Jack St. Clair Kilby - vynálezca integrovaného obvodu

Jack St. Clair Kilby - vynálezca integrovaného obvodu
Elektrolab Pridal  Elektrolab
  174 zobrazení
2
 0
História elektroniky

Jack St. Clair Kilby invenčný inžinier sa narodil 8. novembra 1923 v Great Bend v Kansase v USA. Vyštudoval na univerzite v Illinois (USA), kde sa venoval najmä elektronike, ktorej v tom čase kraľovali elektrónky. Štúdium ukončil v roku 1947, len rok predtým, ako došlo k objavu tranzistora (polovodičová súčiastka, používa sa ako zosilňovač, spínač, stabilizátor a modulátor elektrického napätia).

Počas 25 rokov v jednej firme Kilby vyvíjal aplikácie pre čipy vo vojenskej i priemyselnej oblasti. Držiteľ 60 patentov sa okrem iného podieľal aj na vývoji vreckovej kalkulačky a tepelnej tlačiarne. V rokoch 1978-1984 bol profesorom na Texas A&M University v USA. V posledných rokoch života pracoval na zdokonaľovaní výroby solárnej energie.

Vzdelanie a začiatky kariéry

Kilby bol synom elektrotechnického inžiniera a podobne ako mnohí vynálezcovia v jeho dobe začínal s elektronikou v rádioamatérskom prostredí. Zaujímal sa o ňu už na strednej škole, keď sa spoločnosť Kansas Power Company v Great Bende v Kansase, ktorej prezidentom bol jeho otec, musela pri komunikácii spoľahnúť na rádioamatérov po tom, ako ľadová búrka prerušila bežnú prevádzku. Po tom, ako počas druhej svetovej vojny slúžil ako technik elektroniky v americkej armáde, sa Kilby zapísal na elektrotechnický program na Illinoiskej univerzite v Urbana-Champaign (B.S.E.E., 1947).

V roku 1958 sa Jack Kilby zamestnal v spoločnosti Texas Instruments. Ako mladý a zatiaľ ešte neskúsený zamestnanec nemal tú možnosť vziať si dovolenku a tak bol v kancelárii úplne sám. Zaoberal sa problémom miniaturizácie elektronických obvodov, ktorých množiace sa štruktúry predstavovali pre konštruktérov čoraz väčšiu výzvu. Letné prázdniny 1958 sa mali stať prelomom v histórii elektroniky, keďže Kilby už v septembri predstavil vedeniu spoločnosti svoj prvý integrovaný obvod. Jeho nadriadení uznali potenciál vynálezu a vo februári nasledujúceho roka bol patentovaný. Zaujímavé je, že o niekoľko mesiacov neskôr skonštruoval podobný obvod ďalší americký vedec – Robert Noyce.

Prototyp prvého integrovaného obvodu

Po ukončení štúdia nastúpil Kilby do divízie Centralab spoločnosti Globe Union, Inc. so sídlom v Milwaukee, Wisconsin, kde bol poverený navrhovaním a vývojom miniatúrnych elektronických obvodov. Našiel si tiež čas na pokračovanie v štúdiu na University of Wisconsin, Milwaukee Extension Division (M.S.E.E., 1950). V roku 1952 poslala spoločnosť Centralab Kilbyho do centrály Bellových laboratórií v Murray Hill v New Jersey, aby sa oboznámil s tranzistorom, ktorý bol vynájdený v spoločnosti Bell v roku 1947 a na ktorého výrobu spoločnosť Centralab kúpila licenciu. V Centralabe začal Kilby pracovať na tranzistoroch na báze germánia, ktoré sa mali používať v načúvacích prístrojoch. Čoskoro si však uvedomil, že na dosiahnutie cieľa miniaturizácie obvodov potrebuje zdroje väčšej spoločnosti, a v roku 1958 prešiel k ďalšiemu držiteľovi Bellovej licencie, spoločnosti Texas Instruments Incorporated z Dallasu v Texase.

Kariéra v spoločnosti Texas Instruments

Krátko po svojom príchode do Texas Instruments (TI) prišiel Kilby so svojím epochálnym "monolitickým nápadom". Kilby si uvedomil, že namiesto spájania jednotlivých súčiastok by sa celá elektronická zostava mohla vyrobiť ako jeden celok z jedného polovodičového materiálu tak, že by sa naň nanášali rôzne prímesi, ktoré by kopírovali jednotlivé elektronické súčiastky, ako sú rezistory, kondenzátory a tranzistory. Čoskoro mal Kilby funkčný prototyp veľkosti poštovej známky vyrobený z germánia a vo februári 1959 spoločnosť TI podala patentovú prihlášku na tento "miniaturizovaný elektronický obvod" - prvý integrovaný obvod na svete. O štyri mesiace neskôr podal Robert Noyce zo spoločnosti Fairchild Semiconductor Corporation patentovú prihlášku v podstate na rovnaké zariadenie, ale založené na inom výrobnom postupe. O desať rokov neskôr, dlho po tom, ako si ich spoločnosti vzájomne licencovali technológie, súdy uznali Kilbyho zásluhy za myšlienku integrovaného obvodu, ale Noyceovi udelili patent na jeho planárny výrobný postup, metódu odparovania línií vodivého kovu ("drôtov") priamo na kremíkový čip.

Inžinieri spoločnosti Texas Instruments v Dallase, TX (začiatok 60. rokov). Zľava doprava: Stojiaci - Charles Phipps, Joe Weaver; sediaci - James R. Biard, Jack Kilby, James Fischer

Hoci pôvodný integrovaný obvod (IC) bol Kilbyho najdôležitejším vynálezom, bol to len jeden z viac ako 50 patentov, ktoré mu boli udelené. Mnohé z týchto patentov sa týkali vylepšení v oblasti konštrukcie a výroby integrovaných obvodov, vrátane patentov na prvý experimentálny počítač s integrovaným obvodom, ktorý TI vyrobila pre americké letectvo v roku 1961, a na integrované obvody, ktoré TI navrhla a dodala letectvu v roku 1962 na použitie v systéme navádzania balistických rakiet Minuteman. V roku 1965 Kilby vynašiel termálnu tlačiareň na báze polovodičov. V roku 1967 navrhol prvú elektronickú kalkulačku na báze integrovaných obvodov, Pocketronic, čím získal pre seba a TI základný patent, ktorý je základom všetkých vreckových kalkulačiek. Pocketronic vyžadoval desiatky integrovaných obvodov, čo spôsobilo, že jeho výroba pre spotrebiteľov bola príliš komplikovaná a drahá, ale do roku 1972 TI znížila počet potrebných integrovaných obvodov na jeden. Uvedenie vreckovej kalkulačky TI Datamath v tomto roku znamenalo začiatok integrácie integrovaných obvodov do samotnej štruktúry každodenného života. Do roku 1976 sa vďaka vreckovej kalkulačke stalo posuvné meradlo muzeálnym exponátom.

Vyznamenania a ocenenia

V roku 1970 Kilby odišiel zo spoločnosti TI, aby sa mohol venovať nezávislému výskumu, najmä v oblasti výroby solárnej energie, hoci naďalej pracoval ako konzultant v oblasti polovodičov na čiastočný úväzok. Pôsobil tiež (1978 - 1984) ako profesor elektrotechniky na Texaskej univerzite A&M v College Station. Kilby okrem mnohých vyznamenaní získal v roku 1969 Národnú medailu za vedu, v roku 1989 medailu Charlesa Starka Drapera a v roku 1990 Národnú medailu za technológiu. V roku 1997 spoločnosť TI venovala svoju novú budovu pre výskum a vývoj v Dallase, Kilbyho centrum. Kráľovská švédska akadémia vied porušila trend oceňovania len teoretických fyzikov a v roku 2000 udelila Kilbymu polovicu Nobelovej ceny za fyziku za jeho prácu aplikovaného fyzika.

V roku 1999 si Americká pošta pripomenula vznik počítačového mikročipu pamätnou známkou. Na jej zadnej strane sa spomínajú Jack Kilby aj Robert Noyce ako dvojica jeho vynálezcov. Zobrazený je aj FDC s touto známkou a podpisom Jacka Kilbyho.

Kilby získal za svjho pracovnáho života množstvo ocenení a čestných doktorátov. Tu sú uvedené len najdôležitejšie ocenenia.

1966 - člen Inštitútu elektrotechnických a elektronických inžinierov (IEEE).
1966 - získal medailu  inštitútu Stuarta Ballantina Franklinovho.
1969 - Získal Národnú medailu za vedu.
1982 - Uvedený do Národnej siene slávy vynálezcov, kde sa zaradil do radu Henryho Forda, Thomasa Edisona a ďalších veľkých inovátorov.
1984 - Získal medailu IEEE pri príležitosti stého výročia.
1990 - Získal Národnú medailu za technológiu.
1990 - Na jeho počesť bola založená nadácia Kilby Award, ktorá oceňuje vedcov, ktorí významne prispeli k rozvoju spoločnosti prostredníctvom vedy, technológií, inovácií, vynálezov a vzdelávania.
2000 - udelená Nobelova cena za fyziku "za podiel na vynáleze integrovaného obvodu".

Jack Kilby dostáva Nobelovu cenu za fyziku v roku 2000 od kráľa Švédska.

"V roku 1958 boli moje ciele jednoduché: znížiť náklady, zjednodušiť montáž, zmenšiť a zvýšiť spoľahlivosť. Hoci sa nepovažujem za zodpovedného za všetky aktivity, ktoré nasledovali, bolo pre mňa veľkým potešením byť svedkom vývoja integrovaného obvodu. Som rád, že som sa aspoň malou mierou podieľal na premene potenciálu ľudskej tvorivosti na praktickú realitu." Jack Kilby vo svojej ďakovnej reči počas udeľovania Nobelovej ceny.

"Môžete byť hrdí na to, že vaša práca pomôže zlepšiť životy ďalších generácií." Prezident Bill Clinton v liste Jackovi Kilbymu, v ktorom mu blahoželá k udeleniu Nobelovej ceny za fyziku (december 2000).

Jack Kilby zomrel 20. júna 2005 v americkom Dallase vo veku 81 rokov po krátkom boji s rakovinou. Česť jeho pamiatke.

Informácia : Pokiaľ sa vám článok páčil, informácie v ňom boli pre vás užitočné a máte záujem o viac takýchto článkov, podporte drobnou sumou jeho autora. Ďakujeme
Máte aj vy zaujímavú konštrukciu, alebo článok?

Máte aj vy zaujímavú konštrukciu, alebo článok a chceli by ste sa o to podeliť s viac ako 250.000 čitateľmi? Tak neváhajte a dajte nám vedieť, radi ju uverejníme a to vrátane obrazových a video príloh. Rovnako uvítame aj autorov teoretických článkov, či autorov zaujímavých videí z oblasti elektroniky / elektrotechniky.

Kontaktujte nás!


Páčil sa Vám článok? Pridajte k nemu hodnotenie, alebo podporte jeho autora.
 

     

Komentáre k článku

Zatiaľ nebol pridaný žiadny komentár k článku. Pridáte prvý? Berte prosím na vedomie, že za obsah komentára je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.
Pre komentovanie sa musíte prihlásiť.

Vyhľadajte niečo na našom blogu

PCBWay Promo

JLCPCB Promo
PCBWay Promo

JLCPCB Promo
PCBWay Promo

JLCPCB Promo
Webwiki Button