Zgodovina silicijevega čipa

Medtem ko so prvi računalniki nastali pred njegovim izumom, je silicijev mikročip napredek, ki je omogočil sodobno računalniško dobo. Sposobnost izdelave miniaturnega vezja iz tega polprevodnika je dala računalnikom ogromno napredek v hitrosti in natančnosti, ki jih preoblikuje iz naprav velikosti sobe v stroje, ki bi lahko sedeli na mizi ali tvoje naročje.

Zgodnji računalniki so v svojih načrtih vezij uporabljali naprave, imenovane vakuumske cevi, ki so služile kot vrata za vklop in izklop tokov za usmerjanje delovanja računalnika in shranjevanje informacij. Vendar so bile to krhke komponente in so med normalnim delovanjem pogosto odpovedale. Leta 1947 je izum tranzistorja nadomestil vakuumsko cev v računalniškem oblikovanju in te majhne komponente so za delovanje zahtevale polprevodni material. Zgodnji tranzistorji so vsebovali germanij, sčasoma pa je silicij postal polprevodnik po izbiri računalniških arhitektov.

Kot polprevodnik ima silicij električne lastnosti, ki ležijo med prevodniki in upori. Proizvajalci lahko kemično spremenijo osnovni silicij, da spremenijo njegove električne lastnosti, tako da prevaja elektriko, odvisno od posebnih potreb enote. To je računalniškim oblikovalcem omogočilo, da ustvarijo veliko svojih komponent iz istega materiala, namesto da bi zahtevali ločene žice in druge materiale, da bi dosegli enake rezultate.

Na žalost je zapleteno vezje, potrebno za zmogljive računalnike, še vedno pomenilo, da so morale biti naprave izjemno velike. Leta 1958 pa je Jack Kilby prišel na idejo, da bi ustvaril vezje, ki je sestavljalo računalnik v malem, z uporabo enega samega blok polprevodnikov in tiskanje vezja na vrhu v kovino namesto ustvarjanja vezja iz ločenih žic in komponente. Šest mesecev pozneje je Robert Noyce prišel na idejo, da bi kovino položil čez polprevodnik in nato odrezal nepotrebne dele, da bi ustvaril integrirano vezje. Ta napredek je močno zmanjšal velikost računalniških vezij in omogočil njihovo prvič množično proizvodnjo.

Danes proizvajalci silicijevih čipov uporabljajo ultravijolično svetlobo z visoko močjo za jedkanje svojih čipov. Po namestitvi fotoobčutljivega filma na silikonsko rezino svetloba sije skozi masko vezja in označuje film po podobi zasnove vezja. Proizvajalec odreže nezaščitena področja, nato pa položi še eno plast silicija in postopek ponovi. Končno, zadnja plast filma identificira kovinsko vezje, ki zapira čip in dokonča električni tokokrog. Sodobni silikonski čipi lahko vsebujejo veliko različnih plasti z različnimi električnimi lastnostmi, da bi ustrezali električnim potrebam računalniške zasnove.