میکروچیپ چیست؟ تاریخچه، ساخت و کاربردهای این فناوری مدرن

میکروچیپ، که اندازه ای کوچک تر از ناخن شما دارد، شامل مدارهای کامپیوتری است که به آن مدار مجتمع می گویند. اختراع مدار مجتمع به عنوان یکی از مهم ترین نوآوری های تاریخ بشر محسوب می شود. تقریباً تمامی محصولات مدرن از تکنولوژی چیپ استفاده می کنند.

پیشگامان میکروچیپ، جک کیلبی و رابرت نویس هستند. در سال ۱۹۵۹، کیلبی از شرکت Texas Instruments پتنتی برای مدارهای الکترونیکی مینیاتوری دریافت کرد و نویس از شرکت Fairchild Semiconductor نیز پتنتی برای مدار مجتمع مبتنی بر سیلیکون دریافت کرد.

میکروچیپ چیست؟

میکروچیپ یک مجموعه از اجزای الکترونیکی متصل به هم است که شامل ترانزیستورها و مقاومت ها می باشد و بر روی یک چیپ کوچک از مواد نیمه هادی، مانند سیلیکون یا ژرمانیوم، حکاکی یا نقش می شود. میکروچیپ ها معمولاً برای قسمت منطقی یک کامپیوتر، معروف به میکروپروسسور، یا برای حافظه کامپیوتر، که به آن چیپ های RAM نیز می گویند، استفاده می شوند. میکروچیپ می تواند شامل مجموعه ای از اجزای الکترونیکی متصل به هم باشد که بر روی یک چیپ فوق العاده نازک حکاکی یا نقش می شوند.

مدار مجتمع به عنوان یک سوئیچ کنترل کننده برای انجام یک کار خاص استفاده می شود. ترانزیستور در مدار مجتمع مانند یک سوئیچ روشن و خاموش عمل می کند. مقاومت جریان الکتریکی را که بین ترانزیستورها حرکت می کند کنترل می کند. خازن برق را جمع آوری و آزاد می کند، در حالی که دیود مانع از جریان برق می شود.

چگونگی ساخت میکروچیپ ها

LED به میکروچیپ نگاه می کند" width="1500" height="1000" loading="lazy" />

میکروچیپ ها به صورت لایه به لایه بر روی یک پرده از مواد نیمه هادی، مانند سیلیکون ساخته می شوند. لایه ها به وسیله یک فرآیند به نام فوتولیتوگرافی که شامل مواد شیمیایی، گازها و نور است، ساخته می شوند.

در ابتدا یک لایه سیلیکون دی اکساید بر روی سطح پرده سیلیکونی قرار می گیرد، سپس این لایه با یک فوتورزیست پوشانده می شود. فوتورزیست یک ماده حساس به نور است که برای تشکیل یک پوشش الگو دار بر روی یک سطح با استفاده از نور ماوراء بنفش به کار می رود. نور از طریق الگو تابیده می شود و نواحی که با نور در تماس هستند سخت می شوند. گاز برای حکاکی در نواحی نرم باقی مانده استفاده می شود. این فرآیند تکرار و اصلاح می شود تا مدارهای اجزای الکترونیکی ساخته شوند.

مسیرهای هدایت کننده بین اجزا با قرار دادن یک لایه نازک فلز، معمولاً آلومینیوم، بر روی چیپ ایجاد می شود. فرآیندهای فوتولیتوگرافی و حکاکی برای حذف فلز استفاده می شوند و فقط مسیرهای هدایت کننده باقی می مانند.

کاربردهای میکروچیپ

میکروچیپ ها در بسیاری از دستگاه های الکتریکی علاوه بر کامپیوترها استفاده می شوند. در دهه ۱۹۶۰، نیروی هوایی از میکروچیپ ها برای ساخت موشک Minuteman II استفاده کرد. ناسا برای پروژه آپولو میکروچیپ های خریداری کرد.

امروزه، میکروچیپ ها در گوشی های هوشمند که به مردم اجازه استفاده از اینترنت و برقراری کنفرانس ویدئویی تلفنی را می دهند، به کار می روند. میکروچیپ ها همچنین در تلویزیون ها، دستگاه های ردیابی GPS، کارت های شناسایی و همچنین در پزشکی، برای تشخیص سریع تر سرطان و سایر بیماری ها به کار می روند.

بیشتر درباره کیلبی و نویس

جک کیلبی بر روی بیش از ۶۰ اختراع پتنت دارد و همچنین به عنوان مخترع ماشین حساب قابل حمل در سال ۱۹۶۷ شناخته شده است. در سال ۱۹۷۰، او جایزه ملی علم را دریافت کرد.

کیلبی در ۸ نوامبر ۱۹۲۳ در شهر جفرسون، میسوری به دنیا آمد و در شهر Great Bend، کانزاس بزرگ شد و مدرک لیسانس مهندسی الکترونیک را از دانشگاه ایلینوی و مدرک فوق لیسانس مهندسی الکترونیک را از دانشگاه ویسکانسین دریافت کرد.

او کار خود را در سال ۱۹۴۷ در Globe Union در میلواکی آغاز کرد و مدارهای سرامیکی سیلک اسکرین برای دستگاه های الکترونیکی طراحی نمود و در سال ۱۹۵۸ به شرکت Texas Instruments در دالاس پیوست، جایی که نهایتاً میکروچیپ را اختراع کرد.

رابرت نویس، که ۱۶ پتنت به نام خود دارد، شرکت اینتل را بنیان گذاری کرد، شرکتی که مسئول اختراع میکروپروسسور در سال ۱۹۶۸ است. نویس این شرکت را همراه با گوردون مور تأسیس کرد، که به خاطر "قانون مور" به خوبی شناخته شده است.

میکروچیپ را چه کسی اختراع کرد؟

1. میکروچیپ، یک اختراع انقلابی در تکنولوژی، توسط جک کیلبی و رابرت نویس پدید آمده است.
2. یک میکروچیپ مجموعه ای کوچک از اجزای الکترونیکی متصل به هم است، شامل ترانزیستورها و مقاومت ها، که بر روی یک چیپ از مواد نیمه هادی مانند سیلیکون حکاکی شده اند.
3. میکروچیپ ها جزء جدایی ناپذیر دستگاه های مدرن هستند و همه چیز از گوشی های هوشمند و کامپیوترها تا ابزارهای تشخیصی پزشکی و سیستم های GPS را تقویت می کنند.