Jack Kilby studeerde elektrotechniek aan de universiteiten van Illinois en Wisconsin en startte in 1947 zijn loopbaan bij het Centralab van de firma Globe Union.
Kilby groeide op in Great Bend in Kansas en maakte bij Globe Union met zeefdruktechnieken elektronische printplaten. Bij Texas Instruments, waar hij in 1958 in dienst kwam, bouwde hij het eerste elektronica circuit, waarbij transistor, weerstanden, condensator en de bedrading in één plaatje halfgeleidend materiaal werd geëtst ter grootte van een paperclip. Tot dan toe moest de zaak aan elkaar worden gesoldeerd. Door het etsen was hij in staat om de schakelingen kleiner en goedkoper uit te voeren.
Kilby borduurde voort op de transistor die de wetenschappers William Shockley, Walter Brattain en John Bardeen begin jaren vijftig in het beroemde Bell Labs aan de westkust van de Verenigde Staten hadden uitgevonden. Zij wisten de eerste elektronische transistor uit een vaste stof te fabriceren. Daarvoor werden er elektronenbuizen gebruikt om telefoongesprekken door te schakelen of andere elektrische geheugenfuncties uit te voeren. Deze wetenschappers ontvingen voor hun uitvinding van de transistor al in 1956 de Nobelprijs voor natuurkunde.
Late erkenning
Kilby heeft met zijn voorloper van de chip veel langer op erkenning moeten wachten. Zijn uitvinding bestond uit een ontwerp dat eind jaren vijftig vrij controversieel was. Men vond dat transistors in deze gecombineerde opstelling veel storingsgevoeliger waren. Daarbij kwam nog dat een ontwerp met afzonderlijke transistors geacht werd meer ruimte te besparen dan meerdere transistors op één chip. Ook waren er betere elektronica-circuits te maken door alle componenten uit te voeren met de materialen en technieken waarin ze het best voldeden.
Eigenlijk moet Kilby zijn uitvinding delen met in 1990 overleden Robert Noyce. Deze oprichter van chipfabrikant Intel, die eind jaren vijftig nog werkzaam was bij Fairchild Semiconductor, kwam net iets later dan Kilby op het idee om elektronische componenten op één stukje halfgeleider te integreren. Hij nam het nu veel gebruikte silicium als basis van de chip en slaagde erin om de contacten tussen de onderdelen al tijdens het productieproces aan te brengen met een technologie die ook nu nog gebruikt wordt. Kilby gebruikte germanium als basis van zijn elektronica circuit en verbond de componenten met goud.
In een recent interview met zijn vroegere werkgever Texas Instruments geeft Kilby zichzelf de eer voor de uitvinding en krijgt Noyce de credits voor verbeteringen van het geïntegreerde ontwerp. "Ik krijg de eer voor het als eerste uitwerken van een geïntegreerd elektronica circuit. Noyce heeft een aantal verbeteringen op zijn naam staan." Zo paste deze onderzoeker de werkwijze aan waarop de isolerende laag silicium op het halfgeleidermateriaal wordt aangebracht en verbeterde hij het aanbrengen van de miniscule verbindingsdraden tussen componenten op het elektronica circuit. Het vlakke proces van Noyce betekende een verbetering van de etstechnieken die Kilby moest gebruiken voor het aanbrengen van bedrading. Hiermee schreef Noyce een verregaande kostenbesparing van het elektronica circuit op zijn naam.
Kostenbesparing
In hetzelfde interview wijst Kilby precies deze kostenbesparing aan als dé factor die het elektronica circuit zoveel invloed heeft gegeven in de huidige maatschappij. "Het echte verhaal zit hem in de kostenbesparing die de integratie van de elektronische schakelingen plus de benodigde onderdelen tot één geheel mogelijk maakte. Deze kostenbesparing, die veel groter was dan we toen konden voorzien, heeft de reikwijdte van micro-elektronica enorm verbreed. In 1958 kostte een schakeling 10 dollar. Dankzij enorme miniturisatie krijg je nu voor hetzelfde geld 20 miljoen schakelingen verpakt in één bruikbare chip. De kosten zijn met de vereenvoudiging van het ontwerp enorm gereduceerd. Ik ben er zeker van dat niemand eind jaren vijftig deze ontwikkeling kon voorzien."
De 77-jarige Kilby adviseert momenteel nog een aantal bedrijven uit de halfgeleiderindustrie en af en toe de overheid en reist nog veel. In de jaren zeventig werkte hij als een onafhankelijke uitvinder aan het ontwerpen van lichtcellen voor de productie van zonne-energie. Van 1978 tot 1984 was hij als professor elektrotechniek verbonden aan de Texas, A & M universiteit.
