晶体管——改变世界的器件——75岁生日快乐
75年前,晶体管诞生了。它的发明开创了现代电子技术,从集成电路到微处理器,甚至更远。2022年12月23日Jeff Child
今天是晶体管于1947年12月23日诞生75周年。或者可能是12月16日的最后一周?关于哪一个是“真正的”周年纪念日,有不同的说法,但你可以很放心地说,12月是这款致命设备的生日。
无论哪一天是“合适的”周年纪念日,晶体管的历史都令人着迷。该晶体管是在11月和12月由工程师John Bardeen和Walter Brattain在美国电话电报公司位于新泽西州默里山的贝尔实验室进行的实验中诞生的。
晶体管的诞生据说是第一个组装晶体管的创造,被称为“点接触晶体管”。图片由诺基亚贝尔实验室提供
根据Brattain的笔记,发明“点接触晶体管”的突破时刻是在12月16日。但据说是在1947年12月23日下午,Brattain和H.R.Moore为贝尔实验室的管理人员和同事进行了演示。而这个日期通常被称为晶体管的诞生。
在这篇文章中,我们总结了一些关于电路的关键文章,这些文章讲述了晶体管的历史。
两届诺贝尔奖得主兼晶体管联合创始人:约翰·巴丁
他可能不是一个家喻户晓的名字,但约翰·巴丁是电子历史上最重要的工程师之一。
1958年,Bardeen因晶体管的发明首次获得诺贝尔奖,并与贝尔实验室的同事William Shockley和Walter Brattain分享了该奖项。
后来,在1972年,他再次获得了超导理论奖,这一次他与莱昂·库珀和约翰·施里弗分享了超导理论。
约翰·巴丁(上图),与贝尔实验室的工程师同事威廉·肖克利(右)和沃尔特·布拉坦(坐着)合影。图片由诺基亚贝尔实验室提供
要了解约翰·巴丁的生平和背景,请查看我们的历史工程师系列中的这篇文章:
历史工程师:约翰·巴丁,晶体管和超导理论的创造者
从晶体管到集成电路
晶体管是工程中独特的实体之一,今天它仍然被封装为一个单一的器件,同时在集成电路上存在数百万个。
事实上,在单个表面上蚀刻晶体管的能力导致了IC的大规模生产。
得克萨斯仪器公司被认为是该IC的共同发现者,但解锁大规模生产的平面工艺发生在一家名为Fairchild Semiconductor的公司。费尔柴尔德半导体公司由从肖克利半导体公司叛逃的所谓“叛国的八名”工程师于1957年创建,后来为半导体行业做出了许多重大贡献。
1960年,费尔柴尔德的第一个集成电路包括四个晶体管。图片由计算机历史提供
在我们今年早些时候的文章中,了解Fairchild Semiconductor有趣的诞生和历史:
“叛变八人”与飞兆半导体的崛起
从IC到Intel的4004 4位微处理器
集成电路一经诞生,就开始了以芯片形式制造聪明有用电路的竞赛。这条路最终产生了在硅片上实现计算的想法。请记住,在计算机的早期,一台计算机会占据整个房间。
1969年,英特尔和日本计算机公司合作开发了一套核心计算芯片。这套设备中最主要的设备是英特尔4004中央处理器(CPU)。它由大约2300个晶体管组成,据说是第一个商业生产的微处理器。
英特尔4004 CPU芯片的第一个版本。图片由英特尔提供
要了解英特尔4004微处理器的诞生,请阅读我们庆祝该芯片50周年的文章:
现代微处理器的诞生:庆祝英特尔4004成立50周年
晶体管从这里走向何方?
今天生日设备的下一步是什么:晶体管?当然,MOSFET等晶体管形式的各种创新仍在继续,尤其是随着碳化硅(SiC)技术的进步。
在处理器方面,晶体管的未来将继续朝着在芯片上封装更多晶体管的方向发展。举个例子,英特尔本月早些时候宣布了到2030年实现万亿晶体管处理器的计划。
在我们关于英特尔IEDM 2022会议公告的文章中阅读更多信息:
英特尔宣布计划到2030年生产万亿晶体管处理器
无论你是在上周的16日还是今天庆祝了75周年纪念日,这里都祝这个改变了世界并仍在改变世界的设备生日快乐。
主要文章图片(已修改)由诺基亚贝尔实验室提供