Elektrotehnika +

Čipi – nevidni možgani, ki poganjajo sodobno življenje

Ko vzameš telefon iz žepa, vklopiš računalnik, zaženeš avto, se v ozadju dogaja nekaj, česar nas večina sploh ne opazi – delujejo čipi. Čipi oziroma integrirana vezja so drobni »možgani« elektronskih naprav, v katerih se skriva na milijarde elementov, ki računajo, shranjujejo podatke in zaznavajo spremembe v okolju. Izdelani so v mikro- in nanometrskih tehnologijah, kar pomeni, da so njihovi gradniki tisočkrat tanjši od človeškega lasu.

Na Fakulteti za elektrotehniko Univerze v Ljubljani (UL FE) ima področje razvoja čipov in mikroelektronike več kot 60-letno tradicijo. Skozi čas so raziskovalci prispevali pomembne dosežke: prvi čip za analogni telefonski aparat v tehnologiji CMOS, ki je bil proizveden v milijonskih količinah, ter načrtovanje prvega slovenskega 8-bitnega mikroračunalnika.

Čipi – sokreatorji sedanjosti in prihodnosti

Razvoj čipov gre v smeri manjših dimenzij, manjše porabe energije in večjih hitrosti delovanja. Posebno zanimivi so namenski čipi (ASIC), ki so zasnovani za točno določeno aplikacijo – na primer zaznavanje molekul v zraku, podporo umetni inteligenci ali natančnemu merjenju fizikalnih veličin. V projektu Umetni nos so raziskovalci UL FE razvili čip in izdelali posebne kapacitivne kemične senzorje za zaznavanje izredno majhnih koncentracij molekul spojin v zraku. Drugo pomembno področje je razvoj in lastna izdelava teraherčnih senzorskih polj in mikrosistemov za odkrivanje raznih (skritih) predmetov. Na področju novih generacij čipov raziskovalci UL FE raziskujejo in z lastno tehnologijo izdelujejo fotonske čipe. Le-ti  omogočajo bistveno hitrejše prenose in izračune podatkov z manjšo porabo energije. Fotonski čipi odpirajo nove možnosti v telekomunikacijah, senzoriki in kvantnih tehnologijah, saj se za prenos informacij namesto elektronov uporablja svetloba.

Poleg načrtovanja čipov v najnovejših tehnologijah ima UL FE možnost lastne izdelave čipov v podmikronski tehnologiji CMOS. Hkrati tehnologija omogoča izdelavo naprednih senzorskih struktur kot so magnetni, kemični in drugi specialni senzorji tipa MEMS.

Zakaj so čipi pomembni za elektrotehniko?

Čipi združujejo temeljna področja elektrotehnike – od materialov, načrtovanja, izdelave, testiranja in pakiranja. Kljub svojim majhnim dimenzijam so čipi eno najbolj izrazitih področij sodobne elektrotehnike ter omogočajo nove inovacije, ki spreminjajo naš skupen svet – in ga bodo spreminjali tudi v prihodnje.