Un circuito integrato (IC) è un chip di silicio che è stato integrato con circuiti elettrici e transistor. Un tipico circuito integrato contiene milioni di microscopici transistor per millimetro quadrato e la quantità di circuiti che questi chip possono contenere aumenta esponenzialmente ogni anno. I circuiti integrati hanno sostituito i tradizionali transistor e le tecnologie dei tubi a vuoto, il che ha notevolmente ridotto le dimensioni di molti dispositivi elettrici. I chip IC possono anche essere indicati come microchip, semiconduttori o chip di silicio.
Un circuito integrato è realizzato utilizzando una scheggia di silicio puro come base. Questa scheggia, o chip, di silicio è rivestita 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 modelli di transistor sono sviluppati da produttori di software ed elettronica e sono spesso proprietari. Le variazioni nel modello possono influenzare il funzionamento del circuito e per quali applicazioni può essere utilizzato.
Una volta che un chip IC è completo, può essere utilizzato in un’ampia varietà di applicazioni elettriche. Quasi ogni componente elettronico nel mondo odierno contiene uno o più circuiti integrati. Questi chip si trovano in computer, telefoni, veicoli, macchinari e apparecchiature mediche. Sono utilizzati in tutto, dai semplici elettrodomestici ai complessi dispositivi aeronautici.
I circuiti integrati possono essere digitali o analogici e alcuni possono anche contenere entrambe queste tecnologie. I chip IC digitali funzionano su un sistema binario utilizzando 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. I 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 sottovuoto. Le loro dimensioni consentono loro di trasportare segnali elettrici complessi in uno spazio molto piccolo, 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 c’è poca distanza per una corrente per viaggiare all’interno di un circuito integrato, i segnali vengono trasferiti molto velocemente, il che accelera i tempi di elaborazione. Questo tempo di elaborazione rapido e la breve distanza di viaggio aiutano anche a migliorare l’efficienza complessiva, con conseguente minor consumo energetico. Ciò non solo si traduce in una maggiore produttività per gli utenti, ma riduce anche le spese energetiche e aiuta a minimizzare l’impatto ambientale della produzione di energia.