Der Masseneinsatz miniaturisierter elektronischer Bauelemente hat die Welt drastisch verändert. Handys werden immer kleiner und können dabei mehr, Computer werden immer leistungsfähiger und schneller. Wir befinden uns mitten im so genannten Informationszeitalter in dem die Mikroelektronik eine bedeutende Rolle spielt. Grundsätzlich blieb dabei über viele Jahre hinweg der Aufbau der Bauelemente und die dabei verwendeten Materialien nahezu unverändert. Im Wesentlichen begnügte man sich damit, die Abmessungen der einzelnen Bauelemente zu verringern, um so die Anzahl pro Fläche und die Leistungsfähigkeit zu erhöhen. Inzwischen setzen physikalische Effekte der Miniaturisierung Grenzen und neuartige maßgeschneiderte Materialien stehen im Zentrum der Forschung.
Die Geschichte der Mikroelektronik begann in der Mitte des 20. Jahrhunderts mit dem ersten Germanium-Transistor. Mit ihm wurden die Voraussetzungen für integrierte Schaltungen geschaffen („integrated circuits“, abgek. IC), die Bestandteil jedes Mikrochips sind. Die Miniaturisierung verlief dabei höchst dynamisch. Bereits 1965 sagte Gordon MOORE voraus, dass sich die Anzahl der Transistoren pro Chip etwa alle 18 Monate verdoppeln werde. Dieses „Moore'sche Gesetz“ gilt noch heute, die neuesten Chipgenerationen enthalten mehrere hundert Millionen Transistoren pro Chip. Gleichzeitig wächst die Schaltgeschwindigkeit der Transistoren und der daraus hergestellten Schaltungen ebenfalls exponentiell: Während ein 1973 hergestellter Prozessor noch langsamer als 1 MHz war, wurde nur 25 Jahre später bereits die GHz-Grenze durchbrochen.
Eine Ameise trägt einen Mikrochip. (Rasterelektronenmikroskopaufnahme)
Die Produktionskosten eines Transistors bewegen sich heute im Bereich weniger „Nanodollar“. Zum Vergleich: 1980 dauerte eine Flug von Europa an die Ostküste der USA ca. 7 Stunden und kostete rund 800$. Hätte sich das Flugwesen seit dieser Zeit genauso entwickelt wie die Mikroelektronik, dann würden wir heute dieselbe Strecke mit annähernd Lichtgeschwindigkeit in weniger als einer Sekunde für weniger als einen Cent fliegen.