第一章 火种 技术突破

晶体管的问世意味着一梦的实现。

——引1978年欧内斯特·布劳德与斯图尔特·麦克唐纳著的《型化领域中的革命》

20世纪40年代,计算机使的关器件是机械式继电器,它不停打关闭,就像货运列车那咔哒咔哒的声响。50年代,电子管取代了机械式继电器。但是电子管在技术走进了一死胡同。它的体积有办法进一步缩,同,由电子管产生很高的热量,因此互相间必须间隔很的距离,结果,早期的计算机体积十分庞。但是了60年代,从固体元器件研究的物理明了一全新的器件,使电子管逐步退位的器件就是晶体管,它是具有非常有趣的电气特的一片惰晶体。晶体管问世,立即被公认是一项革命的技术突破。实,正是由约翰·巴丁、沃尔特·布拉顿威廉·肖克利三人在项技术突破中的巨贡献,他才共同荣获了1956年诺贝尔物理奖。

晶体管问世的重意义不仅仅在它使电子管技术走向了衰亡路。通在量子物理的应方面进行的一系列试验,晶体管最终使计算机从工程师科专的“巨型电脑”变了像电视机那被普通人购买的商品。晶体管是一项重的技术突破,它不仅导致20世纪60年代型计算机的现,且使20世纪70年代人计算机革命。

巴丁巴拉顿1947年圣诞节的前两实现了“20世纪的一项重明”。了理解冬日在新泽西州的默山晶体管问世的真正意义,我有必回顾一前几年他从的一些研究工。

20世纪40年代,巴丁肖克利从着一些与他的研究领域显不相关的技术研究工。量子物理进行的实验产生了化元素晶体锗硅在电气领域中的一些奇怪特。些晶体既不属绝缘体,不属导体,是便将它称半导体。半导体具有一使电气工程师特别感兴趣的属,那就是电流在一方向通半导体,在另一方向则无法通。电气工程师将一现付诸实际应。他一片的晶体电流进行整流。使流电变了直流电。早期的无线电收音机称晶体整流收音机,是使晶体整流器的最早的商产品。

晶体整流器确实是神奇的玩意儿,一片矿石居具备那奇特的功,却有任何运动的部件。显不活动的器件的专业术语称固态器件。不晶体整流器具备一项功,不久另一器件几乎完全将它取代,那就是李·德福雷斯特明的三极管,是使无线电收音机放异彩的一电子管。三极管比晶体整流器的功更强,它既将通三极管的电流放,使较弱的二次电流改变从它的一极传向另一极的强电流。一电流改变另一电流的功EDVAC型计算机的设计至关紧。不在,一些科研人员认三级管主电话换电路。

,国电报电话公司,尤其是它的科研机构贝尔实验室的科研人员三极管生了极的兴趣。贝尔实验室工的威廉·肖克利与许其他科研人员一,参与了半导体中的一特殊领域的研究,即探索杂质半导体晶体究竟够产生什的。其他物质的痕量够提供传递电流的额外电子。肖克利说服贝尔实室答应让他建立一组从项研究工。他相信己够研制功固态放器。他的科研组员包括实验科沃尔特·布拉顿理论约翰·巴丁。一段间内,该组的研究工一无所获。,印安纳州的珀杜在从类似的科研工,贝尔实验室的科研组密切注视着那工的进展。最巴丁解决了难题,他现晶体表面的阻塞效应够干扰电流的流动。,巴拉顿的实验证明巴丁的现是正确的,晶体管终在1947年12月23日胎。晶体管具备电子管的全部功,且功更强,它的体积更,产生的热量很少,不烧坏。最重的是若干晶体管具备的功纳入单半导体器件。科研人员迅速着手研制复杂的半导体。由些器件将许晶体管集一比较复杂的电路中,因此它取名集电路,即IC。又因它实际是一些很的硅片,因此它称芯片。

集电路的制造需极其复杂的加工工艺,且费高昂,因此很快就形了一专门制造集电路的完整产业体系。最早从商芯片制造的公司是的一些电子设备公司。早期的公司一是肖克利半导体公司,它是威廉·肖克利1955年在他的乡帕洛阿尔托创办的。他的公司聘了世界最杰的半导体科研人才。其中有些人并未在公司工长间。肖克利半导体公司衍生仙童半导体公司,仙童公司又衍生许其他公司。

仙童公司创办10年,实际所有半导体公司聘了量的仙童公司的员工,甚至60年代进入半导体产业的型电子设备公司摩托罗拉公司聘了原仙童公司的工程师。另外,除了摩托罗拉、德州仪器公司RCA等公司外,数半导体公司位肖克利半导体公司所在的圣克拉拉山谷的帕洛阿尔托方圆数英的范围内。,所有半导体几乎是硅制造的,不久一区就被人称硅谷。半导体产业惊人的速度展着,半导体产品的数量价格按同的步伐增长着。竞争十分激烈。最初,除了军宇航工业外,其他领域高度复杂的集电路需求量很。不某些类的集电路在型计算机型计算机中使相普遍。集电路中最重的是内存芯片,馈入电源,芯片就存储保存数据。

的内存芯片够实现数百晶体管的功。其他集电路则不是存放通集电路的数据,是在程序控制某方式修改数据,便数据执行简单的数运算或逻辑运算。了70年代初期,电子计算机迅速增长的需求,导致功强的新型计算机芯片的问世。

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