你不知道的半導(dǎo)體歷史故事

　　你知道嗎？世界上第一個半導(dǎo)體晶體管并不是用硅材料做的，而是用一種叫作“鍺”的稀有元素做的。在上世紀(jì)三四十年代初，使用半導(dǎo)體制作固態(tài)放大器的想法被陸續(xù)提出，第一個實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由波歐與赫希完成的，使用的是溴化鉀晶體與鎢絲做成的閘極，雖然它的操作頻率只有一赫茲，并無實(shí)際用途，卻證明了類似真空管的固態(tài)三端子組件的實(shí)用性。

　　二戰(zhàn)后，貝爾實(shí)驗(yàn)室提出想要做出固態(tài)放大器的目標(biāo)，經(jīng)過幾位科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)和改進(jìn)，最終由巴丁和布萊登用涂蠟鎢絲和硅制成第一個點(diǎn)接觸電晶體，繼而制作出第一個語音放大器。在這之后，蕭克萊設(shè)想是否能使用PN接面來制作接面晶體管，但以當(dāng)時的技術(shù)而言還無法制作出來。

　　轉(zhuǎn)機(jī)發(fā)生在1951年，西方電器公司開始生產(chǎn)商用鍺接點(diǎn)晶體管，1952年西方電器、雷神、美國無線電以及奇異等公司生產(chǎn)出雙極型晶體管，這就是世界上第一個商用半導(dǎo)體的出現(xiàn)。在1954年，第一顆以硅做成的晶體管才由美國德州儀器公司開發(fā)成功，將與此同時，貝爾實(shí)驗(yàn)室也沒有放棄半導(dǎo)體技術(shù)，緊接著他們就掌握了利用氣體擴(kuò)散來把雜志滲入半導(dǎo)體的技術(shù)。而在1957年，晶體管已經(jīng)被各界掌握，出現(xiàn)了六百多種不同形式的晶體管，并且被廣泛用于制作無線電、收音機(jī)、電子計算器甚至助聽器等電子產(chǎn)品中。

　　然而按點(diǎn)焊接晶體管的工作實(shí)在過于麻煩，不能適應(yīng)工業(yè)化和商業(yè)化使用，因此在1958年，德州儀器公司的一位杰出的年輕工程師杰克基爾比，成功地將包括鍺晶體管在內(nèi)的五個元器件集成在一起，基于鍺材料制作了一個叫作相移振蕩器的簡易集成電路，并在1964年通過專利申請，這成為世界上第一塊鍺集成電路。幾乎在同一時間，英特爾創(chuàng)始人諾伊斯的團(tuán)隊(duì)以硅片為基座，發(fā)明出了“平面印刷工藝”，也就是現(xiàn)代光刻技術(shù)的前身，英特爾的硅集成電路徹底打敗了德州儀器的鍺集成電路，如今只有“硅谷”，而沒有“鍺谷”。

　　基爾比和諾伊斯幾乎在同一時間分別發(fā)明了集成電路，兩人均被認(rèn)為是集成電路的發(fā)明者，而諾伊斯發(fā)明的硅集成電路更適于商業(yè)化生產(chǎn)，使集成電路從此進(jìn)入商業(yè)規(guī)?；a(chǎn)階段。

　　集成電路的發(fā)明開拓了電子器件微型化的新紀(jì)元，引領(lǐng)人們走進(jìn)信息社會。它的誕生使微處理器的出現(xiàn)成為了可能，也使計算機(jī)走進(jìn)人們生產(chǎn)、生活的各個領(lǐng)域，成為人們工作、學(xué)習(xí)、娛樂不可或缺的工具，而在計算機(jī)誕生之初，它卻是個只能存在于實(shí)驗(yàn)室的龐然大物。

　　這些有趣的半導(dǎo)體歷史故事都被記錄在全世界各地的半導(dǎo)體博物館中，下面簡單介紹幾個比較出名的半導(dǎo)體博物館。

一、存儲歷史博物館 地點(diǎn)：廣東中山

　　存儲歷史博物館坐落于廣東省中山市翠亨新區(qū)江波龍中山存儲產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，與深圳僅有“一橋之隔”，依托超級工程深中通道的區(qū)位優(yōu)勢，拉近了大灣區(qū)的時空距離，感受一場說走就走的存儲文化之旅。是全球第一家以存儲科技為核心展示的博物館。館中收藏了不少具有意義的藏品。例如，美國Regina品牌鐵盤八音盒，制造于1893年左右。鐵盤八音盒通過鐵盤刻錄歌曲，一個小孔代表一個音符，一張鐵盤存儲一首歌曲，是能夠?qū)⒙曇敉暾４嫦聛淼牡湫蜔o電存儲產(chǎn)品，至今仍可聆聽來自一個半世紀(jì)前的聲音。

　　UNIVAC計算器控制臺，1951年6月14日，莫奇利和?？颂卦凇癊NIAC”的基礎(chǔ)上生產(chǎn)了“UNIVAC”計算機(jī)（通用自動計算機(jī)），并交付美國人口統(tǒng)計局使用。在計算機(jī)技術(shù)史研究中人們普遍認(rèn)為，是“UNIVAC”迎來了真正意義上的人類“計算機(jī)時代”。

　　使用3.5英寸軟盤Sony相機(jī)，1997年9月，索尼公司發(fā)布了MVC FD7數(shù)碼相機(jī)，這是世界上第一款使用常規(guī)3.5英寸軟盤作為存儲介質(zhì)的數(shù)碼相機(jī)。

　　第一代蘋果電腦主板，Apple-I電腦主板應(yīng)用在蘋果電腦第一代（即現(xiàn)在所稱的Apple I或Apple-1）上，于1976年4月11日發(fā)布，是由創(chuàng)始人史蒂夫·喬布斯(Steve Jobs)和史蒂夫·沃茲尼亞克(Steve Wozniak)在自家車庫組裝設(shè)計出第一臺蘋果電腦。

　　鐵氧體磁芯存儲器，美籍華人王安研制的“脈沖傳輸控制裝置(Pulse transfer controlling device)”于1949年獲得了美國專利，開創(chuàng)了磁芯存儲器時代。因此，它也被看作是繼磁鼓存儲器之后，現(xiàn)代電子計算機(jī)存儲器發(fā)展史上的第二個里程碑。

　　航天飛機(jī)存儲器，1990年，存儲品牌SunDisk發(fā)售首批基于SunDisk 4Mb閃存芯片的產(chǎn)品，期間曾為NASA的航天飛機(jī)計劃等開發(fā)研制內(nèi)存系統(tǒng)。1991年，SunDisk閃存盤在美國航天飛機(jī)上使用。1995年，SunDisk更名為“Sandisk”。

　　自建館以來，就以記錄歷史，啟示未來，為存儲行業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)更深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義為己任，集存儲藏品征集、收藏、研究、展示、教育、服務(wù)于一身。

二、三星“NanoCity”（納米城）地點(diǎn)：韓國首爾

　　從韓國首都首爾開車一個多小時，便到達(dá)了三星電子半導(dǎo)體所在的華城事業(yè)場“NanoCity”（納米城）。半導(dǎo)體業(yè)務(wù)為三星電子貢獻(xiàn)了大量的利潤，其半導(dǎo)體業(yè)務(wù)以存儲器半導(dǎo)體（Memory）為主，三星電子已連續(xù)26年保持了存儲器半導(dǎo)體世界領(lǐng)先的位置。

　　“NanoCity”內(nèi)的半導(dǎo)體博物館，展示了三星存儲芯片業(yè)務(wù)成長的歷程。三星存儲芯片業(yè)務(wù)主要分為閃存（Flash）和動態(tài)隨機(jī)存儲器(DRAM)兩大板塊，內(nèi)存芯片保存的數(shù)據(jù)可以長達(dá)十年，閃存則主要幫助CPU（中央處理器）做暫時數(shù)據(jù)的存儲。無論閃存還是內(nèi)存，都廣泛存在于臺式電腦、手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、游戲機(jī)等電子產(chǎn)品中，是不可缺少的關(guān)鍵部件之一。

三、臺中自然科學(xué)半導(dǎo)體館 地點(diǎn)：中國臺灣

　　在臺中的自然科學(xué)博物館中，有一個半導(dǎo)體展館，由臺積電贊助建設(shè)，向公眾科普宣傳半導(dǎo)體的作用。把生活中不容易見到東西提取出來放大、和其他東西對比，能很好地讓人形象地了解這種東西。展館內(nèi)將無形的事物化為有形的展示，例如變電站和家用電器電磁輻射的對比時，可以把電磁輻射具像化，在電器周圍做一個有顏色的的光的投射裝置，直接用大小區(qū)分電磁輻射的大小對比。或是將電腦芯片里面構(gòu)造精密的部分用“放大鏡”效果，在屏幕顯示一部電腦，旋轉(zhuǎn)圓鈕，鏡頭就會不斷進(jìn)入電腦內(nèi)部，一直進(jìn)入到芯片內(nèi)部，好像觀眾縮小進(jìn)入到芯片內(nèi)部看仔細(xì)一樣。

　　在我們了解世界半導(dǎo)體史的時候會發(fā)現(xiàn)，從起初像無頭蒼蠅般的實(shí)驗(yàn)，到理論，工藝，技術(shù)的不斷完善，半導(dǎo)體的發(fā)展得到了飛躍。這期間，有人站在了巨人的肩膀上精進(jìn)技術(shù)，有人像開天辟地一般創(chuàng)造新技術(shù)。半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展同時也是人類社會發(fā)展的強(qiáng)大助推劑，中國半導(dǎo)體行業(yè)正在完成從追趕到引領(lǐng)的過程，我們期待全世界半導(dǎo)體行業(yè)的共同進(jìn)步，將歷史的輝煌繼續(xù)延續(xù)。