açıklayıcı nitelik taşır: Fransa’da alınan her paten-rşılık, Japonya’da 20, ABD’de 5, Almanya’da 3 patent almadır. Ayrıca stratejik bağımsızlığın anahtarı olan bu sanayi, zca sivil pazara bağlı değildir: savunma sisteminde temel rden birini oluşturur. Bu nedenle söz konusu kesimde çok gelişmeler görülmüş ve gerek büyük millî programlar, gerek pa programları gerçekleştirilmiştir. Mesela JF.SSİ programı k bir Avrupa elektronik sanayiinin kuruluşunda temel kad-belirlemiş ve sekiz yıllık bir çalışma için bütçesi 3,8 milyar jlarak saptanmış, 75 kadar tasarıyı üstlenmiştir.

84 ile 1989 arasında eleltronik sanayiinde Avrupa pazarında-ylar aşağıdaki şekilde gelişti: Japonlar’ın payı yüzde ll’den : yükselmiş; ABD’nin payı yüzde 52’den 41’e düşmüş, Avru-ır ise yüzde 37’lik paylarını korumuşlardır. Diğer ülkelerde e 2’lik bir artış sağlanmıştır.

îktronik pazarı çelişkili bir görünüm sunar: yatırım ve ka-perspektifi, özellikle televizyon pazarında görkemli olsa bi-ı sanayi işçi çıkararak (1991’de ABD’de 90 000 iş kaybı) fab-mnı, emeğin daha ucuz olduğu ülkelere taşımaktadır, vunmaya bağlı profesyonel elektronik 1991’e kadar çok et-

li günümüzde başka tersliklerle karşılaşıldı. Çatışmalarda ön-

li silahlar olan akıllı füzeler, uçakların elektronik donanımını ernleştirme gibi iddialı tasarılar askıya alındı; bu tasarıların ien ele alınması için, büyük değişikliklere uğrayan dünya si-ortamında devletlerin alacağı kararlara bağlandı.

RAŞTIRMA

irdürülen çalışmalar elektroniğin yeni bir evresini hazırla-’irişimlerine yöneldi. Silisyumun fizikî sınırlarına ulaşıldı ıcelemeler bu maddenin yerini alabilecek elementler üze-?, yoğunlaştı. Önce elektronik bileşenlerin üretiminde, kat-ementleriyle aynı sütunda (Mendeleyev tablosunun 3 ve :i sütunları) yer alan elementleri kullanma yoluna gidildi, oım arsenür, optik liflerde kullanılabilecek frekans bantla-a yayım yapan lazerlerin üretimine imkân verdiği ölçüde ik umutlar doğurdu; optik elektronik, elektronların enerji :yleri arasındaki geçişi sonucunda elde edilen ışığın özellı-en yararlanır.

îten ışığın parçacıklardan, yani fotonlardan oluştuğu düşünü-ir. Nitekim bunların elektronik eşdeğerleri olan ve optron de-
nen fototüpler bir elektrik sinyali alır ve bunu ışınıma dönüştürür; optik bir iletken olan aiıcı fotonları elektrik sinyaline çevirir. Verici öğe galyum arsenürden yapılır ve çinkoyla katkılanır; alıcı silisyumdan bir fototransistordur; iletkense optik liften oluşur.

Günümüzde araştırmalar çevre sıcaklığında aşırıiletken olan gereçleri gerçekleştirme noktasında yoğunlaşmıştır. Diğer araştırma alanları, manyetik bileşenlerin veya başka fizikî etkiler üstündeki çalışmalar, optik elektroniğin yarattığı umut nedeniyle bir yana bırakılmıştır.

Son bir araştırma alanı bilgisayar sektörüne sıkı sıkıya bağlıdır ve transistorun optik bir benzerini bulma noktasında yoğunlaşmıştır. Aynı gerecin farklı şiddetlerde ışık geçişi karşısında, kırılma indisi değişimi gibi davranış değişiklikleri göstermesinden yararlanmak söz konusudur. İndiyum antimon veya galyum arsenür gibi bazı yarıiletkenler, elektronların hareketliliğiyle optik etkileri iyi bağdaştıracakları kanısı vermektedir. Bu alanda araştırmalar önemini korumaktadır; ama umut laboratuvarla sınırlı kalmayacak ürünlerin hazırlanmasında görülmektedir. Böyle ürünlerin gerçekleşmesi halinde bilgisayar alanında derin sarsıntıların doğacağı noktasında önemli işareder alınmaktadır. □
KATOT OSİLOSKOPUNDAN SIVI KRİSTALLERE

Televizyon alıcılarında veya periyodik olayların gözleminde kullanılan duyarlı aletlerin temel öğesi, katot osiloskoplu tüptür. Bu tüpün çok geniş bir alanda kullanılması, sayısız araştırmalara konu olmasının nedenidir.

Katot osiloskoplu tüp şöyle çalışır: dar bir elektron demeti, bir elektrik alanıyla birbirine dik iki yöne saptırılır. Katedilen yol sonunda elektronlar, fosforesanbir maddeyle kapalı ekrana çarpar; ekranda ışıklı bir nokta görülür. Nokta, ekran üzerinde hareket ettiğinde bir ışık çizgisi oluşur.

Osiloskop bir tüpün sınırlarını gösterir. Gerçekten bir televizyon alicisinin tuttuğu hacmi, bu tüpün boyu belirler. Yassı tüplerin gerçekleştirilmesi, bir başarı olmuştur; ama bu başarıya ulaşmak için temel tekniği değiştirmek ve sıvı kristallere başvurmak gerekmiştir. Biçim değiştirebilen kristaller oluşturan bu organik moleküllerin özelliklerinden, 1970’lerden itibaren yararlanılmaya başlamıştır.

Bu ürünlere teknolojik olarak kullanılabilir özellik kazandırmak için, bilim ve sanayi alanında zorlu bir rekabet içinde 15 yıl süren araştırmalar yapıldı. Bunların yararı iki parametrenin kullanılmasına bağlıdır: elektriksel anizotropluk ve optik anizotropluk. Elektrik tellerinin iki matris kafesi arasına yerleştirilen sıvı zara, yerel olarak gerilim değişimleri uygulanır; gerilim farkları çok zayıf olsa bile, daima yerel olarak «saydamlık» değişimi doğurur. Potansiyel farkı yokluğunda ekran düzgün şekilde ışık alıyorsa, birkaç voltluk bir gerilimin bulunduğu noktada bir kontrast oluşur. Olay ışık noktası oluşumuna benzer.
Tungsten kontaklann, taramalı elektron mikroskobundaki görüntüsü; bunlar bir yongada yer alan farklı tümleşik devreler arasında bağlantı kurulmasını sağlar.
AYRICA BAKINIZ