In elettronica, cos'è un circuito integrato?
Un circuito integrato (IC) è un chip di silicio che è stato incorporato con circuiti elettrici e transistor. Un tipico CI contiene milioni di microscopici transistor per millimetro quadrato e la quantità di circuiti che questi chip possono contenere aumenta ogni anno esponenzialmente. I circuiti integrati hanno sostituito i transistor tradizionali e le tecnologie dei tubi a vuoto, il che ha notevolmente ridotto le dimensioni di molti dispositivi elettrici. I chip IC possono anche essere chiamati microchip, semiconduttori o chip di silicio.
Un IC è realizzato utilizzando un nastro di silicio puro come base. Questo nastro o chip di silicio è rivestito di alluminio in un processo noto come fotolitografia. Questo processo incide un modello di transistor nel silicio, rendendo il modello una parte permanente del chip di silicio. Questi schemi di transistor sono sviluppati da produttori di software ed elettronica e sono spesso proprietari. Le variazioni del modello possono influenzare il funzionamento del circuito e le applicazioni per cui può essere utilizzato.
Una volta completato, un chip IC può essere utilizzato in un'ampia varietà di applicazioni elettriche. Quasi ogni componente elettronico nel mondo oggi contiene uno o più circuiti integrati. Questi chip si trovano in computer, telefoni, veicoli, macchinari e attrezzature mediche. Sono utilizzati in tutto, dai semplici elettrodomestici ai complessi dispositivi aeronautici.
I circuiti integrati possono essere digitali o analogici e alcuni possono persino contenere entrambe queste tecnologie. I chip IC digitali funzionano su un sistema binario usando combinazioni di zero e uno. Si trovano principalmente in microprocessori, computer e dispositivi di controllo. Le unità IC analogiche utilizzano segnali continui per trasferire correnti elettriche. Chip analogici si trovano in molti sensori, alimentatori e sistemi di amplificazione.
Oltre alle loro dimensioni infinitamente piccole, i circuiti integrati offrono una serie di vantaggi aggiuntivi rispetto alle tecnologie a transistor e vuoto. Le loro dimensioni consentono loro di trasportare segnali elettrici complessi in uno spazio molto ridotto, risultando in telefoni cellulari, computer, automobili e altri dispositivi elettrici più piccoli. Con il miglioramento della tecnologia IC, possiamo aspettarci che questi dispositivi diventino ancora più compatti.
Le loro piccole dimensioni aiutano anche a trasferire i segnali elettrici molto rapidamente. Poiché la corrente percorre una piccola distanza all'interno di un circuito integrato, i segnali vengono trasferiti molto rapidamente, il che accelera i tempi di elaborazione. Questo rapido tempo di elaborazione e la breve distanza di viaggio aiutano anche a migliorare l'efficienza complessiva, con conseguente riduzione del consumo energetico. Ciò non solo migliora la produttività degli utenti, ma riduce anche le spese energetiche e aiuta a ridurre al minimo l'impatto ambientale della produzione di energia.