Användningen av integrerade kretsar från och med 2011 är mycket utbredd på grund av de unika fördelar som de erbjuder jämfört med traditionella elektroniska kretsar. De finns i alla elektroniska enheter som har någon typ av mikroprocessorkontroll, från mobiltelefoner och bärbara musikspelare till spelsystem, persondatorer och andra digitala enheter. Detta beror på att en integrerad krets (IC) eller ett chip enligt samtida 21-talsstandarder är en extremt sofistikerad enhet, som packar upp till miljontals elektroniska komponenter som transistorer, motstånd och kondensatorer i en yta på några kvadratcentimeter på en skiva av kisel. Den tidiga användningen av integrerade kretsar var dock ganska begränsad när de första modellerna byggdes 1958 och 1959, eftersom de var primitiva enheter på den tiden som var svåra att massproducera.
Jack Kilby, en forskare vid Texas Instruments i USA, är krediterad för att vara en av de första som såg de potentiella fördelarna och användningarna av integrerade kretsar. Han tilldelades Nobelpriset i fysik 2000 för sitt bidrag till utvecklingen av den elektroniska kretsen. Även om konceptet för IC-chipet kan spåras till tidigare forskning så långt tillbaka som 1949 av tyska ingenjörer, var Kilby och en annan USA-baserad forskare vid namn Robert Noyce de första som lämnade in patent på idén.
Det enorma språng som IC-chippet gav till design av elektroniska kretsar är baserat på en begränsning som elektroniktillverkarna stod inför under slutet av 1950-talet. Transistorn hade ersatt vakuumrör, men grundläggande elektriska komponenter för kretsar som transistorer, kondensatorer och motstånd kunde bara göras så små, eftersom att hålla dem med en pincett och löda dem på ett kretskort blev allt svårare när de blev mindre och mindre . Idén att etsa in funktionaliteten hos dessa komponenter i en skiva av kisel eliminerade behovet av individuell lödning av handhållna komponenter, och användningen av integrerade kretsar började skjuta i höjden när tillverkningsmetoderna perfekterades i mitten till slutet av 1960-talet.
Medan de allra första integrerade kretsarna kallades småskaliga integrationskretsar (SSI) och bara innehöll några dussin komponenter, var de avgörande för flygprojekt vid den tiden, såsom kontroller för det amerikanska kärnvapensystemet Minuteman-missilsystemet och digitala datorer som användes. av det amerikanska uppdragsprogrammet Apollo Moon. Dessa användningar, liksom behov från den amerikanska flottan, stod för huvuddelen av den tidiga efterfrågan på integrerade kretsar från 1962. År 1968 hade användningen av integrerade kretsar börjat spridas till konsumentelektronik, med deras förmåga att bearbeta frekvensmodulerad (FM) ) ljud i tv-apparater.
Eftersom antalet komponenter som kunde placeras på ett chip skalades upp, blev användningen av integrerade kretsar mycket mer utbredd. Medium-scale integration (MSI) chipmodeller innehöll hundratals komponenter i slutet av 1960-talet, och storskalig integration (LSI) kunde sätta flera tusentals komponenter på ett chip fem år senare. Därifrån ökade tillväxten av hur många komponenter som kunde packas till ett område på några kvadratcentimeter exponentiellt. Mycket storskalig integration (VLSI) som tillåter hundratusentals anslutna komponenter i början av 1980-talet, och tredimensionella integrerade kretsar (3D-IC) konstruktioner från 2011 gör det möjligt för miljontals eller miljarder komponenter att packas in i ett nätverk som är sammankopplad både horisontellt och vertikalt på flera lager av halvledarskiva.
Från och med 2011 har de multipla kontroll- och matematiska bearbetningsfunktionerna som en integrerad krets kan utföra gjort dem till överallt förekommande enheter i de flesta hemelektronik, från radio och tv till miniräknare och digitala klockor. Användningen av integrerade kretsar är utbredd i industrianläggningar och inom robotteknik, såväl som för kontroller i bil- och flygplanssystem. När de blir mer sofistikerade och billiga att tillverka, finns de också i engångsartiklar som gratulationskort som spelar musik. Radiofrekvensidentifieringsetiketter (RFID) på engångsförpackningar för konsumentprodukter som butiker använder för att spåra lager är också en vanlig plats för IC-chips, med RFID-taggar som också läggs till andra produkter som pass och kreditkort.