микросхема

Микросхема, также известная как микрочип или миниатюрная интегральная схема — это крошечный кусочек материала, который содержит электронные схемы, позволяющие хранить большое количество информации.

История появления микрочипов

Физик твердого тела Уильям Б. Шокли описал работу полупроводникового транзистора в 1950 г., и его разработка предвещала революцию в электронике. 

Шокли и его современники обнаружили, что существует определенный класс материалов, которые иногда можно рассматривать как проводники, но при определенных манипуляциях тот же материал можно заставить действовать как изолятор. То есть, они могли проводить или изолировать под контролем, что делало их идеальными в качестве переключающих устройств. Эти материалы стали называть полупроводники. Были идентифицированы как полупроводниковые и считаются самыми пригодными для микрочипов два материала:

1. Кремний.
2. Германий.

Производственный процесс создания полупроводника сложный и многоступенчатый, но в основном включает в себя крошечные полупроводниковые элементы, пропитанные заряженными частицами (легирование), чтобы влиять на их поведение нужным образом. Они прикрепляются к проводникам и помещаются в пластиковые или керамические контейнеры, готовые к использованию. Слово «кремний» в контексте электроники используется как синоним терминов «кремниевый чип», просто «чип» и «микрочип», а «купить микрочип» — это то же самое, что «купить микросхему».

С тех пор кремний, германий и другие полупроводниковые материалы, полученные из оксидов металлов, наряду с такими металлами, как золото, алюминий и медь, используются для производства полупроводниковых интегральных схем и наборов микросхем необычайной сложности и производительности. Их успешная миниатюризация означает, что большое количество функций может быть синтезировано на относительно небольшом устройстве. 

Кроме того, эти устройства потребляют гораздо меньше электроэнергии и работают на гораздо более высоких скоростях, чем старые ламповые и триодные схемы. Дополнительные преимущества были получены в результате совершенствования производственных процессов, что, в свою очередь, привело к тому, что устройства стают все более надежными в эксплуатации.

Микрочипы в современном мире

Микросхемы производятся методом вытравливания электронной схемы на пластине из полупроводникового материала. Это миниатюрное изделие может включать в себя хранилище данных, процессорные модули и другие электронные компоненты. 

Для производства микрочипа требуются промышленные объекты стоимостью в миллиарды долларов, которые необходимо переоснащать каждые несколько лет по мере развития технологий. Вот почему купить микросхему не всегда обходится дешево. 

С момента своего появления микрочипы изменили жизнь человеческого общества. Они позволяют производить небольшие электронные устройства, содержащие многие миллионы компонентов. Без микросхем были бы невозможны:

• персональный компьютер; 
• мобильный телефон; 
• калькулятор; 
• система глобального позиционирования; 
• спутники; 
• телевизоры; 
• самолеты; 
• космические корабли;
• бытовые приборы;
• автомобили. 

По сути, никакие привычные технологии, как военные, так и гражданские, не обходятся без интегральных схем. По мере увеличения сложности схем и снижения их стоимости, благодаря совершенствованию технологии производства, постоянно находятся новые области применения.