Mikrosiruja

Mikrosiruja tarkoitetaan pienikokoisia integroitujen piireiden (IC) siruja, jotka sisältävät transistoreita, diodeja ja muita sähköisiä komponentteja sekä ohjaavat, tallentavat ja käsittelevät tietoa erilaisten laitteiden sisällä. Mikrosirut valmistetaan puolijohdemateriaalista, yleensä piistä, ja ne muodostavat modernin elektroniikan logiikan sekä muistin ytimen. Sirun koko vaihtelee, mutta ne ovat tyypillisesti pienikokoisia suhteessa muihin komponentteihin ja voivat sisältää miljardien transistorien järjestelmiä.

Valmistus perustuu puolijohdevalmistukseen, jossa fotolitografiaa, doppausta ja muita tekniikoita käytetään transistoriketjujen ja muun elektroniikan rakentamiseen piihin. Prosessi toteutetaan puhdasympäristöissä suurissa tuotantolaitoksissa, ja kehitys on parantanut sekä sirujen laskentatehoa että energiatehokkuutta vuosikymmenien aikana.

Historia: integroitujen piireiden kehitys alkoi 1950- ja 1960-luvuilla. Jack Kilby (Texas Instruments) sekä Robert Noyce (Fairchild Semiconductor) kehittivät riippumattomasti ensimmäiset toimivat IC:t. Tämän jälkeen kaupallinen tuotanto yleistyi ja tiivistyi, ja Moore’n laki on kuvasaanut transistorien määrän kasvua noin kahden vuoden välein.

Sovellukset: mikrosiruja käytetään lähes kaikissa nykyaikaisissa laitteissa, kuten älypuhelimissa, tietokoneissa, televisioissa sekä autojen ja teollisuuslaitteiden elektronisissa järjestelmissä. Niitä käytetään myös lääketieteellisissä laitteissa, RFID-tunnisteissa sekä internetin asioihin (IoT) liittyvissä järjestelmissä.

Turvallisuus ja ympäristö: mikrosiruja koskee yksityisyys- ja turvallisuuskysymyksiä sekä elektroniikkajätteen kierrätykseen liittyviä ympäristövaikutuksia. Tulevaisuudessa kehitys suuntaa tiheämpiin järjestelmiin, järjestelmä- ja piirikokonaisuuksiin sekä energiatehokkuuden parantamiseen.