Istoria cipului de siliciu

În timp ce primele computere au apărut înainte de inventarea sa, microcipul de siliciu este progresul care a făcut posibilă era computerelor moderne. Capacitatea de a crea o placă de circuit miniaturizată din acest semiconductor a fost ceea ce a dat computerelor vaste progrese în viteză și precizie, transformându-le din dispozitive de dimensiunea unei camere în mașini care ar putea sta pe un birou sau poala ta.

Calculatoarele timpurii foloseau dispozitive numite tuburi cu vid în circuitele lor, care serveau drept porți pentru a porni și opri curenții pentru a direcționa funcționarea computerului și a stoca informații. Acestea erau totuși componente fragile și deseori se defectau în timpul funcționării normale. În 1947, invenția tranzistorului a înlocuit tubul vidat în proiectarea computerelor, iar aceste componente mici necesitau un material semiconductor pentru a funcționa. Tranzistoarele timpurii conțineau germaniu, dar în cele din urmă siliciul a devenit semiconductorul ales pentru arhitecții de calculatoare.

Ca semiconductor, siliciul are proprietăți electrice care se află între conductori și rezistențe. Producătorii pot modifica chimic siliciul de bază pentru a-i modifica proprietățile electrice, făcându-l să conducă electricitatea în funcție de nevoile specifice ale unității. Acest lucru a permis designerilor de calculatoare să creeze multe dintre componentele lor din același material, în loc să necesite fire separate și alte materiale pentru a obține aceleași rezultate.

Din păcate, circuitele complexe necesare computerelor puternice însemna totuși că dispozitivele trebuiau să fie extrem de mari. În 1958, totuși, Jack Kilby a venit cu ideea de a crea circuitele care alcătuiau un computer în miniatură, folosind un singur bloc de semiconductor și imprimarea circuitului deasupra în metal în loc să creeze circuitul din fire separate și componente. Șase luni mai târziu, Robert Noyce a venit cu ideea de a așeza metalul peste semiconductor și apoi de a grava părțile inutile pentru a crea circuitul integrat. Aceste progrese au redus foarte mult dimensiunea circuitelor computerizate și au făcut posibilă producerea lor în masă pentru prima dată.

Astăzi, producătorii de cipuri de siliciu folosesc lumină ultravioletă de mare putere pentru a-și grava cipurile. După plasarea unui film fotosensibil pe o placă de siliciu, lumina strălucește printr-o mască de circuit și marchează filmul în imaginea designului circuitului. Producătorul taie zonele neprotejate, apoi așează un alt strat de siliciu și repetă procesul. În cele din urmă, un ultim strat de peliculă identifică circuitul metalic care acoperă cipul, completând circuitul electric. Cipurile moderne de siliciu pot conține multe straturi diferite cu proprietăți electrice diferite, pentru a se potrivi nevoilor electrice ale designului computerului.