Mikroelektroniikka on teknologia, jota ilman nykyajan laitteet eivät toimisi. Ilman sitä meillä ei olisi älylaitteita, tekoälyä tai edes internetiä. Mikroelektroniikka on kattotermi pienten elektroniikkakomponenttien suunnittelulle ja valmistukselle. Tällaisia komponentteja ovat esimerkiksi mikropiirit eli sirut, jotka mahdollistavat datan käsittelyn ja tallentamiseen. Nykyään mikropiirit perustuvat pääosin puolijohdeteknologiaan – materiaaleihin, joita käytetään elektronisissa laitteissa sähkövirran ohjaamiseen.
Vaikka mikropiirit ovat niin keskeisessä asemassa nykyajan digitaalisessa yhteiskunnassa, niitä valmistavia tehtaita on melko vähän, kertoo Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulun dekaani Jussi Ryynänen. Kaikkein kehittyneimpiä piirejä valmistavat tehtaat myös sijaitsevat Euroopan ulkopuolella – erityisen paljon niitä löytyy Taiwanista. Mikropiirien suunnitteluohjelmistot taas ovat pääosin yhdysvaltalaisten omistuksessa. Muualle maailmaan keskittynyt suunnittelu ja tuotanto aiheuttaa geopoliittisia riskejä, jotka konkretisoituivat korona-aikana, kun mikropiirejä ei ollutkaan saatavilla tuttuun tapaan. Ryynänen toivookin, että Suomi ajaisi aktiivisesti Euroopan yhteistä mikroelektroniikan huoltovarmuutta.
Suomella on oltava myös omaa mikropiirien suunnitteluun ja valmistukseen liittyvää asiantuntemusta, Ryynänen muistuttaa. Jos alan osaamista ei löydy Suomesta, emme pysty varmistamaan valmistajien antamien tietojen oikeellisuutta tai sitä, minkälaista teknologiaa ostamamme mikropiirit tarkalleen sisältävät. Tällä tarkoitetaan muun muassa mikropiirien laadullisia ominaisuuksia, eikä esimerkiksi vakoiluteknologiaa, Ryynänen huomauttaa.
Seitsemän maailman toimii mikroelektroniikan ytimessä, eikä alan kasvulle näy loppua – päinvastoin. Esimerkiksi Teknologiateollisuuden -strategian raportti ennustaa, että puolijohdeteollisuuden liikevaihto kolminkertaistuu Suomessa seuraavan kymmenen vuoden aikana. Lisäksi alan työpaikkojen ennustetaan lisääntyvän nykyisestä 7 000 työpaikasta 20 000:een. Tulevaisuudessa mikroelektroniikkasuunnittelijoilta edellytetään sekä laitteen että ohjelmiston ominaisuuksien ymmärtämistä, jotta he voivat tarttua esimerkiksi alan kestävyyteen liittyviin haasteisiin, kuten laitteiden virrankulutukseen.
Ilmastonmuutoksen hillintä, energiatehokkuus ja terveysratkaisut tarvitsevat mikroelektroniikkaa. Pienemmät ja älykkäämmät piirit mahdollistavat vähävirtaiset laitteet, energiatehokkaan tekoälyn ja uusia sovelluksia terveydenhuollossa. Tämän takia mikroelektroniikan tutkimukseen on tärkeää sijoittaa myös jatkossa. Mikroelektroniikka ei ole vain näkymätön osa arkeamme – se on avain kestävämpään tulevaisuuteen, Ryynänen kommentoi.
Suomessa alkunsa saanut atomikerroskasvatus (ALD) on nykyteknologialle keskeisten puolijohteiden valmistusmenetelmä, joka mahdollistaa yhä tehokkaammat ja pienemmät tietokoneet, älypuhelimet ja muut arkielämän laitteet.
