Skip to content

MAKİNE TARİHİ

KASIM 2012 SAYI: 54

Elektronik Sanayisinin Gelişiminde İlk Mikroçipler

Bir zamanlar devasa boyutta olan elektronik aletlerin, bugün çok dahagelişmiş halleriyle ceplerde taşınır hale geldi. Elektronik aletlerin bu denliyetenekli ve küçük olmalarına giden yolun başında iki önemli buluş yeralır: Transistörler ve mikroçipler…

Transistörler 1947 yılındaABD’deki Bell Laboratuvarları’nda fizikçiler John Bardeen, Walter H. Brattainve William B. Shockley tarafından geliştirildi. Yarı iletken malzemelerden oluşan ve ana malzeme olarak germanyum kristalinin kullanıldığı ilk transistörlerde kristaller, bir taraftan gelen en küçük bir elektrik akımı, birsonraki devredeki daha güçlü bir akımı kontrol altında tutabilecek şekilde yerleştirilmişti.

Transistörleri geliştiren bu üçlü 1956 yılında Nobel fizik ödülüalırken transistörler küçük ve güvenli olması, az ısı üretmesi ve oldukça azmiktardaki enerji gereksinimleriyle karmaşık devrelerin minyatürleştirilebilmesini olanaklı kıldı.Transistörlerin geliştirilmesinden sonra ise bir diğer önemli aşamaya,entegre devrelerin üretilmesine sıragelir.

İlk transistörlerin içindeki herparça birbirine lehim ile bağlanmıştı.1950’li yıllarda ise bu parçaların birlevha üzerinde kalıp haline getirilerek üretilmesi düşünülür. Bu şekilde,küçük silisyum levhacıklar üzerindeçok sayıda transistörün, aralarındaki bağlantılarla birlikte kalıp halinde resmi çıkarılabilecekti. İşte entegre devreler ya da tümleşik devreler bu şekilde oluşacaktı. Bunlar, bugün daha çok ‘mikroçip’ olarak adlandırılıyor.

İlk mikroçipler ise 1950’lerin sonunda,birbirinden bağımsız olarak iki mühendistarafından geliştirildi.Bu mühendislerden biri, küçük bir elektrik şirketinin sahibi ve amatör bir radyocunun oğlu Jack S. Kilby’dir.1923’te Kansas’ta doğan Kilby, babasınınamatör radyoculuk faaliyetlerinden etkilenerek elektronikle ilgilenmeye başlar. Illionis Üniversitesi’nde elektrik mühendisliği öğrenimi gören Kilby’nin sınıf arkadaşlarının çoğu elektrik güçile ilgilenirken, o çocukluğundan beri ilgisini çeken elektronikle ilgilenir. BellLaboratuarı’nın transistörü geliştirdiğini açıklamasından bir yıl önce

, 1947’de mezun olur.

İş hayatına Milwaukee’debaşlayan Kilby, bir yandan da Wisconsin Üniversitesi’nde elektrik mühendisliği yüksek lisans öğrenimine devam eder.

1958’de eşiyle birlikte Texas’ayerleşir ve Texas Instruments’taelektronik parçaların minyatürizasyonu üzerine çalışmaya başlar.

Entegre devresini burada geliştiren Kilby, askeri sistemler ve entegre devreleri içeren ilk bilgisayarları üreten grupların başkanlığını yapar. Pek çok ödülün yanında 2000 yılında Nobel Fizik Ödülü’nü alan Kilby’nin altmışın üzerinde patenti bulunuyor.

Kilby ile aynı yıllarda, entegre devregeliştiren bir diğer mühendis de Robert Noyce idi. Kilby onunla ilgili olarak, beraber entegre devrelerin ticari olarak kabul görmeleri için çok çalıştıklarını vurgular ve eğer yaşasaydı, NobelÖdülü’nü şüphesiz onunla paylaşabileceğini belirtir.

1927’de Iowa’da, bir papazın oğluolarak dünyaya gelen Robert Noyce’unelektronik merakı, Kilby’ninki gibi ‘aileden’gelmiyordu. Bu
merağın kökeninedir bilinmez; ama Grinell Koleji’ndeöğrenimine devam ederken hocası,fizik profesörü Grant Gale’in, BellLaboratuarları’nda üretilen ilk transistörlerden ikisini sınıfa getirerek öğrencilerine göstermesi, Noyce’u etkilemiş olmalı... Başarılı bir öğrenim hayatının sonunda, 1953’te Massachutes TeknolojiEnstitüsü’nde (MIT) doktorasını tamamladığında IBM, RCA, AT&Tgibi ünlü firmalardan iş teklifleri alır;ancak o transistörlerle ilgilenen Philco firmasını tercih eder. Burada üç yıl çalıştıktan sonra, transistörun mücitlerinden William Shockley’den iş teklifialan Noyce, ailesiyle beraber Silikon Vadisi’ne taşınır.

Shockley ile anlaşamayanNoyce, 1957 yılında yedi arkadaşıyla birlikte kendi firmaları Fairchield’ı kurar. Kısa sürede transistör satışında ticari başarı yakalayan Noyce, 1959yılında tüm dirençler, kapasitörler,transistörler ve diğer bağlantıları tekbir silisyum üzerine yerleştirmeyi düşünerek çalışmalarına bu yönde devameder. Böylece Kilby’den altı ay sonra,Noyce da entegre devreyi üretebilmeyi başarır.

Üstelik, onun silisyum kullanarak ürettiği entegre devresi, germanyumkullanan Kilby’ninkinden daha pratiktir.1990 yılında kalp yetmezliği sonucuhayatını kaybeden Noyce, ‘SilikonVadisi’nin Belediye Başkanı’ lakabıyla anılıyordu. Noyce, aynı zamandaIntel’in kurucuları arasındaydı. CaliforniaSanta Clara’da bulunan IntelGenel Müdürlük binası, onun onuruna“Robert Noyce Binası” ismini taşır.Mikroçiplerin seri üretimi ve gelişimive karşılanabilir maliyetler içinhassas üretim tekniklerine gerekduyuluyordu. Bu teknikler 60’lı yıllar boyunca geliştrilir.

1971 yılında iseelektronik sanayisinin gelişiminde bir diğer önemli buluş gerçekleşir. Intelfirmasından Ted Hoff ve arkadaşları,ilk mikroişlemci “Intel 4004”ü geliştirir.Artık tek bir levha üzerinde istenilen programlama yapılarak çeşitli görevler bu sayede uygulanabilecekti. Mikro işlemciler,uzay gemilerinden elektronik ev aletlerine çok geniş bir kullanımalanı bulacak ve bilgisayarların küçük boyutlara ulaşabilmesini sağlayacaktı...

TÜBİTAK’IN BAŞARISI

2004 Mayıs’ında gazetelerde yer alan‘pek de alışık olmadığımız’ bir haber,TÜBİTAK’ın, Türkiye’de ilk kez mikroçip üreterek, dünyanın mikroçip üretebilen 15 ülkesi arasına girdiğini duyuruyordu.TÜBİTAK UEKAE’de (Ulusal Elektronikve Kriptoloji Araştırma Enstitüsü) üretilenbu mikroçipler, Enstitü MüdürüÖnder Yetiş’in açıklamasına göre; enstitüde geliştirilen bilgi güvenliği cihazlarında kullanılıyordu. Yetiş, UEKAE’ninTürkiye’yi ileri teknoloji üreten bir ülke haline getirmek üzere bilgi güvenliği yönünde çalışmalar yaptığını belirtiyor ve dünyada en fazla 15 ülkenin bu teknolojiyesahip olduğunu ve Türkiye’nin artık ihtiyacı olan mikroçipleri üretebilecek teknolojik bilgiye sahip olduğunu vurguluyordu.

Yetiş’e göre bu “muhteşembir olay” idi.Misyonunu “Bilgi güvenliği, haberleşmeve ileri elektronik alanlarındaTürkiye’nin teknolojik bağımsızlığınısağlamak ve sürdürmek için nitelikliinsan gücü ve uluslararası düzeydekabul görmüş alt yapısı ile bilimsel ve teknolojik çözümler üretmek ve uygulamak”olarak belirleyen UEKAE’nin kökleri 1968 yılında kurulan Elektronik Araştırma Ünitesi’ne (EAÜ) dayanıyor.1975 yılında kripto cihazlarını geliştirmeye başlayan kurum, ilk kriptocihazının teslimatını 1984 yılında yapar.1995 yılında UEKAE adıyla enstitüye dönüştürülür. Enstitü, 1998 yılındaMarmara Araştırma Merkezi’nden(MAM) ayrılarak TÜBİTAK başkanlığına bağlanır.