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Introduzione alla microtecnologia
[modifica | modifica sorgente]In questa sezione verrà data una breve panoramica storica e verranno introdotti i concetti e gli elementi di base, da sviluppare in seguito con più dettaglio.
Prima del transistor, i circuiti elettronici erano costruiti con elementi discreti, quali resistenze, capacità, e valvole termoioniche. Il primo grande calcolatore che utilizzava questi elementi fu ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator), costruito nel 1946 subito dopo la seconda guerra mondiale allo scopo di calcolare rapidamente le tabelle balistiche per vari tipi di proiettili.
L'ENIAC era un colosso pesante 3 tonnellate, contenente 17000 valvole, 70000 resistenze, 10000 condensatori. Assorbiva una potenza di 174 kW e riempiva un'intera stanza, come si vede dalle foto d'epoca. Degli operatori erano costantemente al lavoro per sostituire gli elementi che si rompevano, più volte al giorno. E tutto questo per una potenza di calcolo che oggi ci fa sorridere: 300 moltiplicazioni o 5000 addizioni al secondo!
Nel 1948 nasce il primo transistor, inventato da William Shockley, John Bardeen e Walter Brattain (AT&T Bell Laboratories, New Jersey, USA), che per questo ebbero il premio Nobel per la Fisica nel 1956. Si trattava di un semplice dispositivo a punta di contatto ma rappresentò un dispositivo rivoluzionario, che permise di sostituire le voluminose valvole termoioniche con un dispositivo a stato solido. Ben presto fu disponibile un calcolatore IBM con 2200 transistor.
Il secondo momento chiave nello sviluppo della microelettronica è quando viene fabbricato nel 1958 da Jack St. Clair Kilby il primo circuito integrato, tale circuito era composto da circa dieci componenti elementari. per il quale vinse il Premio Nobel per la Fisica nel 2000.
Da quel momento l'elettronica da industria di nicchia per prodotti specialistici è via via diventata l'industria con il massimo svìluppo ed il maggior grado di innovazione. Ancora ai nostri giorni vengono continuamente inventati nuovi prodotti. Le tecnologie usate sono la naturale evoluzione di tecnologie note alla comunità scientifica da molto tempo, ma che erano confinate agli studi di pochi specialisti.