マイクロチップの仕組み

事実

最初のマイクロチップは 1974 年に発明されました。それ以来、処理能力は指数関数的に増加し続けています。マイクロチップは、存在するあらゆる電子機器の頭脳です。時計から電卓、人工衛星、コンピューターに至るまで、これらの小さなチップは、非常に多くのタスクを容易にする利便性を説明しています。マイクロチップは、シリコン チップまたはウエハー上にエッチングされた集積回路です。集積回路は電流または信号を転送し、受信デバイスによって命令に変換されます。チップに含まれるシリコンは、ワイヤやトランジスタとともに、電気を伝達するための非常に伝導性の高い環境を作り出します。

機能

マイクロチップを構築するには、さまざまな方法があります。それがどのように構築されるかは、チップの使用目的によって異なります。パソコンの場合、ほとんどのチップの主成分はシリコンです。砂の主成分であるシリコンは、電気を通したり、閉じ込めたりすることができ、チップとして理想的な素材です。チップ メーカーは、チップの機能を強化するために、アルミニウム、銅、金などの他の金属を追加します。多くのマイクロチップは、わずか 2 ～ 3 ミリ四方で、厚さは数ミリです。実際の回路設計は、ガイドとしてステンシルまたはマスクを使用して紫外光を使用してチップに描画されます。その後、配線とトランジスタ部品が設計に組み込まれます。複雑な集積回路には、相互接続された組み込みコンポーネントの複数のレイヤーが含まれる場合があります。マイクロチップのデータ保存および操作機能は、これらの内蔵トランジスタ コンポーネントによって実行されます。シンプルなチップには、3,000 個ものトランジスタを搭載できます。電流は、一連の充電で回路に電流を送ることによって、使用可能なデータに変換されます。料金は、実際に受信デバイスと通信するために必要な言語になります。ブール論理は、電流をコンピュータで使用可能な命令に変換するために使用される言語です。最も単純な形式のブール論理は、2 つの値 (true と false、または「オンとオフ」) を使用して電流を使用可能なメッセージに変換するバイナリ コードです。

可能性

マイクロチップは、物理学、科学、光学、生物学など、複数の工学および技術分野で無数の用途を提供します。ある分野での進歩は、他の分野にも進歩的な影響を及ぼします。大きな可能性を秘めている特定の分野の 1 つは、フォトニクスです。フォトニクスは、情報を伝達するための媒体として光の特性を使用します。光電子工学の新しい分野では、光の量子効果と半導体材料の磁気効果が組み合わされています。もう 1 つの新しい有望な研究分野は、ナノテクノロジーです。ナノテクノロジーは、原子と分子の領域内で機能します。これは、新しく改善された物質、材料、およびプロセスを作成しようとする、製造の新しい次元です。科学者たちは、ナノテクノロジーを利用して、分子サイズの実行可能なマイクロチップを作成しようとしています。成功すれば、まったく新しい製品の世界と情報処理機能が出現します。