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发明第一块单片集成电路(发明创造的故事)

发明第一块单片集成电路(发明创造的故事)“仙童八叛将”,背后的F是仙童公司的标志1957年10月,地处美国东部的仙童照相器材和设备公司,为“八叛逆”投资了3500美元种子资金, 组建起一家以诺伊斯为首的仙童半导体公司,仍在嘹望山租下一间小屋,着手制造一种双扩散基型晶体管,以便用硅来取代传统的锗材料。在诺伊斯精心运筹下, “仙童”的业务逐渐有了较大发展,员工增加到100多人。同时,一整套制造晶体管的平面处理技术也日趋成熟,成功地制造出金属氧化物半导体等器件。1956年,以罗伯特·诺伊斯为首的8位年轻的科学家从美国东部陆续加盟肖克利的实验室。他们的年龄都在30岁以下,学有所成,有获得双博士学位者,有来自大公司的工程师,有著名大学的研究员和教授,都处在创造能力的巅峰。肖克利是天才科学家,却缺乏经营能力,对管理一窍不通。特曼评论说:“肖克利在才华横溢的年轻人眼里是非常有吸引力的人物,但他们又很难跟他共事。”1957年,在诺伊斯带领下,8

集成电路的发明

1954年,成就了“本世纪最伟大发明”的晶体管之父威廉•肖克利,离开贝尔实验室返回故乡寻求发展,他的故乡恰好就在现在的硅谷。

在硅谷嘹望山 肖克利宣布成立半导体实验室。

发明第一块单片集成电路(发明创造的故事)(1)

威廉•肖克利

1956年,以罗伯特·诺伊斯为首的8位年轻的科学家从美国东部陆续加盟肖克利的实验室。他们的年龄都在30岁以下,学有所成,有获得双博士学位者,有来自大公司的工程师,有著名大学的研究员和教授,都处在创造能力的巅峰。

肖克利是天才科学家,却缺乏经营能力,对管理一窍不通。特曼评论说:“肖克利在才华横溢的年轻人眼里是非常有吸引力的人物,但他们又很难跟他共事。”1957年,在诺伊斯带领下,8位青年一起“叛逃”,决心自行创办公司,这就是电脑史中八个天才“叛逆”的趣闻。肖克利实验室最后因经营不善,被另一公司收买。

发明第一块单片集成电路(发明创造的故事)(2)

罗伯特·诺伊斯

1957年10月,地处美国东部的仙童照相器材和设备公司,为“八叛逆”投资了3500美元种子资金, 组建起一家以诺伊斯为首的仙童半导体公司,仍在嘹望山租下一间小屋,着手制造一种双扩散基型晶体管,以便用硅来取代传统的锗材料。在诺伊斯精心运筹下, “仙童”的业务逐渐有了较大发展,员工增加到100多人。同时,一整套制造晶体管的平面处理技术也日趋成熟,成功地制造出金属氧化物半导体等器件。

发明第一块单片集成电路(发明创造的故事)(3)

“仙童八叛将”,背后的F是仙童公司的标志

半导体平面处理技术为“仙童”们打开了一扇奇妙的大门,他们突然看到了一个极有希望的前景:用这种方法完全可以在硅芯片上集成几百个,乃至成千上万个晶体管。1959年1月23日,诺伊斯在日记里详细地记录了这一闪光的设想。

几乎在同一时期,美国南部达拉斯市,德克萨斯仪器公司的青年研究人员杰克·基尔比也想到了类似的技术创意。基尔比在伊利诺斯大学和威斯康星大学所学专业都是电子工程学,他从英国科学家达默的思想里获得了启发。达默早在1952年就指出,由半导体构成的晶体管,可以把它们组装在一块平板上而去掉之间的连线。根据这种想法,基尔比在笔记本上画出了设计草图。

发明第一块单片集成电路(发明创造的故事)(4)

杰克·基尔比

基尔比那年35岁,刚到TI公司工作不久。趁公司其他人员休假的时机,他独自实验这种“微模组件”,成功地把晶体管、电阻和电容等集成在微小的平板上,用热焊方式把元件以极细的导线互连,在不超过4平方毫米的面积上,大约集成了20余个元件。1959年2月6日, 基尔比向美国专利局申报专利,这种由半导体元件构成的微型固体组合件,从此被命名为“集成电路”。

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集成电路

从那以后,基尔比一直供职于德州仪器公司,担任技术主管等职务,直到1970年才退出,成为德州农工大学教授。他一生共获得60余项发明专利,但最大的贡献,莫过于首次发明集成电路。

当基尔比发明集成电路的消息传到硅谷,仙童半导体公司当即召集会议商议对策。诺伊斯 提出:可以用平面处理技术来实现集成电路的大批量生产,仙童公司开始奋起疾追。1959年7月30日,他们采用先进的平面处理技术研制出集成电路,也申请到一项发明专利。

1966年,基尔比和诺伊斯 同时被富兰克林学会授予美国科技人员最渴望获得的巴兰丁奖章。基尔比被誉为“第一块集成电路的发明家”,而诺伊斯 被誉为“提出了适合于工业生产的集成电路理论”的人。1969年,美国联邦法院最后从法律上承认了集成电路是一项“同时的发明”。

在基尔比和诺伊斯 发明集成电路不久后的1961年,德州仪器公司仅用不到9个月时间,研制出第一台用集成电路组装的计算机,标志着电脑从此进入它的第三代历史。该机共有587块集成电路,重不过300克,体积不到100立方厘米,功率只有16瓦。

到了1964年,仙童公司“八叛逆”之一的摩尔博士,以三页纸的短小篇幅,发表了一个奇特的理论。摩尔天才地预言说道,集成电路上能被集成的晶体管数目,将会以每18个月翻一番的速度稳定增长,并在今后数十年内保持着这种势头。摩尔的这个预言,因集成电路芯片后来的发展曲线得以证实,并在较长时期保持着有效性,被人誉为“摩尔定律”。至此而后,集成电路迅速把电脑推上高速成长的快车道。

发明第一块单片集成电路(发明创造的故事)(6)

集成电路

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集成电路

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