Jack Kilby : L'été où personne d'autre ne travaillait

À l'été 1958, Texas Instruments s'est vidé pour les congés d'entreprise. Jack Kilby, embauché quelques semaines plus tôt, n'avait accumulé aucun congé ; il est donc resté dans un laboratoire désert à Dallas et a travaillé sur un problème que l'industrie appelait la tyrannie du nombre. Le 12 septembre, il a montré à ses managers un éclat de germanium relié à un oscilloscope. La trace était une onde sinusoïdale continue. Un circuit électronique complet avait été fabriqué à partir d'une seule pièce de matériau, et tout ce qui a suivi — le microprocesseur, le téléphone mobile, l'internet — découle de cet après-midi-là.

Une tempête de verglas au Kansas

Jack St. Clair Kilby est né le 8 novembre 1923 à Jefferson City, dans le Missouri, et a grandi à Great Bend, au Kansas, où son père dirigeait une petite compagnie d'électricité desservant des clients dispersés dans l'ouest rural de l'État. L'épisode formateur s'est produit lors d'une tempête de verglas qui a fait tomber les lignes électriques. Kilby a observé son père utiliser la radio amateur pour rester en contact avec les clients de la compagnie quand rien d'autre ne pouvait les atteindre. L'électronique, à partir de ce moment, n'était plus une abstraction mais la chose qui fonctionnait quand tout le reste avait échoué.

Il a obtenu son diplôme à la Great Bend High School et une licence en génie électrique à l'Université de l'Illinois en 1947 — une année, comme il l'a remarqué plus tard, avant que le transistor ne soit inventé, ce qui l'a placé exactement au bon âge pour le domaine qui a suivi. Il a épousé Barbara Annegers en 1948 ; ils ont eu deux filles, Ann et Janet. Il est parti travailler à Milwaukee pour un fabricant de composants radio et télévision, étudiant le soir pour obtenir une maîtrise en génie électrique de l'Université du Wisconsin, qu'il a terminée en 1950.

La tyrannie du nombre

Le problème qui occupait l'industrie dans les années 1950 n'était pas de faire fonctionner les circuits, mais de les fabriquer en grand. Chaque transistor, résistance et condensateur supplémentaire devait être fabriqué individuellement et soudé individuellement à ses voisins. Une machine complexe nécessitait des dizaines de milliers de joints faits à la main, chacun étant une occasion d'échec. Le plafond de fiabilité était dur et bas.

Kilby a rejoint Texas Instruments en 1958 pour une raison précise : c'était, disait-il, la seule entreprise qui a accepté de le laisser travailler sur la miniaturisation des composants électroniques plus ou moins à plein temps. Son idée, trouvée dans ce laboratoire vide durant l'été, était que si tous les composants pouvaient être fabriqués à partir du même matériau semi-conducteur, ils pourraient être fabriqués en une seule fois, en une seule pièce, et la soudure disparaîtrait. Il a fabriqué un oscillateur à déphasage sur une barre de germanium et l'a démontré le 12 septembre 1958. Le 6 février 1959, il a déposé le brevet américain 3 138 743 pour des circuits électroniques miniaturisés.

Sa version nécessitait que de minuscules fils soient attachés à la main entre les composants — le problème du fil volant que Robert Noyce chez Fairchild Semiconductor a résolu quelques mois plus tard en imprimant des connexions en aluminium sur une surface d'oxyde plane. Les deux sociétés ont plaidé pendant des années et ont finalement croisé leurs licences. Kilby n'a jamais contesté le crédit partagé ; il a toujours crédité Noyce comme partenaire dans l'acceptation commerciale du circuit intégré, et les deux hommes ont partagé le prix Charles Stark Draper en 1989.

Le rendre ordinaire

Le deuxième acte de Kilby a été de prouver que la chose était utile. Chez Texas Instruments, il a dirigé les équipes qui ont construit les premiers systèmes militaires et le premier ordinateur à utiliser des circuits intégrés. Ensuite, dans une décision d'une énorme conséquence commerciale, TI lui a donné pour tâche de trouver un produit grand public qui démontrerait la puce aux gens ordinaires. Avec Jerry Merryman et James Van Tassel, il a co-inventé la calculatrice électronique de poche — un appareil qui, en quelques années, a détruit la règle à calcul et a mis un circuit intégré dans des millions de poches. Il a également co-inventé l'imprimante thermique utilisée par ces calculatrices.

En 1970, il a pris un congé de Texas Instruments pour travailler comme inventeur indépendant, passant une grande partie de la décennie suivante sur la technologie du silicium pour la production d'énergie solaire. De 1978 à 1984, il a été professeur distingué de génie électrique à l'Université Texas A&M. Il a pris sa retraite formelle de TI en 1983 mais est resté connecté à l'entreprise pour le reste de sa vie. Il détenait des brevets sur le circuit intégré et sept autres inventions — un petit nombre pour un homme de sa stature, et une indication claire qu'il s'intéressait à quelques grands problèmes plutôt qu'à beaucoup de petits.

La reconnaissance est venue régulièrement. Élection à la National Academy of Engineering en 1967. La National Medal of Science remise par Richard Nixon en 1969. La médaille d'honneur de l'IEEE en 1986. Le prix Draper en 1989. La National Medal of Technology remise par George H. W. Bush en 1990. Le prix Kyoto en technologie avancée en 1993. Doctorats honorifiques de l'Illinois, du Wisconsin, de la Southern Methodist et de Yale. En 1995, l'IEEE a créé une médaille de traitement du signal à son nom alors qu'il était encore en vie pour le voir. Puis, en 2000, quarante-deux ans après la démonstration, le prix Nobel de physique, partagé avec Zhores Alferov et Herbert Kroemer, pour sa part dans l'invention du circuit intégré.

Pourquoi Jack est appelé un génie

Le génie de Kilby était réducteur plutôt qu'élaboratif. Confronté à un problème défini par le nombre de pièces séparées, il a demandé si les pièces devaient être séparées du tout — et a répondu en fabriquant des résistances et des condensateurs à partir de matériau semi-conducteur, ce pour quoi le matériau semi-conducteur n'est pas doué, simplement pour que tout puisse être une seule pièce. C'était une solution laide en termes d'ingénierie et brillante en termes conceptuels, et il l'a trouvée seul, dans un bâtiment vide, en quelques semaines.

L'approbation du comité Nobel est sans ambiguïté, et l'Académie royale des sciences de Suède honore rarement l'ingénierie industrielle ; le prix remis à Kilby en 2000 était en partie une déclaration que le circuit intégré appartenait à la même catégorie que la physique fondamentale. La National Medal of Science et la médaille d'honneur de l'IEEE disent la même chose dans un registre américain.

Le contre-argument est réel et Kilby lui-même l'aurait fait. Son appareil original n'était pas industrialisable ; la version planaire de Noyce, et non celle de Kilby, est l'ancêtre de chaque puce fabriquée depuis. L'idée d'intégration était dans l'air — la tyrannie du nombre était un problème nommé que de nombreux laboratoires attaquaient, et si Kilby ne l'avait pas résolu en 1958, quelqu'un d'autre l'aurait fait peu de temps après. Il était aussi, selon les récits de ceux qui le connaissaient, un homme exceptionnellement modeste qui résistait au cadre de l'inventeur solitaire. Ce qui n'est pas contestable, c'est la priorité et le courage : il a construit la chose en premier, et il l'a fait en tant que nouvel employé sans statut, sur une intuition, pendant des vacances.

Héritage

Kilby est décédé d'un cancer à Dallas le 20 juin 2005, à l'âge de quatre-vingt-un ans. Son nom figure sur les Kilby Labs de Texas Instruments, un centre informatique à l'Université Napier d'Édimbourg, une médaille de l'IEEE, une fondation de prix établie en 1980 et une statue à l'Université du Texas à Dallas ; ses manuscrits ont été légués à la bibliothèque DeGolyer de la Southern Methodist University. Le mémorial le plus précis est que l'ensemble de l'industrie électronique est une série de notes de bas de page à une démonstration qui a duré quelques secondes sur un écran d'oscilloscope dans un laboratoire vide.