Entegre devreler, mikroelektroniklerin yükselişini hızlandırarak ve Bilgi Çağı için temel bir rol oynayarak 20. yüzyılın ikinci yarısında ortaya çıktı. Amerikalı mühendis Jack Kilby, Texas Instruments’ta çalışmaya başladıktan kısa bir süre sonra 1958’de entegre devreyi icat etti. Bu icadın önemi, Kilby’nin 2000 yılında Nobel Fizik Ödülü’nü Zhores Alferov ve Herbert Kroemer ile paylaşmasıyla da vurgulanmaktadır.
Kilby, 8 Kasım 1923’te Missouri’deki Jefferson City’de doğdu ve Kansas’ın Great Bend şehrinde büyüdü. Babasının kırsal kesimdeki müşterilere hizmet veren bir elektrik şirketini yönetmesi, Kilby’nin kariyerini büyük ölçüde etkiledi. Gençken yaşadığı bir buz fırtınası, birçok Kansalıyı elektriksiz ve telefonsuz bıraktı. Ancak Kilby, amatör radyo kullanarak babasının uzaktaki müşterileriyle iletişim kurmasına yardımcı oldu.
Bu olay, Kilby’nin elektroniğin ve radyonun insanların yaşamlarını nasıl etkileyebileceğini, onları bilgilendirebileceğini, bağlantıda tutabileceğini ve umut verebileceğini fark etmesine yol açtı. Genç Kilby’nin ilgisi böylece uyanmış oldu.
Liseyi bitirdikten sonra, Kilby, Illinois Üniversitesi’ndeki Urbana-Champaign’e kaydoldu. Ancak eğitime başladıktan kısa bir süre sonra Pearl Harbor saldırıya uğradı ve Kilby askere alındı. Hindistan’da görev yaparken radyo tamiri konusunda uzmanlaştı. Illinois Üniversitesi’ne döndüğünde, ders programı arasında vakum tüpleriyle ilgili dersler de bulunuyordu, ki bu teknoloji daha sonra modasını geçirmesine yardımcı olacaktı.
1947 yılında elektrik mühendisliği alanında lisans derecesiyle mezun olan Kilby, Milwaukee, Wisconsin’e taşınarak Globe-Union Corporation’ın Centralab adlı bir bölümünde pozisyon kabul etti. Gündüzleri elektronik bileşenlerin geliştirilmesi üzerinde çalışırken, akşamları Wisconsin Üniversitesi’nde yüksek lisans dersleri alarak 1950’de elektrik mühendisliği alanında yüksek lisans derecesini kazandı.
Bir sonraki yıl Kilby, Bell Laboratuvarları tarafından düzenlenen bir transistör sempozyumuna katıldı. Bu sempozyumdaki araştırmacılar, transistörü 1940’ların sonlarında geliştirmişler ve şirket kısa süre sonra teknolojiyi lisanslamaya başlamıştı. Bu yeni bilgiler, Kilby’nin Centralab’daki işinin odak noktasını değiştirdi ve transistörleri kullanarak elektroniği küçültme konusunda bir ekip lideri haline geldi.
Kilby’nin mikro minyatürleştirmeye olan ilgisi, onu 1958 yılında Texas Instruments’a yönlendirdi ve burada konuya tam zamanlı olarak odaklanabileceği söylendi. Bir tesadüf eseri, karısı ve kızlarıyla birlikte Dallas’a geldiğinde, şirket personelinin çoğu zorunlu bir tatildeydi. İzne uygun olmayan Kilby, düşünceleriyle neredeyse tamamen yalnız kaldı. Tamamen aynı malzemeden yapılan entegre devreyi bu ortamda ilk kez tasarladı.
Kilby, böyle bir devrenin çok sayıda bileşenin küçük bir çip içerisinde yer almasını sağlayacağını fark etti, çünkü harici kablolar veya bağlantı noktalarına ihtiyaç duyulmayacaktı. Tasarladığı çip, Texas Instruments’ın zaten transistörlerin şekillendirilmesi için kullandığı silikon malzemesinden yapılacaktı.
Texas Instruments çalışanları geri döndüğünde, Kilby fikrini patronuyla paylaştı. 1958 yılının Ağustos ayının sonlarında, tüm silikon bileşenlerin bir devrede birleştirilebileceğini, ancak henüz bunun gerçekleştirilmediğini gösterdi.
Kilby, o yılın 12 Eylül’ünde, yaklaşık bir posta pulu büyüklüğünde ve germanyum yerine silikondan yapılmış ilk entegre devreyi sunarak dikkatleri üzerine çekti. Birkaç ay sonra patenti alındı. Bu noktadan itibaren, modern elektronik için temel bir yapı taşı haline geldi. Entegre devreler, daha sonra “çipler” olarak da adlandırılan, bilgisayarların güçlenmesine ve elektronik cihazların küçülmesine olanak sağlayarak büyük bir ilerleme kaydetti.
Kilby’nin entegre devre geliştirmesiyle hemen hemen aynı dönemde, Robert Noyce da benzer bir ilerleme kaydetti. Fairchild Semiconductor’da çalışan Noyce, daha karmaşık bir entegre devre yapısını silikon üzerinde oluşturdu. Noyce’nin devresi, Kilby’ninkinden sonra patentlendi, ancak her iki mucit de genellikle ortak bir başarı olarak kabul edildi. Kilby, bu fikri destekleyerek ve Noyce’un onurunun Nobel Ödülü’nde paylaşılması gerektiğini belirterek bu görüşü teşvik etti, ve 2000 yılında Nobel Ödülü’nü aldığında, o sırada hayatta olmayan Noyce’un da bu onuru hak ettiğini vurguladı.
İlk entegre devrelerin oluşturulmasının ardından, mühendisler bu devreleri ürünlere entegre etmek için çeşitli yollar araştırdılar. Kilby, kariyeri boyunca bu alanda etkin bir rol oynadı. Bu yeni teknolojinin ilk uygulamalarından bazıları Apollo uzay görevleri ve Minuteman füzeleri gibi bilgisayar ekipmanlarında kullanıldı. Texas Instruments’ta Kilby, entegre devrenin yaygın kullanıma ulaşmasında önemli bir rol oynadı. Onun desteğiyle, taşınabilir hesap makineleri 1965 yılında piyasaya sürüldü.
Kilby, resmi olarak emekli olmasa da 1983 yılına kadar Texas Instruments’ta çalışmaya devam etti, ancak 1970 yılında geçici olarak şirketten ayrılarak bağımsız olarak çalışmaya başladı. Özellikle silikon teknolojisinin güneş enerjisi üretimi için uygulanmasına ilgi duyuyordu. 1978-1984 yılları arasında Texas A&M Üniversitesi’nde elektrik mühendisliği profesörü olarak görev yaptı. Sonraki yıllarda Texas Instruments için bir araştırma danışmanı olarak çalıştı.
Kilby, kariyeri boyunca birçok patent ve ödül kazandı. Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitüsü ile Ulusal Mühendislik Akademisi üyesi oldu. Bu kuruluşlardan Cledo Brunetti Ödülü, David Sarnoff Ödülü, Onur Madalyası ve Charles Stark Draper Ödülü gibi birçok prestijli ödül aldı. Kilby, 1970 yılında Ulusal Bilim Madalyası ile onurlandırıldı ve 1982’de Ulusal Mucitler Onur Listesi’ne dahil edildi. Stuart Ballantine Madalyası, Holley Madalyası ve İleri Teknolojide Kyoto Ödülü gibi diğer önemli ödüller de onun koleksiyonunda yer aldı. Kilby, en büyük başarılarından biri olan Nobel Fizik Ödülü’nü kazandıktan beş yıldan kısa bir süre sonra Teksas’taki evinde non-Hodgkins lenfoma nedeniyle hayatını kaybetti.