محمدرضا کریمی

طراحان می کوشند همه مرزها را بردارند تا میکروچیپ هایی با مدار کامل کوچک تر، ارزان تر و ساده تری بسازند. اما ممکن است به زودی امکان ساختن ترانزیستورهای کوچک تر روی چیپ های مدار کامل غیرممکن شود. مواد اولیه و طرح های جایگزینی مورد نیاز است تا چیپ ها روند بهبودیشان را ادامه دهند.

نانووایرها، گرافین، ذرات کوانتوم و مولکول های بیولوژیکی می توانند نسل های جدیدی از چیپ ها را تولید کنند که از بهترین های امروزی قوی ترند.

اینها بخشی از پیش بینی هایی است که از آینده میکروچیپ ها ارایه شده است. میکروچیپ ها نیمه هادی های کوچکی هستند که در دل بسیاری از وسایل الکترونیکی ای که ما می شناسیم شامل رایانه ها، سل فون ها و حتی اجاق های مایکروویو جا دارند. میکروچیپ مدارکامل، یک سری اجزای الکترونیکی به هم متصل شده مانند ترانزیستورها و مقاومت ها هستند که روی یک چیپ ریز از یک ماده نیمه هادی مثل سیلیکون یا ژرمنیوم حک شده.

اولین میکروچیپ با همکاری رابرت نویس و جک کیلبی در سال 1958 اختراع شد. با این که آنها در شرکت های مختلفی کار می کردند ولی برای ایجاد انقلابی در صنایع الکترونیک فعالیت این دو نفر در این دو شرکت به هم متصل شد. اولین میکروچیپی که ساخته شد یک ترانزیستور و سه مقاومت و یک خازن داشت. درحالی که میکروچیپ های امروزی بیش از 125 میلیون ترانزیستور در فضایی کوچک تر از یک سکه کوچک دارند.

در سال 1975 گوردون مور دانشمند پیشرو در علم الکترونیک پیش بینی کرد که پیچیدگی چیپ های مدارکامل هر دو سال دوبرابر می شود. پیشرفت های صنایع هم به ترانزیستورهای چیپ ها اجازه داده تا جمع و جورتر شوند. به طوری که سیگنال های الکتریکی باید مسافت کوتاه تری را بپیمایند تا اطلاعات را پردازش کنند. برای صنایع الکترونیک و مشتریانش قانون مور به معنی وسایل رایانه ای است که مدام کوچک تر، سریع تر و ارزان تر می شوند. به مدد ابداعات پیوسته در طراحی و ساخت نیمه هادی ها، چیپ ها به شکل حیرت انگیزی پیش بینی مور را به حقیقت رسانده اند. اما حالا مهندسان می دانند که ترانزیستورها تنها به اندازه ده ها اتم ضخامت پیدا می کنند و در این مقیاس احتمالاً قوانین پایه ای فیزیک مشکلاتی را ایجاد خواهند کرد. یک مشکل احتمالی که از قرار دادن ترانزیستورهایی چنین کوچک و چنین نزدیک به یکدیگر ایجاد می شود این است که چیپ ها غیرقابل استفاده و هزینه ها بسیار گران می شوند. گرمای تولید شده هم به قدری بالا می رود که خود اجزا را می سوزاند.