Lịch sử mạch bán dẫn IC | Cộng đồng Arduino Việt Nam

Sơ lược về IC

Vi mạch tích hợp, hay vi mạch, hay mạch tích hợp ( integrated circuit, gọi tắt IC, còn gọi là chip theo thuật ngữ tiếng Anh ) là những mạch điện chứa những linh kiện bán dẫn ( như transistor ) và linh kiện điện tử thụ động ( như điện trở ) được liên kết với nhau, kích cỡ cỡ micrômét ( hoặc nhỏ hơn ) sản xuất bởi công nghệ tiên tiến silicon cho nghành điện tử học .

Ai là người phát minh ra IC

Đó là thứ mà 2 nhà kỹ sư vật lý người Mỹ sáng tạo ra, Jack Kilby và Robert Noyce .

Robert Noyce

12/09/1958 Jack Killby đã sản xuất thành công xuất sắc ra IC giao động với 5 linh kiện đơn thuần trên một vật tư giống nhau gọi là “ chip ”. Phát minh này không riêng gì mang lại cho Killbly văn bằng bản quyền trí tuệ của Texas Instrucment mà còn mang lại cho ông một phần của phần thưởng Nobel vật lý năm 2000. Thực sự thì Robert Noyce cũng sẽ hoàn toàn có thể nhận được giải Nobel cho sáng tạo này nếu ông ấy không mất vào năm 1990. Thực sự trong thời hạn sau đó, bản quyền về việc sáng tạo ra IC luôn bị hai nhà sáng tạo giành giật. Lý do, Jack Killby đã gửi đơn ĐK quyền sáng tạo trước nhưng Robert lại được duyệt trước. Điều đó dẫn đến xích míc giữa hai người, và những cuộc kiện tụng cứ diễn ra … cho đến khi tình hình thị trường và những nhà khoa học thời đó cho rằng, IC rất khó sản xuất và cho ra loại sản phẩm thực .

Để IC hoàn toàn có thể sinh ra, tất cả chúng ta phải kể đến việc làm nên tấm bán dẫn p-n của Russel Ohl vào năm 1940. Sau đó vào năm 1950, Bardeen, Bratain và Shockley, những người đã sản xuất ra junction transistor – một trong những linh kiện không hề thiếu của mọi loại IC, nhờ đặc tính đặc biệt quan trọng của nó .

IC ra đời trong hoàn cảnh nào?

Trong khoảng thời gian trước khi IC ra đời, các nhà phát minh hay sáng chế đều sử dụng các linh kiện rời rồi hàn lại trên một hoặc rất nhiều mạch điện để chế tạo một máy. Trong thời gian ấy, các linh kiện điện tử bán dẫn khá là đắc, chưa ứng dụng thực tế được, đặc biệt là transistor. Vì vậy, người ta vẫn dùng bóng chân không (về cơ bản nó cũng có chức năng tương đương một chiếc transistor) “khổng lồ”, một thiết bị rất là rẻ vào thời ấy. Nên, những chiếc máy tính ở thập niên 50, 60 rất to, cồng kềnh và cực kì tốn điện. Nhưng, việc sử dụng bóng chân không có một ưu điểm là rất dễ dàng thay thế (vì bóng đèn có chuôi đèn, và chỉ cần gỡ bóng hư thay bằng bóng mới), nên cho đến khi IC đã ra đời thì bóng chân không vẫn được dùng thêm một thời gian, sau đó mới bị thay thế bởi những loại máy tính hiện đại hơn, và mức độ tin cậy cao hơn.

Bóng chân không

Trong thực trạng đó, IC đã sinh ra để đem đếm một cuộc cách mạng thực sự trong nghành nghề dịch vụ công nghệ thông tin !

IC đã tạo ra những ảnh hưởng gì và vì sao nó lại có thể làm như vậy được?

Bạn có biết, một chiếc mạch có kích cỡ 40×40 ( cm ) thời đó giờ đây chỉ bằng một chiếc IC ATmega328 ( chỉ 3.4 x0. 7 cm ) .

ATmega328

Hãy cũng nhắc lại khái niệm về IC… Nó là một mạch điện tích hợp, nghĩa là rất nhiều linh kiện cùng nằm trên một đơn vị diện tích (hiện nay người ta đã làm được những chú IC có rất linh kiện trên một đơn vị nano mét). Chính vì điều đó, mà nó đã thu gọn diện tích của mọi loại máy từ thập niên 70 đến nay (bạn hãy xem qua về lịch sử các loại máy ENIAC và UNIVAC để biết thêm về kích cỡ của những “người khổng lồ thật sự”). Và với giá thành rẻ của nó (nhờ có công nghệ Plamar của Robert Noyce), mọi chiếc máy sử dụng IC đều thích hợp với mọi đối tượng người dân, chứ không còn chỉ bó hẹp trong các văn phòng chính phủ hay các công ty liên doanh nữa!

Vậy tại sao, IC lại hoàn toàn có thể làm được những điều đó ?

1. Thứ nhất, vì công nghệ sản xuất ra IC ngày càng phát triển, kích thước của nó ngày càng nhỏ, giá thành ngày càng rẻ, chức năng ngày càng nhiều, độ bền cao, tuổi thọ cao… chính vì những ưu điểm vượt bậc, cộng với chiến lược kinh doanh ngay từ khi bắt đầu thương mại hóa của Killby và Noyce đã làm IC ngày càng phổ biến.
2. Thứ hai, vì mạch điện ngày càng đơn giản, những người chế tạo / sáng chế máy không nhất thiết phải là các nhà khoa học, mà ngay cả học sinh, sinh viên và những nhà nghiên cứu tay ngang hoàn toàn có thể tự làm một sản phẩm độc đáo. Chính nhờ xây dựng được một cộng đồng rộng lớn như vậy, việc phát triển của IC ngày càng tăng nhằm đáp ứng nhu cầu đó.
3. Thứ ba, vì con người ngày càng muốn mỏi thứ nhỏ hơn, đơn giản hơn và các chủ doanh nghiệp muốn kinh doanh tốt hơn, nên họ đã đầu tư rất nhiều tiền vào công nghệ sản xuất IC và dây chuyền tự động,…

Chính vì những lí do đó, mà công nghệ tiên tiến sản xuất IC và những mẫu sản phẩm sử dụng IC ngày càng phức tạp, tân tiến, nhỏ gọn và rẻ hơn. Hệ quả xảy ra là những ngành chế tạo máy, công nghệ thông tin, khoa học vi tính, y học, … ( cơ bản là mọi ngành ) có sự cải tiến vượt bậc mạnh mẻ. Chỉ trong vòng hơn 50 năm, mà con người đã làm vô vàn những điều mà ở thời kì trước đó, họ xem rằng đó là những việc viển công, ví dụ điển hình như việc bay vào ngoài hành tinh, đặt chân lên mặt trăng, chữa bệnh ung thư, mỗ không để lại sẹo, …

Kết luận

Cũng chính vì những ứng dụng trong thực tiễn không bàn cãi và những gì mà nó đem lại trong đời sống này mà tất cả chúng ta đã bầu chọn cho IC là ý tưởng quan trọng nhất trong thế kỷ XX. Bạn có biết, khi phát minh sáng tạo ra IC, những nhà ý tưởng nghĩ gì trong đầu mình không ? Họ chỉ đơn thuần nghĩ rằng, tôi cần tìm ra một mẫu sản phẩm hoàn toàn có thể tóm gọn được linh kiện để đặt trong một môi trường tự nhiên nhất định và giảm giá thành những máy móc điện tử. Họ không hề nghĩ những ý tưởng của họ sẽ làm được những điều ngoạn mục mà mình vừa kể. Vì vậy, bạn đừng đặt quá nhiều niềm tin, thời hạn để làm một thứ biến hóa cả quốc tế, mà hãy dành thời hạn tìm ra những khó khăn vất vả trong đời sống tân tiến, và tím cách tối ưu / sáng chế ra cái gì đó hoàn toàn có thể khắc phục được nó .

Source: https://dvn.com.vn
Category: Điện Tử