Silicio lusto istorija

Nors pirmieji kompiuteriai atsirado dar prieš išradimą, silicio mikroschema yra pažanga, dėl kurios atsirado šiuolaikinių kompiuterių era. Galimybė iš šio puslaidininkio sukurti miniatiūrinę plokštę buvo tai, kas suteikė kompiuteriams didžiulę galimybę spartos ir tikslumo pažanga, paverčiant juos iš kambario dydžio įrenginių į mašinas, kurios gali sėdėti ant stalo arba tavo glėbyje.

Ankstyvieji kompiuteriai savo grandinėse naudojo įrenginius, vadinamus vakuuminiais vamzdžiais, kurie tarnavo kaip vartai srovėms įjungti ir išjungti, kad būtų galima nukreipti kompiuterio funkcijas ir saugoti informaciją. Tačiau tai buvo trapūs komponentai ir dažnai sugesdavo normaliai veikiant. 1947 m. kompiuteriniame projekte vakuuminį vamzdį pakeitė tranzistoriaus išradimas, o šiems mažiems komponentams veikti reikėjo pusiau laidžios medžiagos. Ankstyvuosiuose tranzistoriuose buvo germanio, tačiau galiausiai silicis tapo kompiuterių architektų pasirinktu puslaidininkiu.

Kaip puslaidininkis, silicis turi elektrinių savybių, kurios yra tarp laidininkų ir rezistorių. Gamintojai gali chemiškai pakeisti pagrindinį silicį, kad pakeistų jo elektrines savybes, todėl jis praleidžia elektrą, priklausomai nuo konkrečių įrenginio poreikių. Tai leido kompiuterių dizaineriams sukurti daugybę savo komponentų iš tos pačios medžiagos, o ne reikalauti atskirų laidų ir kitų medžiagų, kad būtų pasiekti tokie patys rezultatai.

Deja, sudėtinga galingiems kompiuteriams reikalinga grandinė vis tiek reiškė, kad įrenginiai turėjo būti labai dideli. Tačiau 1958 m. Jackas Kilby sugalvojo sukurti schemą, kuri sudarytų miniatiūrinį kompiuterį, naudojant vieną puslaidininkio blokas ir grandinės atspausdinimas ant metalo, o ne sukurti grandinę iš atskirų laidų ir komponentai. Po šešių mėnesių Robertas Noyce'as sugalvojo pakloti metalą ant puslaidininkio, o tada išgraviruoti nereikalingas dalis, kad būtų sukurta integrinė grandinė. Ši pažanga labai sumažino kompiuterių grandinių dydį ir pirmą kartą leido jas gaminti masiškai.

Šiandien silicio lustų gamintojai lustams išgraviruoti naudoja didelės galios ultravioletinę šviesą. Ant silicio plokštelės uždėjus šviesai jautrią plėvelę, šviesa prasiskverbia pro grandinės kaukę ir paženklina plėvelę grandinės dizaino vaizde. Gamintojas nupjauna neapsaugotas vietas, tada uždeda dar vieną silicio sluoksnį ir pakartoja procesą. Galiausiai, paskutinis plėvelės sluoksnis identifikuoja metalinę grandinę, kuri uždengia lustą ir užbaigia elektros grandinę. Šiuolaikinės silicio lustai gali turėti daug skirtingų sluoksnių su skirtingomis elektrinėmis savybėmis, kad atitiktų kompiuterio dizaino elektros poreikius.