Podręcznik

W latach 50 i 60 XX wieku rozpoczął się szybki rozwój techniki wojskowej, lotniczej, rakietowej, i w końcu kosmicznej. Potrzebne były urządzenia elektroniczne o małych wymiarach i masie, niewrażliwe na wstrząsy i przeciążenia, nie wymagające wysokich napięć zasilających, nie pobierające dużej mocy i bardzo niezawodne. Próżniowe lampy elektronowe, które były podstawowymi elementami elektroniki od lat 20 XX wieku, nie spełniały żadnego z tych wymagań. Oczywiste było zwrócenie się ku tranzystorom. Zaczęły powstawać techniki montażu tranzystorów i innych elementów takie, jak obwody drukowane, montaż hybrydowy na podłożach ceramicznych czy trójwymiarowe mikromoduły. Prawdziwy przełom nastąpił z chwilą wynalezienia w końcu lat 50 XX wieku planarnej technologii produkcji tranzystorów bipolarnych. Stąd był już tylko jeden krok do powstania pierwszych monolitycznych układów scalonych. Za wynalazców monolitycznych układów scalonych uważani są Jack Kilby i Robert Noyce, którzy niezależnie od siebie zaprezentowali pierwsze struktury monolitycznych układów scalonych w 1958 roku. Początkowo były to układy zbudowane z kilku do kilkunastu tranzystorów bipolarnych i innych elementów pełniące bardzo proste funkcje. Dziś mówimy, że były to układy małej skali integracji. Jednak bardzo szybko znalazły one liczne zastosowania. Większość procesorów komputerów produkowanych w końcu lat 60 i w latach 70 XX wieku była zbudowana z dużej liczby takich układów. 

W roku 1964 zaprezentowane zostały pierwsze układy scalone z tranzystorami MOS. Był to kolejny wielki krok naprzód. Struktury tranzystorów MOS zajmowały w układzie scalonym znacznie mniej miejsca, niż struktury tranzystorów bipolarnych, co umożliwiło produkcję układów o coraz bardziej złożonych funkcjach, zawierających na jednej płytce krzemowej na początku setki, a później tysiące i dziesiątki tysięcy tranzystorów. Dziś liczba tranzystorów w jednym układzie scalonym przekracza miliard – mówimy o układach VLSI od angielskiego określenia „very large scale of integration”.  

Gdy w 1966 roku Robert Dennard przedstawił koncepcję pamięci półprzewodnikowej (dziś znanej jako pamięć dynamiczna – DRAM), a w roku 1970 pierwsze scalone pamięci półprzewodnikowe DRAM znalazły się w produkcji, możliwa stała się budowa urządzeń techniki cyfrowej zawierających wyłącznie półprzewodnikowe układy scalone. Odtąd aż do dziś trwa burzliwy rozwój mikroelektroniki i wszelkich wykorzystujących ją urządzeń i systemów.

Technologia planarna, pamięć dynamiczna? Wszystko się dalej wyjaśni.