Chip, un 22enne americano che si è messo a produrli nel suo garage

Questa volta, Zeloof ha fatto roteare a quattromila giri al minuto dei quadratini di polisilicio tagliati a mano di circa un centimetro, ognuno dei quali destinato a diventare un chip diverso, su una piccola piattaforma girevole fatta in abitazione, per rivestirli con il materiale fotosensibile necessario per trasferire il suo schema sulla superficie. Con la sua macchina per la fotolitografia, quindi, ha proiettato il suo schema: una griglia di dodici circuiti, ognuno dei quali comprendeva cento transistor (e un orso danzante), milleduecento transistor in tutto.

Ogni chip è stato poi inciso con l’acido e inserito in un fornace a circa mille gradi, in modo da incorporare atomi di fosforo per regolare la loro conduttività. Per concludere, altre tre sessioni sotto la macchina fotolitografica, inframezzate da altri passaggi come un periodo in una camera a vuoto riempita di plasma viola incandescente per rimuovere il polisilicio. Gli odierni impianti di produzione commerciali producono chip grossomodo nella stessa maniera, utilizzando una serie di passaggi per aggiungere e rimuovere gradualmente materiali in diverse parti di uno schema. Questi chip sono molto più complessi, con miliardi di transistor molto più piccoli e saldamente fissati l’uno all’altro, e le varie fasi sono eseguite da macchinari e non a mano. I transistor sui chip di seconda generazione di Zeloof erano circa dieci volte più veloci rispetto ai primi e avevano componenti grandi dieci micrometri, poco più di un globulo rosso.

Nell’agosto 2021, Zeloof ha testato lo Z2 collegandolo a un analizzatore di semiconduttori beige e squadrato, realizzato da Hewlett Packard circa vent’anni prima della sua nascita. Una serie di curve I-V in regolare aumento sul suo schermo verde acceso decretò il successo dell’operazione: “Era incredibile guardare quella curva – ha raccontato Zeloof –. Il primo segno di vita dopo una giornata passata a immergere questo piccolo frammento di cristallo in becher pieni di sostanze chimiche“.

Qual è il modo giusto per festeggiare quando il tuo chip fatto in abitazione funziona? “Con un tweet!” ha spiegato Zeloof. Il suo progetto ha guadagnato un appassionato seguito su Twitter e milioni di visualizzazioni su YouTube, oltre ad alcuni consigli utili da parte di veterani dell’industria dei semiconduttori degli anni Settanta.

Zeloof dice di non sapere con certezza cosa vuole fare dopo che si sarà laureato la prossima primavera, ma sta riflettendo sul posto che la produzione di chip fai-da-te potrebbe avere nell’ecosistema tecnologico moderno. Sotto molti aspetti, la sperimentazione fai-da-te non è mai stata così efficace: le strumentazioni robotiche e le stampanti 3D si possono acquistare facilmente, e hardware a misura di hacker come i microcontrollore Arduino e Raspberry Pi sono ben affermati. “Ma i chip sono ancora prodotti in qualche grande fabbrica – ha detto Zeloof –. Non ci sono stati molti passi avanti nel renderli più accessibili“.

Ellsworth, i cui transistor fatti in abitazione hanno ispirato Zeloof, crede che potrebbe essere utile consentire la produzione diretta di chip di alta qualità. “Con gli strumenti di cui disponiamo oggi potrebbe essere un obiettivo alla portata di attività su piccola scala, e penso che sarebbe molto sensato per risolvere alcuni problemi“, ha spiegato. Secondo Ellsworth la tecnologia per le produzione dei chip considerata obsoleta per gli stabilimenti più importanti può ancora essere utile agli ingegneri.

Zeloof ha recentemente aggiornato la sua macchina fotolitografica, che ora è in grado di imprimere dettagli da circa 0,3 micrometri, o trecento nanometri, più o meno il livello raggiunto dall’industria dei chip commerciali a metà degli anni Novanta. Ora sta pensando a quali componenti potrebbe integrare in un chip sulla scala dello storico 4004 di Intel. “Voglio portare il silicio da garage ancora più lontano e convincere le persone che alcune di queste cose si possono fare a abitazione“, ha spiegato.

Questo articolo è stato pubblicato originariamente su Wired Us.