सूक्ष्मीकरण, इलेक्ट्रॉनीय मंडलांचे : एखादी इलेक्ट्रॉनीय प्रणाली, आवेष्टन किंवा घटक यांचे आकारमान व वजन कमी करण्याच्या क्रियेला लघुकरण अथवा सूक्ष्मीकरण म्हणतात आणि यासाठी जागेचा जास्तीत जास्त उपयोग करून घेतला जाईल अशा रीतीने त्यातील लहान भागांची मांडणी करतात. अशा प्रकारे सूक्ष्मीकरणामध्ये यांत्रिक, प्रकाशकीय आणि इलेक्ट्रॉनीय उत्पादन (वस्तू) व प्रयुक्त्या यांचे आकारमान सतत अधिकाधिक लहान केले जाते. विविध प्रकारची तंत्रे वापरून अतिशय लहान आवेष्टनांमध्ये इलेक्ट्रॉनीय मंडले व प्रयुक्त्या तयार करण्याच्या तंत्रविद्येला सूक्ष्मइलेक्ट्रॉनिकी, इलेक्ट्रॉनीय सूक्ष्मीकरण किंवा सूक्ष्म प्रणाली इलेक्ट्रॉनिकी म्हणतात. गॉर्डन मूरच्या सिद्घांतानुसार अनुभवजन्य निरीक्षणानुसार ⇨ संकलित मंडलांमधील ट्रँझिस्टरांची संख्या दर अठरा महिन्यांनी दुप्पट होत जाईल, हे निरीक्षण अनेक दशकांनंतर अजूनही लागू पडते.
सूक्ष्मइलेक्ट्रॉनिकी ही ⇨ इलेक्ट्रॉनिकीची एक शाखा आहे. मायक्रोमीटर (म्यूमी. मीटरचा दशलक्षांश भाग) किंवा त्याहून कमी व्यापाच्या इलेक्ट्रॉनीय घटकाचा अभ्यास आणि त्यांची सूक्ष्मजोडणीद्वारे होणारी निर्मिती यांच्याशी या शाखेचा संबंध येतो, हे तिच्या नावावरूनच सूचित होते. असे घटक व प्रयुक्त्या ⇨ अर्धसंवाहक पदार्थांपासून तयार करतात. इलेक्ट्रॉनीय विद्युत् मंडलांतील विविध घटक सूक्ष्मइलेक्ट्रॉनिकीमध्ये असतात. ट्रँझिस्टर, धारित्रे (विद्युत् भार साठवून ठेवणारी साधने), प्रवर्तक (तारेच्या अनेक वेढ्यांनी बनलेल्या वेटोळ्याच्या स्वरूपाचे व चुंबकीय क्षेत्राच्या रूपात विद्युत् ऊर्जा साठविणारे घटक), द्विप्रस्थ आणि अर्थातच विद्युत् संवाहक व निरोधक इ. सर्व घटक सूक्ष्मइलेक्ट्रॉनिकीय प्रयुक्त्यांमध्ये आढळतात. तारबंधनासारखी असाधारण तारजोडणीची तंत्रे सूक्ष्मइलेक्ट्रॉनिकीमध्ये वापरली जातात. हे घटक, त्यांची बंधस्थाने व पुष्टिपत्रे (पॅड) यांची आकारमाने अतिसूक्ष्म असतात.
आकारमानाची कार्यक्षमता साध्य करण्यासाठी अधिक लहान आकारमानाच्या वस्तू तयार करणे व त्यांचे उत्पादन करणे ही माणसाची सहज प्रवृत्ती असते. अधिक मोठ्या व अवजड वस्तूंपेक्षा कमी जागा व्यापणाऱ्या व वजनाला हलक्या वस्तू वापरण्याचे अनेक फायदे असतात. कारण अधिक लहान वस्तू सहजपणे वाहून नेता येतात साठविण्याच्या व वापरण्याच्याही दृष्टीने त्या अधिकच सोयीच्या असतात. सूक्ष्मीकरणाच्या या प्रक्रियेमधून पुढे ⇨ सूक्ष्मातीत तंत्रविद्या आणि रेणवीय सूक्ष्मातीत तंत्रविद्या यांसारख्या विज्ञानशाखांचा उदय झाला.
दुसऱ्या महायुद्घानंतर १९५०–६० या दशकात सैन्यदले व अवकाश कार्यक्रम यांच्यासाठी अधिक लहान व सुटसुटीत इलेक्ट्रॉनीय सामग्रीची मागणी होऊ लागली. रॉकेट, मार्गदर्शक व दूरमापन यंत्रणा, कृत्रिम उपग्रह, अवकाशयाने व अवकाशस्थानके उभारण्यासाठी अशा सामग्रीची आवश्यकता होती. अशी सामग्री वजनाला हलकी, परंतु भक्कम, तसेच तापमान, दाब व प्रतिबल यांच्यात मोठ्या प्रमाणावर होणाऱ्या बदलांमध्ये टिकून राहणारी असणे गरजेचे होते.
इलेक्ट्रॉनीय प्रयुक्तींचे आकारमान कमी केले जात होते, तरी प्रत्येक प्रयुक्ती हा मंडलातील स्वतंत्र घटक होता. त्यामुळे सैन्यदल व अवकाश कार्यक्रम यांच्या गरजेच्या संदर्भात तेव्हाची प्रचलित इलेक्ट्रॉनीय सामग्री खूपच मोठी होती, म्हणून इलेक्ट्रॉनीय सामग्री तयार करणाऱ्यांनी खूपच लहान मंडले व प्रयुक्त्या विकसित करण्याचे काम सुरू केले. त्यासाठी नवीन द्रव्येही तयार करण्यात आली. उदा., टोकाच्या थंड व गरम परिस्थितीत टिकून राहू शकणारे रबराचे नवीन प्रकार, वजनाला हलके परंतु चिवट मिश्रधातू, न फुटणारी मृत्तिका द्रव्ये व वस्तू आणि टोकाची उष्णता दिल्यावरही न वितळणारी वा अपघटन (विघटन) न होणारी प्लॅस्टिके इत्यादी. अवकाश तंत्रविद्येच्या संशोधनातून सूक्ष्मीकरण ही सर्वाधिक महत्त्वाची संकल्पना विकसित झाली आणि पुढे सूक्ष्मीकरण व अतिसूक्ष्मीकरण या प्रक्रिया पुढे आल्या. या प्रक्रियांचा प्रचलित उद्योगधंद्यांमध्ये उपयोग होऊ लागला.
अंकीय संकलित मंडलांमध्ये बहुधा ट्रँझिस्टर सर्वाधिक संख्येने असतात. सदृश मंडलांमध्ये सामान्यपणे ट्रँझिस्टरांशिवाय रोधक व धारित्रे असतात. काही उच्च कंप्रता मंडलांमध्ये प्रवर्तक वापरतात परंतु कमी कंप्रतेचे प्रवर्तक वापरल्यास चिपेचे मोठे क्षेत्र व्यापले जाते. त्यामुळे अनेक उपयोजनांमध्ये प्रवर्तकांची जागा घूर्णक (गायरेटर) घेऊ शकतात. जसजशी तंत्रे सुधारत जातात तसतसे सदर घटकांचे आकारमान वा माप सतत घटत जाताना आढळते. अधिक लहान आकारमानाला आंतरजोडण्यांसारख्या अंगभूत मंडलाचा सापेक्ष प्रभाव अधिक महत्त्वाचा होऊ शकतो. या प्रभावाची भरपाई करण्याचे उपाय शोधणे किंवा हा प्रभाव किमान करणे हे सूक्ष्मइलेक्ट्रॉनिकी अभियंत्याचे उद्दिष्ट असते.
सूक्ष्मइलेक्ट्रॉनिकीचा इतिहास : १९५८-५९ च्या सुमारास सैन्यदले व अवकाश कार्यक्रम यांच्याकडून अधिक सुटसुटीत इलेक्ट्रॉनीय सामग्रीची मागणी होऊ लागली. उत्पादकांनी इलेक्ट्रॉनीय प्रयुक्तींचे आकारमान कमी केलेले असले, तरी प्रत्येक प्रयुक्ती हा मंडलातील स्वतंत्र घटक असे. परिणामी इलेक्ट्रॉनीय घटकांची संख्या बरीच मोठी होती, म्हणून खूपच लहान इलेक्ट्रॉनीय मंडले विकसित करण्याचे काम इलेक्ट्रॉनीय कंपन्यांनी सुरू केले. त्यातून संकलित मंडलांचा अभिकल्प (आराखडा) व निर्मिती आणि संकलित मंडले वापरणारी सामग्री तयार होऊ लागली.
संकलित मंडले तयार करण्यात वैज्ञानिक व अभियंते यांना १९६० मध्ये यश प्राप्त झाले. यासाठी परंपरागत मंडलांपेक्षा एक हजारपट लहान अशा अर्धसंवाहक स्फटिकावर परंपरागत मंडलांची सर्व कार्ये करणारे मंडल आवेष्टित केले. १९५०–६० या दशकात ट्रँझिस्टरांमुळेही इलेक्ट्रॉनिकीमध्ये घडून आलेल्या मोठ्या क्रांतीप्रमाणेच संकलित मंडलांमुळेही इलेक्ट्रॉनिकीमध्ये १९६०–७० या दशकात क्रांती घडून आली. ही मंडले प्रथम लष्करी सामग्री व अवकाशयाने यांच्यात वापरली गेली. मानवासहित झालेली अवकाशयानांची उड्डाणे यशस्वी होण्यास संकलित मंडलांची मदत झाली. नंतर संकलित मंडले नागरी रेडिओ, दूरचित्रवाणी संच, संगणक आणि इतर अनेक प्रकारच्या इलेक्ट्रॉनीय सामग्रींमध्ये वापरण्यात आली. नंतरच्या काळात वैज्ञानिक अधिकाधिक लहान व अधिक जटिल (गुंतागुंतीची) संकलित मंडले अखंडपणे विकसित करीत आहेत.
संशोधकांनी १९७०–७३ दरम्यान सूक्ष्मप्रक्रियक विकसित केला. सूक्ष्मप्रक्रियक ही अतिशय लहान प्रयुक्ती असून तिच्यात एक सूक्ष्म संकलित मंडल असते. या संकलित मंडलाद्वारे मोठ्या संगणकामधील सर्व गणितीय आणि काही स्मृतिविषयक कार्ये केली जातात. खिशांत मावणारे गणक व व्हिडिओ गेम (दृश्य खेळ) यांमध्ये प्रथम सूक्ष्मप्रक्रियक वापरण्यात आले. नंतर त्यांचा सूक्ष्मसंगणकांमध्ये व्यापकपणे वापर होऊ लागला. सूक्ष्मप्रक्रियकांची कार्यगती अतिशय मोठ्या प्रमाणात सुधारली असून काही सूक्ष्मप्रक्रियक सूक्ष्मसंगणकाप्रमाणे मोठ्या संगणकातील केंद्रीय प्रक्रियक म्हणूनही कामे करू शकतात. [→ सूक्ष्मप्रक्रियक].
नंतरच्या काळात अधिक लहान इलेक्ट्रॉनीय प्रयुक्त्या व जटिल संकलित मंडले तयार करण्यासाठी इलेक्टॉनिकी या विषयातील तज्ञांनी प्रयत्न चालू ठेवले. १९८० च्या दशकात आय्.बी.एम्. (इंटरनॅशनल बिझनेस मशीन्स) कार्पोरेशन या कंपनीने एक प्रयुक्ती शोधल्याची घोषणा केली. ही प्रयुक्ती त्यावेळच्या अर्धसंवाहक प्रयुक्त्यांपेक्षा जवळजवळ हजारपट जलदपणे कार्य करीत असे, म्हणजे उघड-मीट करण्याची क्रिया (स्विचिंग) कमी वेळात होई. जोसेफसन वा सुरंग परिणाम या नावाने प्रचलित असलेल्या अर्धसंवाहक आविष्कारावर ही प्रयुक्ती आधारलेली आहे. ही प्रयुक्ती अतिशय लहान असल्याने तिच्या निरीक्षणासाठी सूक्ष्मदर्शक वापरावा लागतो. तिच्या मदतीने स्विचिंग १/१०,००,००० सेकंदात करता येते.
धारित्र, रोधक, वेटोळे, क्रायोट्रान किंवा मंडलाचे इतर घटक तयार करण्यासाठी काच, मृत्तिका द्रव्य किंवा अर्धसंवाहक आधार स्तरावर निक्षेपित केलेल्या काही रेणूंएवढ्या जाड पटलाला पातळ पटल (थिन फिल्म) म्हणतात. निरनिराळ्या पदार्थांच्या अशा पातळ पटलांच्या उपयुक्त गुणधर्मांचा अभ्यास करण्यात आला व त्यातून नवीन पातळ पटल तंत्र पुढे आले. या तंत्राच्या साहाय्याने इलेक्ट्रॉनीय सामग्रीच्या निर्मितीमध्ये अनेक आमूलाग्र बदल झाले. त्यामुळे इलेक्ट्रॉनीय सामग्रीचे सूक्ष्मीकरण करणे शक्य झाले. परिणामी अवकाशविज्ञान, अवकाश प्रवास, मार्गदर्शित क्षेपणास्त्रे इत्यादींमध्ये मोठी प्रगती झाली. इलेक्ट्रॉनीय विवर्धक (आदान विद्युत् संकेताच्या दाबाचे मूल्य किंवा त्याची विद्युत् शक्ती वाढविणारे साधन), रोधक, धारित्र, संकलित मंडले (केवळ एकाच अर्धसंवाहक स्फटिकावर व त्याच्या आत तयार केलेली लघू इलेक्ट्रॉनीय मंडले), ⇨ मुद्रित मंडले, ऊर्जापरिवर्तक (एका प्रकारच्या ऊर्जेचे दुसऱ्या प्रकारच्या ऊर्जेत रूपांतर करणारी साधने) इ. इलेक्ट्रॉनीय सामग्री पातळ पटलांपासून तयार करता येतात. ही साधने आकारमानाने अगदी लहान व वजनाला हलकी असतात. तसेच त्यांचा उत्पादन खर्च अल्प असतो व त्यांचे कार्य विश्वासार्ह असते. [→ पातळ पटल].
विद्युत् निरोधक आधाराच्या पृष्ठभागावर आधीच निश्चित केलेल्या अभिकल्पानुसार अचूकपणे पुनरावृत्ती करता येण्याजोग्या रीतीने तयार केलेला संवाहक आकृतिबंध म्हणजे मुद्रित मंडल होय. मुद्रित मंडलात विद्युत् संवाहक द्रव्याच्या आकृतिबंधाचा उपयोग केला जातो. मुद्रित मंडलामुळे इलेक्ट्रॉनीय सामग्रीचे मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन करणे सोपे झाले. मुद्रित मंडले स्वस्त व अधिक विश्वासार्ह असून त्यांच्यामुळे इलेक्ट्रॉनीय प्रयुक्तीचे आकारमान व वजन खूप कमी करता आले. परिणामी इलेक्ट्रॉनीय प्रणालीचे वजन एकदशांशाएवढे कमी होऊ शकते. तसेच सूक्ष्म स्वयंघटक व संकलित मंडले वापरून अशा प्रणालीचे वजन एकहजारांश किंवा त्याहून कमी करता येते. यांत्रिकीकरणामुळे उत्पादनाचा खर्च कमी होऊन अशी उत्पादने एकविध (एकसारखी) व अधिक विश्वासार्ह झाली. संकलित मंडलांमध्ये निर्माण होणाऱ्या उष्णतेचे निराकरण करण्याकडे विशेष लक्ष द्यावे लागते. [→ मुद्रित मंडले].
संकलित मंडले : ट्रँझिस्टरांचा व्यापकपणे उपयोग सुरू होण्याच्या बऱ्याच आधी म्हणजे १९५२ मध्ये जी. डब्ल्यू. ए. डमर यांनी संकलित मंडलाची कल्पना ‘जोडणाऱ्या तारा नसलेली घन ठोकळ्यातील इलेक्ट्रॉनीय सामग्री’ या शब्दांत मांडली होती. १९५८-५९ च्या सुमारास अर्धसंवाहक प्रक्रिया उत्क्रांत होऊन एका अर्धसंवाहक पातळ कापावर (चिपेवर) एकाचवेळी अनेक ट्रँझिस्टर जोडण्यात आले. १९५८ मध्ये अर्धसंवाहक प्रयुक्त्यांची अल्प किंमत जॅक किल्बी यांच्या लक्षात आली. तसेच रोधक व धारित्रे हे निष्क्रिय घटक आणि द्विप्रस्थ, ट्रँझिस्टर यांच्यासारखे क्रियाशील घटक अर्धसंवाहक कापावर जोडता येतील असेही त्यांच्या लक्षात आले. अशा समग्र अर्धसंवाहक मंडलाची व्यवहार्यता पृथक् अर्धसंवाहक मंडल प्रयुक्त्यांच्या वापरातून लवकरच प्रत्ययास आली. रॉबर्ट नॉयस व गॉर्डन मूर या दोघांनी स्वतंत्रपणे विसरित संधी व एकप्रतलीय तंत्रविद्या वापरणारे सिलिकॉन संकलित मंडल तयार केले. हा सर्व सिलिकॉन संकलित मंडलांच्या संस्करणाचा आधार ठरला. अशा रीतीने संकलित मंडलांचा पाया रचला गेल्यावर अनेक कंपन्यांमध्ये त्यांचा झपाट्याने विकास झाला आणि त्यांचे व्यापारी उत्पादन सुरू झाले. १९६५ पर्यंत संकलित मंडलांची अनेक कुले पुढे आली आणि अंकीय सामग्रीच्या अभिकल्पांवर प्रभाव पडू लागला. नंतर त्यांच्या प्रगतीचे टप्पे जलदपणे गाठले गेले. द्विध्रुवी ट्रँझिस्टर वापरणारी अंकीय मंडले ही पहिली संकलित मंडले होत. १९६५ मध्ये सदृश (अनुरूप) मंडलांचा उदय झाला आणि त्याच सुमारास धातुऑक्साइड अर्धसंवाहक (एमओएस मॉस) संकलित मंडलेही पुढे आली, १९६९ मध्ये ती लोकप्रियही ठरली. १९७०–१९८० या दशकात मोठी (लार्ज) व अतिशय मोठी (व्हेरी लार्ज) संकलन तंत्रे पुढे आली. त्यांच्यामध्ये हजारो तार्किक द्वारे (चालू-बंद किंवा उच्च-नीच स्विचे) असलेली मंडले सिलिकॉनाच्या एका चिपेवर बसविण्यात आली.
संगणकासारख्या इलेक्ट्रॉनीय सामग्रीतील मूलभूत घटकांचे सूक्ष्मीकरण हा १९७०–१९८० या दशकातील इलेक्ट्रॉनिकीच्या विकासातील एक मुख्य तंत्रविद्याविषयक टप्पा ठरला. संगणकात निर्वात नलिके ऐवजी वापरण्यात आलेल्या पहिल्या ट्रँझिस्टराचे आकारमान सु. एक घ. सेंमी. होते. लवकरच त्याचे आकारमान टाचणीच्या माथ्याएवढे झाले. नंतर सिलिकॉन चिपेवर शेकडो घटकांचे संकलन केलेली संपूर्ण संकलित मंडले कोरण्यात आली. असे टाचणीच्या माथ्याएवढे लहान संकलित मंडल अनेक परंपरागत मंडलांचे कार्य करते. परिणामी अनेक स्वतंत्र इलेक्ट्रॉनीय प्रयुक्त्या व सामग्री यांच्यासाठी लागणाऱ्या जोडण्यांची संख्या खूप कमी झाली. याचा सूक्ष्मीकरणाला हातभार लागला.
परंपरागत मंडलांपेक्षा संकलित मंडले खूप लहान, वजनाला हलकी, जलद कार्य करणारी, अल्प वीज वापरणारी, पुष्कळच स्वस्त आणि अधिक काळ टिकणारी आहेत. त्यांच्यामुळे इलेक्ट्रॉनीय सामग्री देखभाल व सेवाकार्य याबाबतींत अधिक सुलभ झाली आहे. उदा., संकलित मंडलाचा एखादा भाग काम करीत नसल्यास सदोष भाग दुरुस्त करण्याऐवजी संपूर्ण मंडल बदलणे सोयीस्कर ठरते. इलेक्ट्रॉनीय सामग्रीचे आकारमान व खर्च ही दोन्ही कमी करणे शक्य असते, तेव्हा उत्पादक संकलित मंडले वापरतात. शिवाय त्यांच्यामुळे ऊर्जेत मोठी बचत होते. तसेच परंपरागत मंडलांद्वारे उभारता न येऊ शकणाऱ्या लहान इलेक्ट्रॉनीय प्रयुक्त्या संकलित मंडलांमुळे तयार करता येऊ लागल्या. उदा., इलेक्ट्रॉनीय घड्याळे व खिशात मावणारे गणक.
मंडल कोरलेल्या प्रधान (मास्टर) सिलिकॉन चिपेवरून अनेक चिपा बनविण्याच्या तंत्रामुळे तिचे मोठ्या प्रमाणावरील उत्पादन शक्य झाले. शिवाय मोठ्या व अतिशय मोठ्या प्रमाणावरील संकलनांमुळे अर्धसंवाहकांच्या एका चिपेवर हजारो घटक बसविणे शक्य झाले. यामुळे इलेक्ट्रॉनीय सामग्रीचे आकारमान खूप कमी झाले. उदा., खोलीएवढा संगणक प्रवासी पेटीएवढा किंवा लहान झाला. परिणामी चाळीसहून कमी वर्षांत संगणकाचा वापर जगभर होऊ लागला. यांशिवाय असंख्य उत्पादनांमध्ये संकलित मंडले वापरली जात आहेत. उदा., अंकीय संगणक, लघुतरंग गरम पेटी, दूरचित्रवाणी संच व व्हिडिओ गेम यांत अंकीय मंडले वापरली जाऊ लागली. व्यक्तिगत संगणक, स्वयंचलित कॅमेरे, व्हिडिओ फीत अनुलेखक, संदेशवहन सामग्री, वैद्यकीय इलेक्ट्रॉनीय सामग्री [उदा., कॅट स्कॅन → वैद्यकीय प्रतिमादर्शन], इलेक्ट्रॉनीय बँकिंग सेवा, वाहतुकीचे नियंत्रक दिवे, मोटारगाडीतील प्रज्वलन यंत्रणा, उच्चालक यंत्रे, विमाने, अंकीय घड्याळे, शिवणयंत्रे, टंकलेखन यंत्रे, धुलाई यंत्रे, औद्योगिक नियामक, यांत्रिक हत्यारे इत्यादींमध्ये संकलित मंडले वापरतात. [→ संकलित मंडले].
सूक्ष्म विद्युत् यांत्रिक प्रणाली : (मायक्रोइलेक्ट्रो मेकॅनिकल सिस्टिम एमईएमएस). यांत्रिक सुटे भाग व विद्युत् मंडले यांच्या संयोगातून किंवा जोडणीमधून या सूक्ष्म किंवा लघू प्रयुक्त्या तयार होतात. नमुनेदार रीतीने या प्रयुक्त्या अर्धसंवाहक चिपांवर तयार करतात. या प्रयुक्त्यांची परिमाणे (मापे) काही दशके ते काहीशे मायक्रोमीटर एवढी असतात. संवेदक, प्रक्रिया नियंत्रण व प्रेरक (गती वा यांत्रिक क्रिया सुरू करणारी प्रयुक्ती ॲक्युएटर) यांच्यामध्ये या प्रक्रिया वापरतात.
अशा प्रयुक्त्या निर्माण करण्यातील वैज्ञानिकांची उत्सुकता १९८०–१९९० या दशकात वाढत गेली. तथापि, त्यांच्या व्यापारी तत्त्वावरील विकासासाठी आवश्यक असणारी उत्पादक मूलभूत सिद्घता व अभिकल्प प्रस्थापित व्हायला सु. वीस वर्षे लागली. स्वयंचलित वाहनांमधील संरक्षण हवा-पिशवी (एअर बॅग) नियंत्रक हे मोठी बाजारपेठ असणारे असे एक पहिले उत्पादन होते. त्याच्यामध्ये निरूढी संवेदक आणि त्याला प्रतिसाद देऊन क्रियाशील होणारी हवा-पिशवी वापरली होती. सूक्ष्म विद्युत् यांत्रिक प्रणालींचा उपयोग शाईच्या प्रोथातील मुद्रण-अग्रात केला जातो. १९९७–९८ दरम्यान नवीन प्रकारचे इलेक्ट्रॉनीय प्रकाशक्षेपक बाजारात आले. त्यात लाखो सूक्ष्म आरसे वापरले होते व प्रत्येक आरशाला त्याचा इलेक्ट्रॉनीय विचलन नियामक होता. त्यामुळे अंकीय संकेतांचे प्रतिमांमध्ये परिवर्तन होते. परंपरागत सर्वोत्कृष्ट दूरचित्रवाणी चित्रलेखनाची ही एक क्रिया आहे. या प्रगतीतून अनेक उत्पादने पुढे येत आहेत. उदा., दूरसंदेशवहनासाठी लागणारे किंवा प्रकाशीय स्विचिंगसाठी लागणारे आरशांचे समुच्चय, भम्रण दूरध्वनीसारख्या रेडिओ-कंप्रता अनुप्रयुक्तींसाठी लागणाऱ्या संकलित यांत्रिक आंदोलकांसह असलेल्या अर्धसंवाहक चिपा, तसेच उत्पादन, वैद्यक व सुरक्षा यांमध्ये वापरण्यासाठी लागणाऱ्या जीवरासायनिक संवेदकांचा व्यापक पट्ट इत्यादी.
या प्रयुक्त्यांचे जोडकाम करण्यासाठी संकलित मंडलांच्या उत्पादनात वापरण्यात येणारी तसेच प्रक्रिया करणारी साधने व द्रव्ये यांचा वापर करतात. उदा., सिलिकॉन डायऑक्साइड वा इतर त्याज्य द्रव्यांच्या थरांनी बनलेल्या जागांमध्ये बहुस्फटिकी सिलिकॉनाचे थर निक्षेपित करतात. नंतर आकृतिबंध तयार करून या थरांत कोरण करतात. नंतर त्याज्य थर विरघळवितात. त्यातून सूक्ष्मयांत्रिकी प्रयुक्त्यांच्या त्रिमितीय संरचना स्पष्ट होतात. उदा., कोटर, प्रोथ, चक्रे, दंतचक्रे, आरसे इ. संरचना. अशा संरचना संकलित मंडल उत्पादनातील खंडित प्रक्रियेमध्ये त्याच पद्घती वापरून तयार करतात. अशा अनेक प्रयुक्तींसह असणाऱ्या एका चिपेमुळे मापप्रमाणामध्ये अनेक बचती साध्य होतात. शिवाय या प्रयुक्त्यांचे घटक जागेवरच तयार झालेले असल्याने नंतर ते जोडण्याची गरज नसते. ही क्रिया परंपरागत यांत्रिक प्रयुक्त्यांच्या उत्पादनक्रियेच्या उलट आहे. यांत्रिक व इलेक्ट्रॉनीय घटक कोणत्या क्रमाने तयार करावयाचे आहेत, याचा संबंध या प्रयुक्त्यांच्या उत्पादनातील तांत्रिक बाबींशी येतो. बहुस्फटिकी सिलिकॉनाच्या थरांवरील प्रतिबल (दाब) व त्यांचे वाकणे टाळण्यासाठी उच्च तापमान मंद शीतलन करणे गरजेचे असते. तथापि, यामुळे आधीच अंतर्भूत झालेल्या कोणत्याही मंडलाची हानी होऊ शकते. असे असले, तरी इलेक्ट्रॉनीय मंडलांची संपूर्ण जोडणी तयार होताना यांत्रिक भागांच्या निर्मितीच्या वेळी त्यांचे प्रथम संरक्षण करण्याची आवश्यकता असते. यासाठी निरनिराळे उपाय वापरतात. उदा., इलेक्ट्रॉनीय भागांच्या निर्मितीच्या आधी यांत्रिक भाग खाचांमध्ये झाकतात आणि नंतर ते अनाच्छादित करतात.
इ. स. २००७ च्या सुमारास याविषयीचे संशोधन नॅनोमीटर (नॅमी. मीटरचा अब्जांश भाग) परिमाणे असलेल्या प्रयुक्तींच्या गुणधर्मंची पाहणी (समन्वेषण) करण्यावर केंद्रित झाले होते. या प्रयुक्तींना सूक्ष्मातीत विद्युत् यांत्रिक (नॅनो-इलेक्ट्रो मेकॅनिकल) प्रणाली म्हणतात. या परिमाणांच्या संरचनांसाठी आंदोलनांची कंप्रता मेगॅहर्ट्‌झ ते गिगॅहर्ट्‌झपर्यंत वाढते. यामुळे अभिकल्पविषयक नवीन शक्यता (उदा., ध्वनिछानकासाठीच्या) निर्माण होतात. तथापि, अशा प्रयुक्त्यांच्या बनावटीतून (जोडकामातून) उद्‌भवणाऱ्या दोषांच्या बाबतीत त्या वाढत्या प्रमाणात संवेदनशील होतात.
सूक्ष्मातीत इलेक्ट्रॉनिकी : (नॅनोइलेक्ट्रॉनिक्स). या विज्ञानशाखेत इलेक्ट्रॉनीय घटकांच्या विशेषतः ट्रँझिस्टरांच्या बाबतीत सूक्ष्मातीत तंत्रविद्येचा (नॅनोटेक्नॉलॉजीचा) उपयोग करतात. या शाखेतील ट्रँझिस्टर प्रयुक्त्या खूप लहान असतात. त्यामुळे आंतर आणवीय आंतरक्रिया आणि पुंजयामिकीय गुणधर्म यांच्याशी संबंधित असून त्यांचा व्यापकपणे अभ्यास करणे गरजेचे असते. त्यामुळे ४५ नॅमी. वा ३२ नॅमी. तंत्रविद्येने तयार केलेले एकविसाव्या शतकाच्या पहिल्या दशकातील ट्रँझिस्टर या प्रकारात मोडत नाहीत. सूक्ष्मातीत इलेक्ट्रॉनिकीमध्ये वापरण्याची शक्यता असलेले ट्रँझिस्टर हे परंपरागत ट्रँझिस्टरांपेक्षा सार्थपणे भिन्न आहेत. संकरित रेणवीय अर्धसंवाहक, इलेक्ट्रॉनीय एकमितीय सूक्ष्मातीत नलिका, सूक्ष्मातीत तारा अथवा प्रगत रेणवीय इलेक्ट्रॉनीय ट्रँझिस्टर ही सूक्ष्मातीत इलेक्ट्रॉनिकी घटकांची काही उदाहरणे आहेत. भावी काळाचा विचार करता या प्रयुक्त्या आशादायक वाटत असल्या, तरी त्या विकसनशील अवस्थेत आहेत. [→ सूक्ष्मातीत तंत्रविद्या].
पहा : अर्धसंवाहक इलेक्ट्रॉनिकी इलेक्ट्रॉनीय उद्योग इलेक्ट्रॉनीय प्रयुक्ति इलेक्ट्रॉनीय मापन इलेक्ट्रॉनीय विवर्धक इलेक्ट्रॉनीय स्विच मंडले ट्रँझिस्टर तंत्रविद्या पातळ पटल मुद्रित मंडले संकलित मंडले सूक्ष्मातीत तंत्रविद्या.
संदर्भ : 1. Harper, C. A. Electronic Packaging and Interconnection Handbook, 1991.
2. Madou, M. Fundamentals of Microfabrication, 1997.
3. Malik, N. R. Electronic Circuits : Analysis, Simulation and Design, 1995.
4. Maluf, N. An Introduction to Microelectromechanical Systems Engineering, 1999.
5. Smith, K. C. Microelectronic Circuits, 1992.
6. Trimmer, W. Micromechanics and MEMS : Classic and Seminal Papers to 1990, 1997.
7. Tummala, R. Rymaszewski, E. J. Microelectronics Packaging Handbook, 1995.
ठाकूर, अ. ना.
“