Ett mikrochip, mindre än din nagel, innehåller datorkretsar som kallas an integrerad krets. Uppfinningen av den integrerade kretsen står historiskt som en av mänsklighetens viktigaste innovationer. Nästan alla moderna produkter använder chipteknik.
Pionjärerna som är kända för att uppfinna mikrochipteknologi är Jack Kilby och Robert Noyce. 1959 fick Kilby från Texas Instruments ett amerikanskt patent för miniatyriserade elektroniska kretsar och Noyce från Fairchild Semiconductor Corporation fick patent på en kiselbaserad integrerad krets.
Vad är ett mikrochip?
Ett mikrochip är tillverkat av ett halvledande material som t.ex kisel eller germanium. Mikrochips används vanligtvis för den logiska komponenten i en dator, känd som mikroprocessorn, eller för datorminnet, även känd som RAM-chips.
Mikrochippet kan innehålla en uppsättning sammankopplade elektroniska komponenter såsom transistorer, motstånd och kondensatorer som är etsade eller märkta på ett litet, wafer-tunt chip.
En integrerad krets används som en kontrollomkopplare för att utföra en specifik uppgift. Transistorn i den integrerade kretsen fungerar som en på och av-brytare. Motståndet styr elströmmen som rör sig fram och tillbaka mellan transistorerna. Kondensatorn samlar och släpper elektricitet, medan en diod stoppar flödet av elektricitet.
Hur mikrochips tillverkas
Mikrochips byggs lager för lager på en wafer av en halvledare material, som kisel. Skikten är byggda genom en process som kallas fotolitografi, som använder kemikalier, gaser och ljus.
Först avsätts ett lager av kiseldioxid på ytan av kiselskivan, sedan täcks det lagret med en fotoresist. En fotoresist är ett ljuskänsligt material som används för att bilda en mönstrad beläggning på en yta med hjälp av ultraviolett ljus. Ljuset lyser igenom mönstret, och det hårdnar de områden som utsätts för ljuset. Gas används för att etsa in i de återstående mjuka områdena. Denna process upprepas och modifieras för att bygga komponentkretsen.
Ledningsvägar mellan komponenterna skapas genom att chipet överlagras med ett tunt lager av metall, vanligtvis aluminium. Fotolitografin och etsningsprocesserna används för att avlägsna metallen och lämnar endast de ledande banorna.
Användning av mikrochippet
Mikrochips används i många elektriska apparater förutom en dator. På 1960-talet använde flygvapnet mikrochips för att bygga missilen Minuteman II. NASA köpte mikrochips för deras Apollo-projekt.
Idag används mikrochips i smartphones som gör det möjligt för människor att använda Internet och ha en telefonvideokonferens. Mikrochips används också i tv-apparater, GPS-spårningsenheter, ID-kort samt medicin för snabbare diagnos av cancer och andra sjukdomar.
Mer om Kilby och Noyce
Jack Kilby har patent på mer än 60 uppfinningar och är också känd som uppfinnaren av den bärbara miniräknaren 1967. 1970 tilldelades han National Medal of Science.
Robert Noyce, med 16 patent i sitt namn, grundade Intel, företaget som ansvarade för uppfinningen av mikroprocessorn 1968.