Video: Cara Kerja Litar Bersepadu - Buat Sendiri Elektronik (November 2024)
Ia bukan satu ulang tahun yang sering mendapat notis, tetapi hari ini menandakan 55 tahun sejak penciptaan litar bersepadu pertama oleh Jack St. Clair Kilby dari Texas Instruments. Pada masa itu, cip telah merevolusikan elektronik, yang menyokong semua teknologi maklumat moden dan elektronik pengguna dari PC ke televisyen, dari radio ke telefon pintar.
Kilby telah mula bekerja pada konsep bahawa semua bahagian utama yang diperlukan untuk litar-transistor, perintang, dan kapasitor-boleh dibuat dari bahan yang sama pada musim panas tahun 1958. Dia datang dengan idea ketika bekerja sendirian di TI makmal kerana dia seorang pekerja baru dan tidak mempunyai masa bercuti. Dalam satu artikel untuk Transaksi IEEE pada Alat Elektron, Kilby menerangkan bagaimana dia "mula merasakan bahawa satu-satunya perkara yang boleh dilakukan oleh sebuah rumah semikonduktor dengan cara yang kos efektif adalah semikonduktor. Pemikiran seterusnya membawa saya kepada kesimpulan bahawa semikonduktor adalah semua yang sangat diperlukan - bahawa perintang dan kapasitor, khususnya, boleh dibuat dari bahan yang sama dengan peranti aktif."
Dia menerangkan konsepnya kepada penyelianya ketika dia kembali dari bercuti dan kemudian membina sebuah litar menggunakan unsur-unsur silikon diskret yang dia tunjukkan pada 28 Ogos. Kemudian dia mengalihkan perhatiannya ke arah mewujudkan litar bersepadu, khususnya pergerakan fasa-fasa. Pada 12 September 1958, tiga jenis pengayun jenis ini dihasilkan dan satu minggu kemudian menghasilkan penciptaan "flip-flop" yang pertama, iaitu satu litar yang berubah dari 1 hingga 0 atau dari 0 hingga 1 apabila arus digunakan. Dan dengan itu kita memasuki era litar bersepadu, juga dikenali sebagai IC atau "cip." (Ini adalah akaun TI penciptaan.)
IC pertama itu cukup besar; ia mengandungi transistor tunggal dan diukur 1/16-by-7/16 inci, sangat besar dengan standard hari ini, di mana anda tidak dapat melihat transistor individu dengan mata kasar. Dan ia dihasilkan pada kristal germanium; silikon akan datang kemudian. Penting untuk diperhatikan bahawa proses Kilby untuk membuat litar bersepadu tidak pernah menjadi standard. Pada tahun berikutnya, sebuah pasukan yang diketuai oleh Robert Noyce di Fairchild Semiconductor mencipta apa yang dianggap litar bersepadu monolitik praktikal pertama, menggunakan proses logam-over-oksida di atas transistor planar, yang sebelum ini dicipta oleh syarikat Jean Hoerni. (Noyce, bersama dengan Gordon Moore dan yang lain dari Fairchild akhirnya akan membentuk Intel.)
Hari ini kita memikirkan cip sebagai sangat diperlukan tetapi pada tahun-tahun awal, terdapat banyak pengkritik, yang berpendapat IC terlalu mahal untuk menghasilkan dan memikirkan transistor semikonduktor tidak sebagus yang dibuat dengan bahan lain. Mereka percaya bahawa menggabungkan semua perkara ini ke dalam satu peranti mencipta sesuatu yang tidak begitu elegan. Seperti yang dijelaskan oleh Kilby dalam kuliah Nobelnya pada tahun 2000, "tidak jelas bahawa pendekatan semikonduktor monolitik akan berjaya… Gordon Moore, Noyce, beberapa orang lain, dan saya sendiri memberikan hiburan teknikal pada mesyuarat profesional untuk lima tahun akan datang seperti yang kita terangkan dan membahaskan merit pelbagai sistem pengecilan."
Akhirnya program seperti misi Apollo dan peluru berpandu Minuteman membuktikan IC boleh berfungsi, dan kalkulator menyusun idea itu.
TI dan Fairchild akan membantah paten litar bersepadu selama bertahun-tahun, tetapi hari ini Kilby dan Noyce biasanya dianggap pencipta bersama litar bersepadu. Noyce meninggal pada tahun 1990; Kilby meninggal dunia pada tahun 2005. Majalah PC memberikan kedua-dua lelaki anugerah Pencapaian Sepanjang Hayat pada tahun 1993. Saya berpeluang untuk bercakap dengan Kilby dan dia sangat ramah tetapi tegas tentang peranannya dalam mewujudkan salah satu teknologi paling penting di dunia moden.
Hari ini kita mempunyai cip dengan billons transistor yang dihasilkan pada proses yang Jack Kilby mungkin tidak dikenali tetapi dia pasti memahami kuasa litar bersepadu 55 tahun yang lalu. Kehidupan kita hari ini akan sangat berbeza tanpanya.
