Joanna Rose
I år har Vetenskapsakademien belönat upptäckter inom mikroelektroniken i och med att halva nobelpriset i fysik går till den amerikanske ingenjören Jack S. Kilby, mannen som uppfann den integrerade kretsen, det s.k. chipset. Resten delar amerikanen Herbert Kroemer och ryssen Zjores I. Alfjorov, som på var sitt håll kom med idén om halvledarlasern. Och redan tidigare hade Kroemer uppfunnit en ny ultrasnabb transistor.
Utan chipset inga datorer och utan halvledarlasern ingen modern telekommunikation. Det är alltså personerna bakom grundbultarna i IT-världen som belönas med nobelpriset, som i år följer Alfred Nobels vilja att belöna upptäckter som ”hafva gjort menskligheten den största nytta” ovanligt väl.
I dag vet vi att dessa upptäckter har varit epokgörande. Fast årets nobelpristagare kunde knappast föreställa sig en sådan omvälvande utveckling som IT har lett till och ännu mindre den mängd prylar som alla fylls och drivs av mikroelektroniken. Det började med transistorn – byggstenen i all modern elektronik – som föddes på 1940-talet. Snart fanns det transistorer överallt, och elektroniken blev alltmer komplicerad. Mot slutet av 1950-talet nådde man nästan gränsen för hur sofistikerade de elektroniska kretsarna kunde bli, medan både rymdtekniken och vapenindustrin krävde alltmer avancerade system.
Jack S. Kilby kom till Texas Instruments i maj 1958, och sin banbrytande upptäckt gjorde han nästan direkt. Första skissen på en integrerad krets finns i Kilbys dagbok från den sommaren. I dag masstillverkas integrerade kretsar, och fabrikerna ser mer ut som avancerade laboratorier än traditionella industrier. I sterila rum under datorövervakning läggs omväxlande tunna skikt av ledare, halvledare och isolatorer ihop. De kan vara från några atomlager till flera mikrometer tjocka. Bearbetningen sker i flera steg, och detaljerna i chipsteknologin är företagens välbevarade hemligheter. Utvecklingen har gått från några få transistorer i den första integrerade kretsen till dagens över 100 miljoner transistorer hopbyggda i en enda krets; i laboratoriet har man nått upp till miljarden.
Men halvledare av kisel visade sig inte vara tillräckligt snabba, och numera skräddarsys halvledare för speciella behov. Det var en av de två andra nobelpristagarna – Herbert Kroemer – som redan 1957 kom med idén att skapa s.k. heterostrukturer, transistorer som består av flera atomlager med olika egenskaper. Atomlagren staplas på varandra, och på så sätt slipper man leta efter lämpligt halvledarmaterial – man tillverkar ett själv. De snabba transistorerna utgör i dag hjärtat i satellitkommunikationen och mobiltelefonin.
 |
|
Zjores I. Alfjorov, som står bakom utvecklingen av halvledarlasern, gratuleras av svenska konsuln May Andersson till nobelpriset i fysik. |
|
|
Nobelpristagaren Zjores Alfjorov (och även Kroemer) föreslog på 1960-talet att heterostrukturerna också skulle utnyttjas som ljuskällor. Så föddes halvledarlasern, vars ljus i dag fyller alla de fiberoptiska nät som transporterar nästan all telefoni och datatrafik kors och tvärs över världen. Utan halvledarlasern inget Internet, inget bredband.
Utvecklingen av chipset har följt något som kallas för Moores lag, som säger att antalet transistorer per chips skulle fördubblas var artonde månad. Och under de senaste 28 åren har chipsets kapacitet faktiskt ökat 64 000 gånger! Detta är dock ingen av naturen given utveckling, och det pågår en ständig diskussion om vad som till slut kommer att hämma den. Vem vet, kanske något helt nytt är i antågande. Så på sätt och vis samtidigt som årets nobelpris belönar upptäckter i IT-epokens gryning sätter det också punkt för informationserans första kapitel. Ett kapitel som på fyrtio år har förändrat världen.
Externa länkar
Temaartikel ur nationalencyklopedins årsbok 2000
Nobelpriset 2000: Fysik
http://www.ne.se/rep/nobelpriset-2000-fysik
Nationalencyklopedin, 2012-05-27
Kopiera källangivelse
