Bir elektrik devresi yada şebekesi devre elemanlarının çeşitli biçimlerde bağlanmasıyla elde edilir. Bilgiyi almak, iletmek ve işlemek için elektriksel büyüklüklerin(elektromanyetik alanlar, elektrik yükleri, akım ve gerilim) değişimlerini inceleyen ve kullanan fizik dalıdır. Geçen yüzyılın başlarında keşfedilen diyot ve triyot tüpleri, önemli buluşlardı. Akım doğrultucu ve sinyal yükseltici olarak gördükleri işlevle, radyo ve televizyonu, uzun mesafe telefon görüşmelerini mümkün kılmışlardı. 1940’larda keşfedilen transistör, bu hantal ve çok enerji tüketen elemanları ortadan kaldırdı. Entegre devre teknolojisiyle artık, bu elemanlardan milyonlarcası milimetrekarelik alanlara sığdırılabiliyor.
Karmakarışık bir devre tasarlamış olduğunuzu düşünün… Elinize bir plaka alıp üzerine, ışığa duyarlı bir toz üfleyin. Sonra da bu toz kaplamanın üzerine, hazırlamş olduğunuz devrenin bir görüntüsünü düşürün. Işığın düştüğü yerlerde toz, plakaya yapışıp bir kaplama oluşturmuş, karanlık bölgelerdeyse toz halinde kalmış olsun. Plakayı kaldırıp üzerine üflediğinizde, yapışmamış tozlar uçup gidecek, tasarladığınız devrenin resmi, plaka üzerinde belirecektir. Şimdi de plakanın üzerine biraz asit buharı üfleyin. Plakanın kaplanmış kısımları asite karşı korunacak, devre şemasının çizgileriyse aşınacaktır. Bu haldeki plakanın üzerine iletken bir metalin buharını püskürtürseniz, yüzey bu sefer de metalle kaplanmış olur. Son olarak yüzeyi, sadece devre hatlarını oluşturan yarıklardaki metal kalana kadar sildiğiniz takdirde, tasarladığınız devre elinizdedir.
Tüm elektronik yongalar (çip), buna benzer ‘litografi’ yöntemleriyle silikondan üretiliyor. Üzerine direnç ve kapasitörler, silikona oksijen emdirilmek suretiyle de transistörler yerleştirilebiliyor. 1950’lerin başlarındaki el yapımı transistörler 5-45 dolara malolurken, şimdiki mikroişlemcilerin üzerinde bulunan ve çok daha güvenli olarak çalışanlar, bir sentin yüzbinde birinden aza maloluyor. Neredeyse bedava! Bu elemanların mimarisini, çok değişik amaçlara yönelik olarak kullanmak mümkün. Bu sayede mikroişlemci, hayatın her alanına girmiş durumda. Bilgisayarlara işlem gücü sağlıyor, telefon görüşmelerinde ses sinyalini sayılaştırıyor veya bu sinyali binlerce hat arasından yönlendiriyor. Bir roketi ya da buzdolabını yönetebiliyor.
Telsiz iletişim, uydu yayınları, uçuş kontrol sistemleri, mikrodalga fırınlar; tıp alanında işitme cihazlarından, kalp atışlarının denetimine kadar, sayımı güç uygulamaları var. 1970’li yıllarda ortaya konan ve bir işlemcideki, birim alan başına eleman sayısının her iki yılda bir iki misline çıkacağını öngören Moore Yasası, geçerliliğini hala koruyor. Ancak boyutlar küçüldükçe, ısınma sorun haline gelirken, elemanlar arasında elektron sızmaya başlıyor. 2010 yılında, ileri bir mikroişlemcinin üzerine bir milyara yakın devre elemanının yer alacağı tahmin ediliyor. Bundan daha ötesi için, ‘kuantum işlemcileri’ gibi yeni teknolojilere geçilmesi gerekiyor.
