Povijest silikonskog čipa
Dok su prva računala nastala prije njegovog izuma, silicijski mikročip je napredak koji je omogućio modernu računalnu eru. Sposobnost stvaranja minijaturizirane tiskane ploče od ovog poluvodiča bila je ono što je računalima omogućilo ogroman napredak u brzini i točnosti, pretvarajući ih iz uređaja veličine sobe u strojeve koji mogu stajati na stolu ili u vašem krilu.
Dizajn ranog kruga
Rana računala koristila su uređaje koji su se nazivali vakuumske cijevi u svojim projektima strujnih krugova, koji su služili kao vrata za uključivanje i isključivanje struje za usmjeravanje funkcije računala i pohranjivanje informacija. Međutim, to su bile krhke komponente i često su kvarile tijekom normalnog rada. Godine 1947. izum tranzistora zamijenio je vakuumsku cijev u dizajnu računala, a ove male komponente zahtijevale su poluprovodljivi materijal za funkcioniranje. Rani tranzistori sadržavali su germanij, no s vremenom je silicij postao poluvodič po izboru računalnih arhitekata.
Prednosti silicija
Kao poluvodič, silicij ima električna svojstva koja se nalaze između vodiča i otpornika. Proizvođači mogu kemijski promijeniti osnovni silicij kako bi promijenili njegova električna svojstva, čineći ga provodnikom električne energije ovisno o specifičnim potrebama jedinice. To je omogućilo dizajnerima računala da stvore mnoge svoje komponente od istog materijala, umjesto da zahtijevaju zasebne žice i druge materijale za postizanje istih rezultata.
Mikročip
Nažalost, složeni sklopovi potrebni za snažna računala i dalje su značili da uređaji moraju biti iznimno veliki. Međutim, 1958. godine Jack Kilby došao je na ideju stvaranja strujnog kruga koji je činio računalo u minijaturi, koristeći jedan blok poluvodiča i tiskajući krug na vrhu u metalu umjesto stvaranja strujnog kruga od zasebnih žica i komponenti. Šest mjeseci kasnije, Robert Noyce došao je na ideju da se metal položi preko poluvodiča, a zatim da se urezuju nepotrebni dijelovi kako bi se napravio integrirani krug. Ta su poboljšanja uvelike smanjila veličinu računalnih sklopova i po prvi put omogućila njihovu masovnu proizvodnju.
Izrada silikonskih čipova
Danas proizvođači silicijskih čipova koriste ultraljubičasto svjetlo velike snage za graviranje svojih čipova. Nakon postavljanja fotoosjetljivog filma na silikonsku pločicu, svjetlost sija kroz masku strujnog kruga i označava film na slici dizajna strujnog kruga. Proizvođač izrezuje nezaštićena područja, a zatim postavlja još jedan sloj silicija i ponavlja postupak. Konačno, posljednji sloj filma identificira metalni sklop koji zatvara čip, dovršavajući električni krug. Moderni silikonski čipovi mogu sadržavati mnogo različitih slojeva s različitim električnim svojstvima, kako bi odgovarali električnim potrebama dizajna računala.