Integrierte Schaltkreise – Chips

Heute findet man sie überall: In Computern, in Waschmaschinen oder in Uhren, in Telefonen, in Fieberthermometern und in Straßenbahnen: Die Integrierten Schaltungen, kurz „Chips“ genannt. Sie sind so etwas wie die Sinnesorgane und das Gehirn der Elektronik. Sie messen und steuern, sie rechnen oder sie erzeugen Töne.

Chips, das sind Plättchen aus Hableitermaterial wie Silizium, Germanium oder Verbindungen wie Gallium-Nitrid. Legt man eine Spannung an einen Pol an, kann man einen starken Stromfluss zwischen zwei anderen Polen schalten. Solche „Transistoren“ und „Dioden“ genannte Halbleiter tun das gleiche, was man bis dahin mit großen Röhren realisierte. Damit baut man Verstärker, Sender, Computer, Datenspeicher und andere elektronische Geräte.

Was heute so selbstverständlich ist, gibt es noch gar nicht so lange: Den ersten funktionierenden Transistor hatte Dr. William Stockley 1947 hergestellt. 1952 gab es die erste funktionierende Anwendung und 1956 den Physik-Nobelpreis. Fünf Transistoren auf einem einzigen Hableiterplättchen unterzubringen gelang bei Fairchild im Jahr 1960 – und von nun an ging es Schlag auf Schlag. Alle zwei Jahre schafft man es, die doppelte Anzahl von Minitransistoren auf der gleichen Fläche unterzubringen. Man nennt das das „Moorsche Gesetz“. Wie bei der berühmten Geschichte, auf jeweils dem nächsten Schachbrettfeld die doppelte Menge von Reiskörnen unterzubringen, steigt dabei die Zahl der Transistoren ins unermessliche.

Ab 1971 gab es sogenannte Mikroprozessoren mit gut 2.000 Transistoren, bei der der gesamte Computer auf einem einzigen Chip realisiert wurde. Im Jahr 2016 hatte man rund 7.000.000.000 Transistoren auf einem einzigen fingernagelgroßen Chip untergebracht. Und die Geschichte ist noch lange nicht zu Ende – obwohl der technische Aufwand immer größer wird.