Kas išrado mikroschemą?

Mėlyna mikroschemos iliustracija.

KTSDESIGN / Mokslo nuotraukų biblioteka / Getty Images

Mikroschema yra tarpusavyje sujungtų elektroninių komponentų, tokių kaip tranzistoriai ir rezistoriai, rinkinys, išgraviruotas arba įspaustas ant mažos puslaidininkinės medžiagos lusto, pvz. silicio arba germanis . Mikroschemos paprastai naudojamos kompiuterio loginiam komponentui, žinomam kaip mikroprocesorius, arba kompiuterio atminčiai, taip pat žinomiems kaip RAM lustai. Mikroschemoje gali būti rinkinys tarpusavyje sujungtų elektroninių komponentų, tokių kaip tranzistoriai, rezistoriai ir kondensatoriai, kurie yra išgraviruoti arba įspausti ant mažos, plokštelės plonumo lusto.

Integrinis grandynas naudojamas kaip valdiklio jungiklis tam tikrai užduočiai atlikti. Integrinės grandinės tranzistorius veikia kaip įjungimo ir išjungimo jungiklis. Rezistorius valdo elektros srovę, kuri juda pirmyn ir atgal tarp tranzistorių. Kondensatorius surenka ir išleidžia elektros energiją, o diodas sustabdo elektros srautą.

Kaip gaminamos mikroschemos

Inžinierius apžiūri mikroschemą, pro ją apšviesdamas šviesą.

Hero Images / Getty Images

Mikroschemos statomos sluoksnis po sluoksnio ant plokštelės a puslaidininkis medžiaga, tokia kaip silicis. Sluoksniai sudaromi fotolitografijos būdu, kuriame naudojamos cheminės medžiagos, dujos ir šviesa.

Pirmiausia ant silicio plokštelės paviršiaus nusodinamas silicio dioksido sluoksnis, tada tas sluoksnis padengiamas fotorezistu. Fotorezistas yra šviesai jautri medžiaga, naudojama raštuotai dangai ant paviršiaus suformuoti naudojant ultravioletinę šviesą. Šviesa prasiskverbia per raštą ir sukietina šviesos paveiktas vietas. Dujos naudojamos ėsdinti likusias minkštas vietas. Šis procesas kartojamas ir modifikuojamas, kad būtų sukurta komponentų grandinė.

Laidieji takai tarp komponentų sukuriami perdengiant lustą plonu metalo, dažniausiai aliuminio, sluoksniu. Metalui pašalinti naudojami fotolitografijos ir ėsdinimo procesai, paliekant tik laidumo kelius.

Mikroschemos naudojimas

Išmanieji telefonai yra vienas iš daugelio įrenginių, maitinamų mikroschemomis.

zhengshun tang / Getty Images

Mikroschemos, be kompiuterio, naudojamos daugelyje elektros prietaisų. 1960-aisiais oro pajėgos naudojo mikroschemas, kad sukurtų raketą Minuteman II. NASA įsigijo mikroschemas savo „Apollo“ projektui.

Šiandien mikroschemos naudojamos išmanieji telefonai leidžia žmonėms naudotis internetu ir surengti telefono vaizdo konferenciją. Mikroschemos taip pat naudojamos televizoriuose, GPS sekimo įrenginiuose, identifikavimo kortelėse, taip pat medicinoje, kad būtų galima greičiau diagnozuoti vėžį ir kitas ligas.

Daugiau apie Kilby ir Noyce

Robertas Noyce'as.

„Intel Free Press“ / „Flickr“ / CC 2.0

Jackas Kilby turi daugiau nei 60 išradimų patentus ir yra gerai žinomas kaip nešiojamojo skaičiuotuvo išradėjas 1967 m. 1970 m. jam buvo įteiktas Nacionalinis mokslo medalis.

Robertas Noyce'as, turintis 16 patentų, įkūrė Intel , įmonė, atsakinga už mikroprocesoriaus išradimą 1968 m.