Mikrochip, mniejszy niż paznokieć, zawiera obwody komputerowe zwane an układ scalony. Wynalezienie układu scalonego jest historycznie jedną z najważniejszych innowacji ludzkości. Prawie wszystkie nowoczesne produkty wykorzystują technologię chipową.
Pionierami znanymi z wynalezienia technologii mikrochipów są: Jack Kilby oraz Robert Noyce. W 1959 roku firma Kilby of Texas Instruments otrzymała patent USA na zminiaturyzowane obwody elektroniczne i Noyce z Fairchild Semiconductor Corporation otrzymał patent na zintegrowany układ scalony na bazie krzemu okrążenie.
Co to jest mikrochip?
Mikrochip jest wytwarzany z materiału półprzewodnikowego, takiego jak krzem lub german. Mikrochipy są zwykle używane w składniku logicznym komputera, znanym jako mikroprocesor, lub w pamięci komputera, znanej również jako układy RAM.
Mikrochip może zawierać zestaw połączonych ze sobą elementów elektronicznych, takich jak tranzystory, rezystory i kondensatory, które są wytrawione lub nadrukowane na maleńkim, cienkim chipie.
Układ scalony służy jako przełącznik kontrolera do wykonania określonego zadania. Tranzystor w układzie scalonym działa jak włącznik i wyłącznik. Rezystor kontroluje prąd elektryczny, który porusza się tam iz powrotem między tranzystorami. Kondensator zbiera i uwalnia prąd, podczas gdy dioda zatrzymuje przepływ prądu.
Jak powstają mikroczipy
Mikrochipy są budowane warstwa po warstwie na wafelku o półprzewodnik materiał, taki jak silikon. Warstwy są budowane w procesie zwanym fotolitografią, który wykorzystuje chemikalia, gazy i światło.
Najpierw na powierzchnię płytki krzemowej osadza się warstwę dwutlenku krzemu, a następnie tę warstwę pokrywa się fotomaską. Fotorezyst to światłoczuły materiał używany do tworzenia wzorzystej powłoki na powierzchni za pomocą światła ultrafioletowego. Światło prześwituje przez wzór i utwardza miejsca wystawione na działanie światła. Gaz jest używany do wytrawiania pozostałych miękkich obszarów. Ten proces jest powtarzany i modyfikowany w celu zbudowania obwodów składowych.
Ścieżki przewodzące pomiędzy elementami powstają poprzez nałożenie na chip cienką warstwę metalu, zwykle aluminium. Procesy fotolitografii i trawienia służą do usuwania metalu pozostawiając jedynie ścieżki przewodzące.
Zastosowania mikroczipa
Mikrochipy są używane w wielu urządzeniach elektrycznych poza komputerem. W latach 60. Siły Powietrzne wykorzystywały mikroczipy do budowy pocisku Minuteman II. NASA zakupiła mikroczipy do swojego projektu Apollo.
Obecnie mikroczipy są używane w smartfony które umożliwiają ludziom korzystanie z Internetu i prowadzenie wideokonferencji telefonicznej. Mikrochipy są również używane w telewizorach, urządzeniach do śledzenia GPS, kartach identyfikacyjnych, a także w medycynie do szybszego diagnozowania raka i innych chorób.
Więcej o Kilby i Noyce
Jack Kilby posiada patenty na ponad 60 wynalazków i jest również znany jako wynalazca przenośnego kalkulatora w 1967 roku. W 1970 został odznaczony Narodowym Medalem Nauki.
Robert Noyce, mający na swoim koncie 16 patentów, założył w 1968 roku firmę Intel, odpowiedzialną za wynalezienie mikroprocesora.