50年前,一颗IC成就了一个产业

2008-09-01 18:35:21来源: 北京大学 吉利久

 

  50 年前,美国TI 公司(德州仪器 Texas Instruments)的Jack Kilby 演示了他发明的IC ( 集成电路— — Integrated Circuit ); 差不多在同时, 美国仙童公司( Fairchild Semiconductor)的Robert Noyce 宣布了他发明的IC,这是1958 年底到1959 年初的事。在十分重视知识产权的美国,发生了这种情况少不得要有一场官司。几经申诉、举证,到1969 年法院裁决为同时发明,各有知识产权。对簿公堂并没有影响IC 的发展,1965 年,Gordon Moore 就总结出3 年4 番的增长规律,这说的是IC 集成度,即芯片上的晶体管数目。到2000 年,IC 已经成就了年产值2000 亿美元的巨型产业,Kilby 因发明IC 而获得2000年诺贝尔物理学奖。

  晶体管发明于1948 年,三位发明人William Shockley、John Bardeen 和Walter Brattain因此获得1956 年诺贝尔物理学奖,时隔8 年。而IC 的发明获奖是在40 多年之后。漫长的考验,使得IC 的另一位发明人Noyce 没能等到这份殊荣,他于1990 年6 月3 日去世。如果颁奖 再晚几年,Kilby 也可能享受不到了,他是2005 年6 月20 日去世的。两项发明获奖的评审周期相差如此悬殊,其原因是它们有着不尽相同的辉煌方面。

  晶体管的发明,把研究、掌握电子在真空中运动的电子管时代,推进到研究、掌握电子在固体中运动的晶体管时代。尽管在1956 年,晶体管在与电子管的优劣比拚中尚未获胜,半导体产业也还不及电子管产业强大,但就开创固体电子器件的划时代意义而言,已是“奖有所值”了。

  IC 发明获奖凭借的是两方面成就:物理成就和产业成就。

  IC 发明的物理成就在于解决半导体芯片上的器件隔离问题。在半导体上是可以制作晶体管、元器件的,但是半导体导电,如果不加隔离,元器件的端口都将处于同一电位,那就不可能具有电路意义。Kilby 用p-n 结“墙”解决了隔离问题。正如在专利申请中所写:发明的首要目的就是利用一块包含扩散p-n 结的半导体材料,制备一种新颖的小型电子电路,所有电路元件全部集成在这块半导体材料当中。这是IC 发明的物理意义。

  IC 发明的另一成就是形成巨大的产业,以及以IC 为基础的个人电脑、互联网络、数码视听等对世界产生的重大影响。可以说,形成2000 亿的产业在诸多诺贝尔奖成果中也是绝无仅有。

  客观上讲,IC 发明的物理意义是比不上晶体管的。然而,也正是因为有了IC 才把晶体管的优点充分地、全方位地展现出来。两项发明可谓姊妹华章,晶体管的产业化过程为IC的发明作了准备,IC 的技术进步又推动了晶体管的进展。回顾一下这辉煌的50-60 年,可以对IC 产业的理解更深入一些。

关键字:知识产权  物理  隔离  电路

编辑:汤宏琳 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2008/0901/article_1033.html
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