Hvordan virker en mikrochip?

Den første mikrochip blev opfundet i 1974. Siden da er behandlingskapaciteterne fortsat med at stige med en eksponentiel hastighed. Mikrochips er hjernen i enhver elektronisk enhed, der findes. Fra ure, til lommeregnere, til satellitter, til computere, disse små chips står for de bekvemmeligheder, der gør så mange opgaver nemmere. Mikrochips er integrerede kredsløb, der er blevet ætset på siliciumchips eller wafers. De integrerede kredsløb overfører elektriske strømme eller signaler, som derefter konverteres til instruktioner af en modtageenhed. Siliciumindholdet i chippen skaber sammen med ledninger og transistorer et yderst befordrende miljø for overførsel af elektricitet.

Der er en række forskellige måder at bygge en mikrochip på. Hvordan den er bygget afhænger af chippens tilsigtede brug. I tilfælde af en personlig computer er hovedingrediensen for de fleste chips silicium. Silicium, en hovedingrediens i sand, er i stand til enten at lede elektricitet eller indeholde det, hvilket gør det til et ideelt materiale som chip. Chipproducenter tilføjer andre metaller, såsom aluminium, kobber og guld, for at forbedre chippens muligheder. Mange mikrochips er kun 2 til 3 millimeter kvadratiske og en et par millimeter tykke. Selve kredsløbsdesignet tegnes på chippen ved hjælp af ultraviolet lys med en stencil eller maske som guide. Bagefter bygges ledninger og transistorkomponenter ind på designet. Komplekse integrerede kredsløb kan have flere lag af indbyggede, indbyrdes forbundne komponenter. Mikrochips datalagring og manipulationskapacitet udføres af disse indbyggede transistorkomponenter. En simpel chip kan have så mange som 3.000 transistorer. Den elektriske strøm omsættes til brugbare data ved at sende strømmen gennem kredsløbet i en række ladninger. Afgifterne bliver faktisk det sprog, der er nødvendigt for at kommunikere med en modtagende enhed. Boolsk logik er det sprog, der bruges til at oversætte elektriske strømme til brugbare instruktioner til en computer. I sin enkleste form er boolsk logik en binær kode, der bruger to værdier - sand og falsk, eller "til og fra" - til at oversætte elektrisk strøm til en brugbar besked.

Mikrochips tilbyder utallige anvendelser inden for adskillige tekniske og teknologiske områder, herunder fysik, videnskab, optik og biologi. Fremskridt på ét område har en progressiv effekt på de andre. Et særligt felt, der lover meget, er fotonik. Fotonik bruger lysets egenskaber som et medium til at transmittere information. Det nye felt inden for optoelektronik kombinerer lysets kvanteeffekter med de magnetiske virkninger af halvledermaterialer. Et andet nyt og lovende fagområde er nanoteknologi. Nanoteknologi arbejder inden for atomer og molekyler. Det er en ny dimension af fremstillingen, der søger at skabe nye og forbedrede stoffer, materialer og processer. Med nanoteknologi arbejder videnskabsmænd på at skabe levedygtige mikrochips på størrelse med molekyler. Hvis det lykkes, vil en helt ny verden af ​​produkter og informationsbehandlingsmuligheder opstå.