Integrierte Schaltkreise in der Mikrotechnologie
Die Mikrotechnologie befasst sich, wie wir mittlerweile wissen, mit kleinsten elektrotechnischen und anderen Bauelementen. Dabei spielen integrierte Schaltungen, die aufgrund der Miniaturisierung immer kleiner entwickelt wurden, eine besonders wichtige Rolle. Der integrierte Schaltkreis befindet sich dabei auf einem Halbleitersubstrat. Die elektronische Schaltung wird auf diesem Halbleitersubstrat verdrahtet und es werden dabei verschiedene elektronische Bauteile auf dem Substrat angebracht.
Bereits in den 1950er Jahren begann die Entwicklung der integrierten Schaltkreise. Vorher jedoch wurden bereits andere elektronische Schaltungen entwickelt, die mit möglichst kleinen Bauteilen, wie Transistoren und Dioden aufgebaut wurden. Damit waren zwar noch keine integrierten Schaltungen im heutigen Sinne der Mikrotechnologie geschaffen, allerdings stellte die Entwicklung eben jener Schaltkreise schon einen Meilenstein dar. Vorher gab es schließlich lediglich die Möglichkeit der Elektronenröhren, die bedeutend größer von den Abmessungen her waren.
Der besondere Vorteil der integrierten Schaltkreise besteht darin, dass in nur einem Bauteil die verschiedensten elektronischen Eigenschaften und Funktionen vereint werden können. Ab den 1960er Jahren wurden diese elektronischen, integrierten Schaltungen immer häufiger eingesetzt. Als erster integrierter Schaltkreis galt übrigens der so genannte Flipflog, ein Schaltkreis der 1958 von Jack Kilby entwickelt wurde. Enthalten waren zwei Bipolartransistoren, die wiederum auf einem Substrat aus Germanium befestigt waren. Die Verbindung der Transistoren erfolgte damals mittels Golddrähten. Man sprach bei diesem Schaltkreis auch vom Hybrid-Schaltkreis, der als Vorstufe für die Transistor-Transistor-Logik galt. Diese ITTL-Schaltungen gewannen in den folgenden Jahren zunehmend an Bedeutung und wurden ebenfalls immer häufiger eingesetzt.
Bereits 1959 entwickelte Robert Noyce den ersten so genannten „monolithischen“ Schaltkreis. Er zeichnete sich dadurch aus, dass er auf einem einkristallinen Substrat angebracht wurde. Noyce meldete kurz nach der Entdeckung dieses Schaltkreises das Patent darauf an. Besonders die Tatsache, dass die kompletten Bauteile auf nur einem einzigen Substrat gefertigt werden konnten, war eine der Entdeckungen schlechthin in der Mikrotechnologie. Auch die Verdrahtung der Einzelteile erfolgte auf diesem einzelnen Substrat. Bei der Herstellung kamen bereits die ersten fotolithografischen Verfahren und Diffusionsprozesse zum Einsatz. Diese waren erst kurze Zeit vor der Entwicklung des Schaltkreises entdeckt worden und zwar für die Herstellung eines Diffusions-Bipolartransistors.