BBIN BBIN宝盈集团【诺奖回顾】集成电路的发展历程：Turning Potential into Reality

　　本文编译自Jack Kilby的诺奖演讲，希望与大家一同回顾集成电路的发展历程~

　　谢谢你们热情的介绍和欢迎。今天我很荣幸能与大家分享与讨论诺贝尔物理学奖。我今天演讲的题目是“将电势转化为实体:集成电路的发明”。

　　当我在1958年发明集成电路时，电子学领域是有很大的发展潜力的。人们用集成电路所做出的成果已经远远超出了任何人——包括我自己——所能想象到的。

　　Charles Townes凭借他在激光技术方面的成就获得了诺贝尔奖，他概括了我当时的感受。Townes说:“这就像望着胡佛大坝的海狸对身旁的兔子说，“这虽然不是我自己建的，但它来源于我的一个点子!“

　　从最基础的层面上来讲，集成电路操纵着电的各种性质。事实上，整个电子学领域都是在操纵电子的流动——换句话说，就是让电来执行先进的工作。从400年前第一次使用“电”这个词的William Gilbert开始，到19世纪80年代建造了第一台实用发电机的Thomas Edison，许多人都在使用电力工作。

　　真空管的发明推动了电子工业的发展。真空管也称电子管，这一器件可以控制真空中电子的流动，最初用于放大无线电和其他音频设备的信号。这使得广播电台在20世纪20年代能够普及。随后真空管逐渐被广泛应用于其他设备，1939年，首次作为开关被用于计算机。

　　在第二次世界大战结束时，真空管的成本、体积和可靠性已经明显对商用和军用电子系统产生了限制。1937年建造的一艘海军驱逐舰上只有60个真空管，而即使是战争中使用的最复杂的装备B-29，也只有大约300个真空管，其中大部分还都是只有单一功能的真空管。

　　集成在当时还是比较低端的。然而，电子系统迅速发展，变得更加复杂。1952年的战后驱逐舰有超过3200个线年的ENIAC计算机也是由大量的真空管组成的，多年以来一直是世界上最快的计算机。

　　就在我加入德州仪器公司前不久，这家公司在20世纪50年代中期解决了将硅晶体管商业化的难题。不过这是后线年，我从伊利诺伊大学毕业，获得了电气工程学位 。那是在贝尔实验室发布晶体管的前一年，这意味着我在一个令人振奋节点上开始了职业生涯。不过虽然我上过一些真空管方面的课程，但我接受的正式培训还是电力方面的。

　　Centralab还开发了后来被称为 厚膜混合电路 （thick-film hybrid circuits）的技术。在这个过程中，银涂料被沉积在陶瓷衬底(或基底)上，以形成导体，碳基油墨形成电阻。衬底上可以形成小的电容器，然后大的电容器附着在上面。于是必要的真空管可以与插座连接，或直接焊接到衬底上。

　　20世纪50年代初，来自皇家雷达研究院（Royal Radar Establishment）的英国人Geoff Dummer提出，所有电子产品都可以作为一个整体来制造。他 提到了放大层、电阻层以及类似元件的使用。通过切断各层的区域，将电的功能直接连接起来。这是一个了不起的观点，但Dummer并没有就如何做到这一点提出建议。

　　在我的主管Willis Adcock度假回来后，我把这个设计拿给他看。他很兴奋，同时也持有怀疑的态度。他要求我证明完全由半导体制成的电路是可以工作的。

　　这在今天有点难以置信，但在1959年，当我们宣布这个想法以及飞兆公开讨论Noyce的创新时收到了大量批评的声音。

　　当时，单片半导体方法是否会比我前面提到的其他方法更优越还是不明确的。在我和Gordon Moore，Noyce等人描述并讨论了各种微型化系统的优点时，我们也为今后五年的专业会议带来了笑料。

　　有三个基本的反对意见。第一个认为产量太低无法盈利，因为在那个时候只有不到10%的晶体管能正常工作。另一群人认为它没有很好地利用材料，因为最好的电阻和晶体管不是用半导体制造的。而且，真正的晶体管开发人员不希望看到他们优雅的设备和芯片上的其他东西搅和在一起。这些论点很难反驳，因为它们基本上是正确的。

　　数字设备公司也是一个早期用户，到20世纪60年代末，大多数工程师已经接受了集成电路存在的事实。

　　多亏了世界上成千上万顶尖工程师的工作，我们不仅为集成电路创造了新的应用，在制造它们的方面也做得更好了。新的制造工艺被设计出来，更好的晶体管被制作出来，计算机辅助设计的复杂技术也被开发出来。因此这一领域的进展非常迅速。

　　今天，功能强大的个人电脑售价不到1000美元，而且这些电脑的性能远远超过20世纪60年代价值1000万美元的版本。