集成电路(integrated circuit,)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母"IC"表示。
60年代发展起来的一种新型半导体器件。它是经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等半导体制造工艺,把构成具有一定功能的电路所需的半导体、电阻、电容等元件及它们之间的连接导线全部集成在一小块硅片上,然后焊接封装在一个管壳内的电子器件。
在集成电路发展历程中,有很多人做出了突出的贡献,在人类享受集成电路技术给我们的生活和生产翻天覆地的变化的同时,不能忘记那些在集成电路发展进程中,起到关键作用,做出突出贡献的人。下面我们挑选出集成电路发展史上10位最著名的人物介绍给大家:
一、肖克利(晶体管发明人之一)
威廉·肖克利(1910-1989),出生地英国伦敦,后迁往美国加州。著名的物理学家。由于他对半导体的研究和发现了晶体管效应,与巴丁和布拉顿分享了1956年度的诺贝尔物理学奖。
肖克利,1910年生于英国伦敦。3岁就随父母举家迁往美国的加州。他学生时代考入了大名鼎鼎的麻省理工(MIT),获固体物理学博士学位后留校任教。二战结束后,贝尔实验室开始研制新一代的电子管,具体由肖克利负责。1947年圣诞节前两天的一个中午,肖克利的两位同事沃尔特·布兰坦(Walter Brattain)和约翰·巴丁(John Bardeen),用几条金箔片,一片半导体材料和一个弯纸架制成一个小模型,可以传导、放大和开关电流。他们把这个一发明称为"点接晶体管放大器"。这成为后来引发一场电子革命的"晶体管"。肖克利和这两位同事荣获1956年度的诺贝尔物理学奖。
事实上,这是一种用以代替真空管的电子信号放大元件,是电子专业的强大引擎,被全球媒体和科学界称为"20世纪最重要的发明"。曾经有人说:"没有贝尔实验室,就没有硅谷。"
1948年,肖克利等人申请了发明晶体管的专利。1949年,肖克利提出一种性能更好的结型晶体管的设想,通过控制中间一层很薄的基极上的电流,实现放大作用。1950年,结型晶体管研制成功。尤其是1955年,高纯硅的工业提炼技术已成熟,用硅晶片生产的晶体管收音机也问世。在贝尔实验室工作的肖克利坐不住了。
肖克利不满足于眼下的发明,他十分想把这项发明商品化,并且推向市场。肖克利不喜欢贝尔实验室拿他的发明来赚钱,特别是生产的晶体管性能非常不稳定,这样损害了发明人的荣誉。肖克利于1955年回到老家圣克拉拉谷(硅谷),后来这块地最理想的开办晶体管工厂之地,成为展开科技竞争的风水宝地。
"晶体管之父"肖克利的到来,意味着"硅谷"迎来了电子产业的新时代。 肖克利来到帕洛阿尔托,他从前在加州理工学院读书时的化学教授阿诺德·贝克曼,在斯坦福研究区开办了一家制造科学测量设备的公司--贝克曼仪器公司。贝克曼为肖克利创办公司提供了财力上的支持。1956年,肖克利获得了诺贝尔物理奖。
肖克利对于人才的挑选,技术眼光非常敏锐、独到。他回到人气旺盛的美国东岸,发布了招聘信息,他聘用了八位优秀人才。后来成为伟大天才的集合,因为所有的人都在30岁以下,极具战斗力。比如琼.赫尔尼,来自加州理工学院,拥有剑桥和日内瓦大学两个博士头衔;维克多·格里尼克,是斯坦福研究所的研究员; 八人中年龄最大的是29岁的尤金·克莱顿,他是通用电气的制造工程师; 戈登·摩尔来自约翰斯·霍普金斯大学应用物理试验室; 而一心要成为最著名科学家的罗伯特·诺伊斯来自菲尔科-福特公司;另外还有朱利叶斯、布兰克、杰伊·拉斯特和谢尔顿·罗伯茨,可以说他们都是不凡之辈。
正是肖克利,触发了形成硅谷半导体工业的创业连锁反应。在这八人中的诺伊斯与摩尔,于1957年一起离开肖克利并创办了仙童公司,后两人又合作于1968年创办了英特尔。罗伯茨·克莱顿、拉斯特和赫尔尼于1961年离开仙童,创办了另一家Anelc半导体公司。赫尔尼后来又于1964年离去,创办了联碳电子公司,并于1967年创办了Intersil公司。
二、巴丁(晶体管发明人之二)
约翰·巴丁 (John Bardeen,1908年5月23日--1991年1月30日) ,美国威斯康星州人。美国著名的物理学家、电气工程师。曾经两次获得诺贝尔物理学奖。尤其是1956年与W·H·布喇顿和W·肖克莱因发明晶体管获得诺贝尔物理学奖,而1972年,他又同L·N·库珀和J·R·施里弗因提出低温超导理论再次获得诺贝尔物理学奖。
约翰·巴丁1908年5月23日生于威斯康星州麦迪逊城,15岁便高中毕业。1923年入威斯康星大学电机工程系就学,毕业后即留在该校担任电机工程研究助理。1930-1933年在匹兹堡海湾实验研究所从事地球磁场及重力场勘测方法的研究。1928年获威斯康星大学理学士学位,1929年获硕士学位。1936年获普林斯顿大学博士学位。1933年到普林斯顿大学,在E·P·维格纳的指导下,从事固态理论的研究。1935-1938年任哈佛大学研究员。
1936年,他以《金属功函数理论》的论文从普林斯顿大学获得哲学博士学位。1938-1941年任明尼苏达大学物理学助理教授。1941-1945年在华盛顿海军军械实验室工作,1945-1951年在贝尔电话公司实验研究所研究半导体及金属的导电机制、半导体表面性能等基本问题。1947年和其同事W·H·布喇顿共同发明第一个半导体三极管,在一个月后,W·肖克莱发明PN结晶体管。凭借这一发明使他们三人获得1956年诺贝尔物理学奖,由此巴丁并被选为美国科学院院士。
值得一提的是,1951年至1975年,巴丁任教于伊利诺伊大学香槟分校物理系和电机工程系教授。他的第一个Ph.D学生Nick Holonyak,于1962年发明了史上第一个LED。巴丁和L·N·库珀、J·R·施里弗合作,于1957年提出低温超导理论(BCS理论),由此,他们三人被授予1972年诺贝尔物理学奖,特别是在同一领域(固态理论)中,一个人两次获得诺贝尔奖,历史上还是第一次。
巴丁发明了晶体管。1956年和肖克莱一起获得了诺贝尔物理学奖.1972年巴丁,库柏,施里弗一起获得了诺贝尔物理学奖。
三、布拉顿(晶体管发明人之三)
沃尔特·布拉顿(Brattain,Walter Houser) 美国物理学家。值得一提的是,1902年2月10日他出生在中国(父母是美国人)厦门。他1924年毕业于惠特曼学院(在华盛顿州沃拉沃拉),1929年在明尼苏达大学取得博士学位。同年,他进入贝尔电话实验室,成为一名物理学研究人员。第二次世界大战期间,他在那里从事潜艇磁探测的工作。 他同肖克利和巴丁共同获得1956年诺贝尔物理学奖。 1967年,他接受惠特曼学院的聘请,担任了自己母校的教授。
布拉顿长期从事半导体物理学研究,发现半导体自由表面上的光电效应。1947年12月23日,布喇顿与J.巴丁和W.B.肖克莱发明点接触晶体管,因此共同获得1956年诺贝尔物理学奖。此外,他还曾研究压电现象、频率标准、磁强计和红外侦察等。美国科学院院士。曾获巴伦坦奖章、约翰·斯可特奖章。
贝尔实验室 60 年前研制出了晶体管。几乎今天使用的所有电子设备离开晶体管都将无法生存。晶体管是微处理器的主要组件,也是许多产品的必备元件,比如电视、汽车、收音机、医疗设备、家用电器、计算机,甚至宇宙飞船等。
晶体管的发明要归功于贝尔实验室的三位同事:John Bardeen、Walter Brattain 和 William Shockley,他们也因为此项发明于 1956 年被授予诺贝尔化学奖。晶体管的名字是由贝尔电话实验室研究员 John R. Pierce 想出的。
晶体管是集成电路的基本,没有晶体管的发明,就不可能发明集成电路,因此我们把肖克莱、巴丁和布拉顿三人放到集成电路发展史中传奇人物第一位。
肖克莱专长于理论研究,巴丁是运用基础理论解决实际问题的大师,而布拉顿则是善于巧妙地进行各种实验的能手。在肖克利的理论指导下,巴丁、布拉顿于1947年12月研制出世界上第一只点接触型晶体管。晶体管的发明是电子技术史上具有划时代意义的伟大事件,它开创了一个崭新的时代──固体电子技术时代。晶体管的发明奠定了现代电子技术的基础,揭开了微电子技术和信息化的序幕,开创了人类的硅文明时代,由它引起的技术革命对社会产生的巨大推动作用和深远的影响在历史上是屈指可数的。
这三个人中,大家最熟悉的应该是肖克利了,他被称为“晶体管之父”,利用他的名声,招募了一批杰出的年轻科学家,其中有大名鼎鼎的“八叛逆”,为后续的仙童公司、英特尔公司等一大批知名半导体公司创立打下了基础。
四、杰克·基尔比(集成电路之父)
杰克·基尔比(Jack Kilby,1923年11月8日-2005年6月20日)是集成电路的两位发明者之一 。1947年,基尔比获得伊利诺伊大学的电子工程学学士学位,1950年获得威斯康星大学电子工程硕士学位。1958年,成功研制出世界上第一块集成电路。2000年,基尔比因集成电路的发明被授予诺贝尔物理学奖。
值得一提的是,改造人类的个人电脑、移动电话等3C产品,皆源于他的发明。
2000年,七十七岁的杰克·基尔比(Jack S. Kilby)获得诺贝尔物理学奖。这个奖距离他的发明已经四十二年,如果没有基尔比,就没有今天的半导体产业,更不会有人类习以为常的数字生活。一九五八年九月十二日,德州仪器工程师基尔比发明第一颗集成电路IC。这个装置揭开二十世纪信息革命的序幕,同时宣告信息化时代来临。
在基尔比之前,电晶体取代笨重不稳定的真空管,但随电路系统不断扩张,元件越来越大,却遇到新瓶颈。尤其生产一颗电晶体的成本高达十美元,怎么缩小元件体积,降低成本,变成应用上的大问题。
当时在德州仪器专注电路小型化研究的基尔比,利用多数同事放假、无人打扰的两周思考难题。就在贝尔实验室庆祝发明电晶体十周年后一个月,基尔比灵光涌现,在办公室写下五页关键性的实验日志。
基尔比的新概念,是利用单独一片硅做出完整的电路,如此可把电路缩到极小。当时同业都怀疑这想法是否可行,"我为不少技术论坛带来娱乐效果,"基尔比在他所著"IC的诞生"一文中形容。
德州仪器始终支持基尔比。事实充分证明,从基尔比的第一颗晶片开始,半导体的制程技术就不断更新。到英特尔推出Pentium微处理器时,晶片上集成的电晶体已经高达三百万颗。二十美元现在可以买到两千万个电晶体。
半导体业中著名的"摩尔定律"-集成电路上的电晶体数量,每十八个月扩充一倍,持续三十五年,至今力争不竭。这股强大动力使得各种电子产品爆炸性地走向轻薄短小与多工。个人电脑、移动电话等3C产品正全面改造人类生活。
全球半导体业产值达到一千四百亿美元,未来三年还要以两位数的速度成长。基尔比的发明事实上仍在持续发酵。
伟大的发明与人物总会被历史验证与牢记,2000年基尔比因为发明集成电路而获得当年的诺贝尔物理学奖。这份殊荣,经过四十二年的检验显得愈发珍贵,更是整个人类对基尔比伟大发明的充分认可。诺贝尔奖评审委员会的评价很简单:“为现代信息技术奠定了基础”。
“我认为,有几个人的工作改变了整个世界,以及我们的生活方式——亨利·福特、托马斯·爱迪生、莱特兄弟,还有杰克·基尔比。如果说有一项发明不仅革新了我们的工业,并且改变了我们生活的世界,那就是杰克发明的集成电路。”或许德州仪器公司董事会主席汤姆·恩吉布斯的评价是对基尔比贡献最简洁有力的注解,现在基尔比的照片和爱迪生的照片一起悬挂在国家发明家荣誉厅内。
五、罗伯特·诺伊斯(科学与商业双料巨人)
罗伯特·诺伊斯1927年12月,生于美国爱荷华州。中学毕业后,考入格林纳尔学院,学习物理及数学两个专业。1953年获麻省理工学院物理学博士学位。毕业后,他在费尔科公司工作了3年。1956年初,著名科学家肖克莱决定创办半导体公司,诺伊斯决定和肖克莱干一番大事业。1957年,诺伊斯与摩尔等8人集体辞职,自行创办了仙童半导体公司,英特尔创始人。
罗伯特·诺伊斯,属于“八叛逆” 之一。是一位科学界和商业界的奇才。他在基尔比的基础上发明了可商业生产的集成电路,让半导体产业由“发明时代”进入了“商用时代”。他还共同创办了两家硅谷最伟大的公司:一个是曾经有半导体行业“黄埔军校”之称的-仙童(Fairchild)公司,一个是当今世界上最大设计和生产半导体的科技巨擎英特尔公司。
罗伯特·诺伊斯历来奉行“自己动手”,12岁的时候,他与二哥曾经自造了一架悬挂式滑翔机。尤其是13岁的时候,他们利用家里洗衣机淘汰的旧汽油发动机造出了一辆汽车。甚至起造出了一台粗糙的无线电收发两用机,互相发信息。当然诺伊斯一生中最大的发明,是属于可商业生产的集成电路。
1959年7月,诺伊斯研究出一种二氧化硅的扩散技术和PN结的隔离技术,并创造性地在氧化膜上制作出铝条连线,使元件和导线合成一体,从而为半导体集成电路的平面制作工艺、为工业大批量生产奠定了坚实的基础。与基尔比在锗晶片上研制集成电路不同,诺伊斯把眼光直接盯住硅-地球上含量最丰富之一的元素,商业化价值更大,成本更低。自此大量的半导体器件被制造并商用,风险投资开始出现,半导体初创公司涌现,更多功能更强、结构更复杂的集成电路被发明,半导体产业由“发明时代”进入了“商用时代”。
诺伊斯最大的成就:1968年诺伊斯离开了曾经有半导体行业“黄埔军校”之称的-仙童(Fairchild)公司(曾经孕育出包括英特尔、AMD、美国国家半导体等当今半导体行业著名公司)与戈登-摩尔、安迪-格罗夫同创建了英特尔(Intel)。
1971年,诺伊斯所在的Intel成功地在一块12平方毫米的芯片上集成了2300个晶体管,制成了一款包括运算器、控制器在内的可编程序运算芯片,也就是我们现在所说的中央处理单元(CPU),又称微处理器,这也是世界上第一款微处理器——4004。开始了英特尔(Intel)飞速发展,从1968年的收入为零直到今天超过三百五十亿美金营业额。
值得一提的是,一个人同时置身科学界和企业界,最终还能够功德圆满,实属罕见,但是诺伊斯却惊人地做到了,他已经成为半导体工业的象征人物,人们尊敬的称他为:“硅谷市长”。
六、琼·赫尔尼(奠定了硅作为电子产业中关键材料地位)
赫尔尼(Jean Hoerni,1924年9月26日——1997年1月12日)是硅晶体管先驱,他发明的平面工艺为罗伯特·诺伊斯开创现代集成电路奠定了基础。
赫尔尼1924年诞生于瑞士,在日内瓦大学和剑桥大学获得两个博士学位,之后他移居美国工作,在加州理工大学工作,并在那里遇到了“晶体管之父”威廉·肖克利。这位诺贝尔物理学奖得主将赫尔尼招入自己的公司工作。
赫尔尼是“八叛逆” 之一。1952年, 移居美国在加州理工大学工作,受到威廉·肖克利赏识,在加入肖克利半导体公司后,受不了肖克利的家长制作风,1957年9月,包括琼·赫尔尼在内的八个骨干工程师从肖克利半导体公司辞职。肖克利在震惊之余极为愤怒,称他们为“八个叛逆。”但就是这八个叛逆者后来对硅谷的发展起了十分重要的影响。他们组建了仙童公司(Fairchild),1959年,Jean Hoerni发明了平面工艺使用一种叫做光学蚀刻的处理方法,这种方法有些类似于利用底片冲洗照片的过程。开始,他用的是一片锗或硅。然后他在上面喷洒上一层叫做光阻剂的物质。如果把光照在上面,光阻剂就会变得坚硬,然后你就可以用一种特殊的化学药品清除掉没有被光照射到的光阻剂。因此,赫尔尼就创造了一个光罩,它就像一张底片,上面有一簇小孔,用来过滤掉不清洁的东西,然后让它在光线中翻动。在化学洗涤之后,金属板上只要是留下光阻剂的地方,杂质就不会散落到下面。来解决平面晶体管的可靠性问题,因而使半导体生产发生了革命性的变化。堪称为“20世纪意义最重大的成就之一”,并称其奠定了硅作为电子产业中关键材料的地位。
赫尔尼的爱好并非仅仅创业,他还是一位狂热的专用登山者。世界上最高山峰中的大多数都留下过他的足迹,比如珠峰(但是没有登顶)。
“八叛逆”中的拉斯特多次跟赫尔尼一起登山,他说:“对于物理学家来说,很多东西都很模糊,但山脉提供了具体的目标和明确的成功。”“登山是物理学家共同的娱乐项目。”
拉斯特曾经说,赫尔尼有令人难以置信的耐力,只需要一点食物或水就能跋涉数个小时。为了延长一个旧睡袋的使用寿命,赫尔尼往里面塞进了报纸。有一天早晨,在1.2万多英尺高的地方醒来,他告诉拉斯特说,他打算写一封感谢函给《华尔街日报》的编辑,说《华尔街日报》是塞睡袋最暖和的报纸。
赫尔尼经常前往巴基斯坦境内的部分喀喇昆仑山,他被巴蒂山区居民的贫困境况所触动,捐赠了1.2万美元给格雷格·莫藤森(Greg Mortenson),以便在偏远村庄建一所学校。后来赫尔尼又捐赠100万美元,创办了中亚协会(Central Asia Institute),以便在自己死后继续为他们提供服务。赫尔尼任命莫藤森为该组织的首任执行主任,继续在巴基斯坦和阿富汗修建学校。
七、戈登·摩尔(世界头号CPU生产商Intel公司创始人之一)
戈登·摩尔,1929年1月3日出生于旧金山佩斯卡迪诺,美国科学家,企业家,英特尔公司创始人之一。
作为科学家与富豪融为一身的双面人--戈登·摩尔(Gordon Moore)在IT行业有一个神话,这个神话就是一条定律把一个企业带到成功的顶峰,这个定律就是"摩尔定律" 。这个定律的发现者不是别人,正是世界头号CPU生产商Intel公司的创始人之一的戈登·摩尔(Gordon Moore)。
戈登摩尔曾经在1965年提出了"摩尔定律", 1968年创办Intel公司,1987年将CEO的位置交给安迪·葛洛夫。 1990年被布什总统授予"国家技术奖", 2000年创办拥有50亿美元资产的基金会。2019年10月,福布斯美国400富豪榜位列第46名。
戈登·摩尔通用属于“八叛逆” 之一。1954年获物理化学博士学位,1956年同诺伊斯一起创办了传奇般的仙童(Fairchild)公司,主要负责技术研发。1968年在诺伊斯辞职后,戈登·摩尔跟随而去一起创办了Intel,1975年成为公司总裁兼CEO。
1965年,有一天摩尔离开硅晶体车间坐下来,拿了一把尺子和一张纸,画了个草图。纵轴代表不断发展的芯片,横轴为时间,最终结果是很有规律的几何增长。这一发现发表在当年第35期《电子》杂志上。值得一提的是,这篇不经意之作成为迄今为止半导体历史上最具意义的论文。
摩尔指出:微处理器芯片的电路密度,以及它潜在的计算能力,每隔一年翻番。这也就是后来闻名于IT界的“摩尔定律”的雏形。为让这个描述更精确,1975年,摩尔做了一些修正,将翻番的时间从一年调整为两年。事实上,后来更准确的时间是两者的平均:18个月。值得一提的是,'摩尔定律'不是一条简明的自然科学定律,尊它为发展方针的英特尔公司,更是取得了巨大的商业成功,而微处理器也成了摩尔定律的最佳体现,带着摩尔本人的名望和财富每隔18个月翻一番。
摩尔当时的预测听起来好像是科幻小说;此后也不断有技术专家认为芯片集成“已经到顶”。但事实证明,摩尔的预言是准确的,遵循着摩尔定律目前最先进的集成电路已含有超过17亿个晶体管。
摩尔定律的伟大不仅仅是促成了英特尔巨大的商业成功,半导体行业的工程师们遵循着这一定律,不仅每18个月将晶体管的数量翻一翻,更是意味着同样性能的芯片每18个月体积就可以缩小一半,成本减少一半。也可以说是因为摩尔定律让我们生活中的电子产品性能越来越强大,体积越来越轻薄小巧,价格越来越低廉。
值得一提的是,1990年已经退休的摩尔从美国前总统布什的手中接过了美国技术奖。摩尔定律就像一股不可抗拒的自然力量,统治了硅谷乃至全球计算机业整整三十多年。
八、安迪·格罗夫(微处理器之王)
安迪·格罗夫出生于匈牙利布达佩斯一个犹太人家庭。父亲乔治是卖牛奶的,爱交际,非常好相处,十分有头脑,很早就自学并自学商业和会计,对牛奶经营和服务更是得心应手。母亲玛丽亚是一个图书管理员。格罗夫住在一个19世纪的两居室公寓里,从小就被称为资本家的儿子和犹太人。他父母希望他能用勤奋刻苦来抵消这些偏见。
二战开始了,东欧的犹太人都像清晨的雾一样消失了。格罗夫的父亲于1941年被召集到劳改队后,就失踪了。不过后来还是活着从战线上回来,但已患病不轻。1944年3月,德国人占领了布达佩斯,开始搜捕所有的犹太人。8岁的格罗夫与母亲一起隐去真名,靠偷来的证件生活,是一个基督教家庭收留了他们。14岁,他加入了当地的青年报社,投身记者行列。"我很爱这个工作",可是却很快成了报社不受欢迎的人。40年后,他写道:"我不想要这样一种职业:即主观地、用政治观念来决定我工作的成绩。我从写作转向科学"。不过,后来他还是著书立说,满足了写作的爱好。
格罗夫进入了纽约城市大学,这是移民的"牛津大学"。刚到美国,经济是个问题,而且语言也不太灵光。"我可以读、写一些英语,但说的时候就跟不上了。我常被科学课上的技术名词弄糊涂"。但他最终闯过了这一关,几乎门门成绩都是A。后来他一年级时的导师说:"我对他如此强烈的事业心感到有点吃惊,饥饿对一个人的成长的确有好处"。
1963年,格罗夫获得化学工程管理学士学位。此后又进入加州大学伯利克分校,获得博士学位。毕业后,他选择了当时半导体革新的沃土--仙童半导体公司。他的第一个任务就是着手最新的MOS半导体技术,并很快显露出领导才能。由此格罗夫步步高升,工作任务主要就是开发产品原型,确立生产工艺流程。比起众多半导体业的大腕,那时的格罗夫几乎默默无闻,除非当研发部生产出不实际的产品而怪罪他时,别人才会注意他。
安迪·格罗夫名言:“Only the paranoid survive.”只有偏执狂才能生存。可以说,没有英特尔的微处理器,即使一万个年少轻狂才华横溢的比尔·盖茨也无济于事。从1987年接过英特尔的CEO接力棒之后,他不断以打破传统、挑战现有逻辑的战略思维,使微处理器为数字时代提供源源不断的动力。可以说,没有安迪·格罗夫,就没有今天最成功的半导体公司英特尔。
1986年格罗夫提出的新的口号“英特尔,微处理器公司”,果断舍弃了储存业务把英特尔的主营业务转到微处理器上去。而恰是这个决策让英特尔顺利地穿越了存储器劫难的死亡之谷,使英特尔从一个二流的DRAM厂商转变为一个垄断性的CPU厂商。
同年,英特尔推出386系列处理器,后来相继推出486,奔腾系列中央处理器,处理器的性能越来越强大,速度越来越快,个人电脑时代来临了。当时印有“Intel Inside”品牌标志的处理器成了世界上80%计算机的心脏,“Intel Inside”一度成为本产业的黄金标准响彻全球也在改变着世界。
九、胡正明 (多种新结构器件的发明人)
胡正明,1947年7月出生于中国,微电子学家,美国工程科学院院士、中国科学院外籍院士,美国加州大学伯克利分校杰出讲座教授。
1968年台湾大学电机系毕业,获学士学位。1969年赴美国加州大学伯克利分校留学,1970年获硕士学位。1973年获美国加州大学伯克利分校博士学位。1991-1994年任清华大学(北京)微电子学研究所荣誉教授。1997年当选为美国工程科学院院士。 2007年当选中国科学院外籍院士。2015年12月获得美国国家技术和创新奖。值得一提的是,2016年5月19日,美国总统奥巴马在白宫为胡正明颁发美国国家科学奖章。
胡正明教授是微电子微型化物理及可靠性物理研究的一位重要开拓者,对半导体器件的开发及未来的微型化做出了重大贡献。
胡正明教授是微电子微型化物理及可靠性物理研究的一位重要开拓者,对半导体器件的开发及未来的微型化做出了重大贡献。主要科技成就为:领导研究出BSIM,从实际MOSFET晶体管的复杂物理推演出数学模型,该数学模型于1997年被国际上38家大公司参与的晶体管模型理事会选为设计芯片的第一个且唯一的国际标准;
值得一提的是,他发明了在国际上极受注目的FinFET等多种新结构器件;对微电子器件可靠性物理研究贡献突出:首先提出热电子失效的物理机制,开发出用碰撞电离电流快速预测器件寿命的方法,并且提出薄氧化层失效的物理机制和用高电压快速预测薄氧化层寿命的方法。首创了在器件可靠性物理的基础上的IC可靠性的计算机数值模拟工具。
胡正明作为顶级半导体专家贡献卓著,他是IEEE Fellow、美国工程院院士、中国工程院外籍院士。在台积电担任CTO时获得“台湾第一CTO”的雅号。但胡正明是一位真正的隐世高人,淡泊名利,一生都奉献给了最热爱的半导体产业。用他自己的话说“如果我今天要重新再选一行的话,我还是会选半导体这一行”。
2010年后,持续数十年的Bulk CMOS工艺技术在20nm走到尽头,胡教授在20年前开始探索并发明的FinFET和FD-SOI工艺,成为半导体产业仅有的两个重要选择。因为他的两个重要发明,摩尔定律在今天得以再续传奇。
十、张忠谋(全球集成电路代工产业的缔造者)
张忠谋,1931年7月10日出生于浙江宁波,台湾积体电路制造股份有限公司(台积电)创始人,被誉为"芯片大王"、台湾"半导体教父"。麻省理工学院董事会成员和台湾机械科学院院士,并担任纽约证券交易所、斯坦福大学顾问。
张忠谋24岁作为麻省理工学院毕业的硕士生,与半导体开山鼻祖、英特尔公司创办人戈登·摩尔同时踏入半导体业,与集成电路发明人杰克·基尔比同时进入美国德州仪器公司。2018年6月5日,张忠谋宣告正式退休。
行业有一句话:一个人定义了一个产业,一个人开创了一个新的代工时代,一个人让整个集成电路行业更有活力,这个人就是张忠谋。27岁的张忠谋效力于德州仪器公司,并且一干就是25年。1985年,受台湾方面邀请,张忠谋辞去在美国的高薪职位返回台湾,出任台湾工业技术研究院院长,致力于台湾半导体业的崛起和产业升级,1987创建了全球第一家专业代工公司——台湾积体电路制造股份有限公司(台积电)开创了半导体代工时代。
事实上,在台积电之前集成电路行业的模式都是一样的:所有的集成电路都是自己设计自己做,Intel、三星等公司集芯片设计和生产于一体,全能但是它的结构庞大臃肿。由于这种大而全的设计生产方式,带来了高成本,高门槛的弊端,放慢了整个集成电路行业的步伐。
当时看到商业机会的张忠谋,果断成为第一家“纯”晶圆代工公司,不与客户竞争,不设计或生产自有集成电路,只帮助半导体公司生产已经设计成型的集成电路。正是这种模式为台积电带来巨大财富的同时也创造了两个新的行业-晶圆代工厂,Fabless(无生产线集成电路设计公司)。
由于省去了费用高昂的晶圆制造环节,集成电路行业整体门槛降低,诞生了一大批新生的具有活力的集成电路设计公司,为整个集成电路行业带来了新活力与创意。2007年,英特尔宣布与台积电同时生产45纳米工艺的芯片。这标志着台积电在技术提高方面如此可靠,以至于像英特尔这样的国际性大芯片公司都决定停止或放缓自己生产技术的发展步伐,把更多的精力放在技术研发领域。同时传统芯片公司NXP和德州仪器公司也宣布,将停止开发一些芯片生产技术,转而与台积电等亚洲晶圆代工企业制造芯片,集成电路细分工时代全面到来,一个崭新的更具活力的集成电路行业展现在我们面前。