Obrázek počítačového čipu.
Kredit obrázku: MauMyHaT/iStock/Getty Images
Zatímco první počítače vznikly před jeho vynálezem, křemíkový mikročip je pokrokem, který umožnil moderní počítačovou éru. Schopnost vytvořit miniaturizovanou obvodovou desku z tohoto polovodiče byla to, co dalo počítačům obrovský rozměr pokroky v rychlosti a přesnosti, které je transformují ze zařízení velikosti místnosti na stroje, které by mohly sedět na stole nebo tvůj klín.
Raný obvodový design
Dřívější počítače používaly ve svých návrzích obvodů zařízení nazývaná elektronky, které sloužily jako brány pro zapínání a vypínání proudů pro řízení funkce počítače a ukládání informací. Jednalo se však o křehké součásti, které během normálního provozu často selhaly. V roce 1947 vynález tranzistoru nahradil elektronku v počítačovém designu a tyto malé součástky vyžadovaly ke své funkci polovodivý materiál. Rané tranzistory obsahovaly germanium, ale nakonec se polovodičem stal křemík volbou pro počítačové architekty.
Video dne
Výhody křemíku
Jako polovodič má křemík elektrické vlastnosti, které leží mezi vodiči a odpory. Výrobci mohou chemicky upravit základní křemík, aby se změnily jeho elektrické vlastnosti, takže elektřina vede v závislosti na konkrétních potřebách jednotky. To umožnilo návrhářům počítačů vytvořit mnoho jejich součástí ze stejného materiálu, místo toho, aby k dosažení stejných výsledků vyžadovali samostatné dráty a další materiály.
Mikročip
Bohužel složité obvody potřebné pro výkonné počítače stále znamenaly, že zařízení musela být extrémně velká. V roce 1958 však Jack Kilby přišel s myšlenkou vytvořit miniaturní obvody, ze kterých se skládá počítač, za použití jediného blok polovodiče a tisk obvodu nahoře v kovu namísto vytvoření obvodu ze samostatných drátů a komponenty. O šest měsíců později přišel Robert Noyce s nápadem položit kov přes polovodič a poté odleptat nepotřebné části, aby se vytvořil integrovaný obvod. Tyto pokroky značně zmenšily velikost počítačových obvodů a umožnily je poprvé masově vyrábět.
Výroba silikonových čipů
Dnes výrobci křemíkových čipů používají k leptání svých čipů vysoce výkonné ultrafialové světlo. Po umístění fotocitlivého filmu na křemíkový plátek světlo prosvítá maskou obvodu a označí film na obrázku návrhu obvodu. Výrobce nechráněné oblasti odřízne a poté položí další vrstvu křemíku a proces opakuje. Nakonec poslední vrstva filmu identifikuje kovový obvod, který uzavírá čip a dokončuje elektrický obvod. Moderní křemíkové čipy mohou obsahovat mnoho různých vrstev s různými elektrickými vlastnostmi, aby vyhovovaly elektrickým potřebám návrhu počítače.
