你不知道的半導體歷史故事

　　你知道嗎？世界上第一個(gè)半導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。在上世紀三四十年代初，使用半導體制作固態(tài)放大器的想法被陸續提出，第一個(gè)實(shí)驗結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(wú)實(shí)際用途，卻證明了類(lèi)似真空管的固態(tài)三端子組件的實(shí)用性。

　　二戰后，貝爾實(shí)驗室提出想要做出固態(tài)放大器的目標，經(jīng)過(guò)幾位科學(xué)家的實(shí)驗和改進(jìn)，最終由巴丁和布萊登用涂蠟鎢絲和硅制成第一個(gè)點(diǎn)接觸電晶體，繼而制作出第一個(gè)語(yǔ)音放大器。在這之后，蕭克萊設想是否能使用PN接面來(lái)制作接面晶體管，但以當時(shí)的技術(shù)而言還無(wú)法制作出來(lái)。

　　轉機發(fā)生在1951年，西方電器公司開(kāi)始生產(chǎn)商用鍺接點(diǎn)晶體管，1952年西方電器、雷神、美國無(wú)線(xiàn)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(gè)商用半導體的出現。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(kāi)發(fā)成功，將與此同時(shí)，貝爾實(shí)驗室也沒(méi)有放棄半導體技術(shù)，緊接著(zhù)他們就掌握了利用氣體擴散來(lái)把雜志滲入半導體的技術(shù)。而在1957年，晶體管已經(jīng)被各界掌握，出現了六百多種不同形式的晶體管，并且被廣泛用于制作無(wú)線(xiàn)電、收音機、電子計算器甚至助聽(tīng)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(guò)于麻煩，不能適應工業(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的五個(gè)元器件集成在一起，基于鍺材料制作了一個(gè)叫作相移振蕩器的簡(jiǎn)易集成電路，并在1964年通過(guò)專(zhuān)利申請，這成為世界上第一塊鍺集成電路。幾乎在同一時(shí)間，英特爾創(chuàng )始人諾伊斯的團隊以硅片為基座，發(fā)明出了“平面印刷工藝”，也就是現代光刻技術(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(méi)有“鍺谷”。

　　基爾比和諾伊斯幾乎在同一時(shí)間分別發(fā)明了集成電路，兩人均被認為是集成電路的發(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?；a(chǎn)階段。

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

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

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江波龍中山存儲產(chǎn)業(yè)園內，與深圳僅有“一橋之隔”，依托超級工程深中通道的區位優(yōu)勢，拉近了大灣區的時(shí)空距離，感受一場(chǎng)說(shuō)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(pán)八音盒，制造于1893年左右。鐵盤(pán)八音盒通過(guò)鐵盤(pán)刻錄歌曲，一個(gè)小孔代表一個(gè)音符，一張鐵盤(pán)存儲一首歌曲，是能夠將聲音完整保存下來(lái)的典型無(wú)電存儲產(chǎn)品，至今仍可聆聽(tīng)來(lái)自一個(gè)半世紀前的聲音。

　　UNIVAC計算器控制臺，1951年6月14日，莫奇利和?？颂卦凇癊NIAC”的基礎上生產(chǎn)了“UNIVAC”計算機（通用自動(dòng)計算機），并交付美國人口統計局使用。在計算機技術(shù)史研究中人們普遍認為，是“UNIVAC”迎來(lái)了真正意義上的人類(lèi)“計算機時(shí)代”。

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

　　第一代蘋(píng)果電腦主板，Apple-I電腦主板應用在蘋(píng)果電腦第一代（即現在所稱(chēng)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(chē)庫組裝設計出第一臺蘋(píng)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(zhuān)利，開(kāi)創(chuàng )了磁芯存儲器時(shí)代。因此，它也被看作是繼磁鼓存儲器之后，現代電子計算機存儲器發(fā)展史上的第二個(gè)里程碑。

　　航天飛機存儲器，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的航天飛機計劃等開(kāi)發(fā)研制內存系統。1991年，SunDisk閃存盤(pán)在美國航天飛機上使用。1995年，SunDisk更名為“Sandisk”。

　　自建館以來(lái)，就以記錄歷史，啟示未來(lái)，為存儲行業(yè)的發(fā)展呈現更深遠的現實(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(kāi)車(chē)一個(gè)多小時(shí)，便到達了三星電子半導體所在的華城事業(yè)場(chǎng)“NanoCity”（納米城）。半導體業(yè)務(wù)為三星電子貢獻了大量的利潤，其半導體業(yè)務(wù)以存儲器半導體（Memory）為主，三星電子已連續26年保持了存儲器半導體世界領(lǐng)先的位置。

　　“NanoCity”內的半導體博物館，展示了三星存儲芯片業(yè)務(wù)成長(cháng)的歷程。三星存儲芯片業(yè)務(wù)主要分為閃存（Flash）和動(dòng)態(tài)隨機存儲器(DRAM)兩大板塊，內存芯片保存的數據可以長(cháng)達十年，閃存則主要幫助CPU（中央處理器）做暫時(shí)數據的存儲。無(wú)論閃存還是內存，都廣泛存在于臺式電腦、手機、筆記本電腦、平板電腦、游戲機等電子產(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(gè)半導體展館，由臺積電贊助建設，向公眾科普宣傳半導體的作用。把生活中不容易見(jiàn)到東西提取出來(lái)放大、和其他東西對比，能很好地讓人形象地了解這種東西。展館內將無(wú)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(shí)，可以把電磁輻射具像化，在電器周?chē)鲆粋€(gè)有顏色的的光的投射裝置，直接用大小區分電磁輻射的大小對比?；蚴菍㈦娔X芯片里面構造精密的部分用“放大鏡”效果，在屏幕顯示一部電腦，旋轉圓鈕，鏡頭就會(huì )不斷進(jìn)入電腦內部，一直進(jìn)入到芯片內部，好像觀(guān)眾縮小進(jìn)入到芯片內部看仔細一樣。

　　在我們了解世界半導體史的時(shí)候會(huì )發(fā)現，從起初像無(wú)頭蒼蠅般的實(shí)驗，到理論，工藝，技術(shù)的不斷完善，半導體的發(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(kāi)天辟地一般創(chuàng )造新技術(shù)。半導體行業(yè)的發(fā)展同時(shí)也是人類(lèi)社會(huì )發(fā)展的強大助推劑，中國半導體行業(yè)正在完成從追趕到引領(lǐng)的過(guò)程，我們期待全世界半導體行業(yè)的共同進(jìn)步，將歷史的輝煌繼續延續。