在历史上,芯片是哪位科学家发明的?

在历史上,芯片是哪位科学家发明的?,第1张

芯片是由杰克基尔比和罗伯特诺伊斯二人共同研发的。

杰克·基尔比

美国物理学家,集成电路的两位发明人之一(另一位是罗伯特·诺伊斯),德州仪器的工程师,其于1958年发明集成电路,JK正反器即以其名字命名。

生平

1998年首次到台湾访问,并获得国立交通大学荣誉博士学位。2000年获得诺贝尔物理学奖。

2005年6月20日因癌症在美国德州达拉斯市去世,享年81岁。

罗伯特·诺伊斯

罗伯特·诺顿·诺伊斯,是仙童半导体公司和英特尔的共同创始人之一,他有“硅谷市长”或“硅谷之父”的绰号。诺伊斯也是电子器件集成电路的发明者之一,他的发明对个人电脑的普及起到关键性的作用。

生平

罗伯特·诺伊斯生于美国爱荷华州东南的伯灵顿镇,排行老三。父亲是教堂的牧师,因此小时候的罗伯特跟随家人四处迁移,8岁时,搬往迪科拉,他把大量的时间都花在地下室工作间里。中学毕业后入读格林内尔学院,修读物理、数学两个专业,物理系主任G·O·伽尔在课堂上出示了约翰·巴丁发明的晶体三极管,引起诺伊斯的极大兴趣。

诺伊斯在学校是游泳选手,并且在1947年的美国中西部地区游泳锦标赛上夺冠。他还会演奏双簧管,并在当地电台表演连续剧。1953年获麻省理工学院物理学博士学位,博士论文题为“绝缘体表面状态的光电研究”。毕业后3年在费尔科公司工作。

1956年初,科学家威廉·肖克利决定创办半导体公司,诺伊斯决定追随其成就一番大事业,由于工作人员都是博士,被称为“博士生产线”。1957年,诺伊斯不满肖克利的专制管理体制,与摩尔等8人集体辞职,在风险投资商Arthur Rock和Sherman Fairchild的资助下,创立仙童半导体公司,被肖克利称为“8个叛徒”。

1959年1月,诺伊斯写出打造积体电路的方案,开始进行研发,利用一层氧化膜作为半导体的绝缘层,制作出铝条连线,使元件和导线合成一体。不过这时德州仪器(TI)的杰克·基尔比(Jack Kilby)已经制成积体电路,但他的设计不实际。同年7月30日,仙童提出“半导体器件——连线结构”(美国专利第2,981,877号 )的专利申请,至于基尔比的专利直到1964年6月23日才被批准。1969年法院判决,诺伊斯和基尔比发明的集成电路不存在侵权问题,两专利都有效。

1957年,苏联成功发射人造卫星。1959年美国国家航空航天局决定把人类送上月球。阿波罗航天飞机选用诺伊斯的积体电路。

1968年8月,诺伊斯与戈登·摩尔(Gordon Moore)和安迪·葛洛夫(Andrew Grove)一起辞职,创立英特尔(Integrated Electronics)。诺伊斯开创了没有墙壁的隔间办公室新格局。1971年11月,Intel 4004微处理器芯片问世。罗伯特·诺伊斯更是被称为“硅谷市长”。

诺伊斯兴趣广泛。他喜欢潜水、滑雪,还会驾驶飞机。1990年6月3日,诺伊斯因游泳时突然心脏病发作而去世,享年62岁。

这个人叫杰克·基尔比(Jack Kilby杰克·基尔比),1923年出生在美国密苏里州杰斐逊城,在堪萨斯州的一个小镇长大。他的父亲经营一家电器公司,少年时基尔比就立志做一名电子工程师。但他的数学很差,而且因为成绩不及格被麻省理工大学拒绝录取。后来去伊利诺伊大学就读,24岁毕业于电气工程专业。

毕业后基尔比去了一家不知名的电子公司,后来34岁进入了现在享誉世界的公司德州仪器(TI),成为了一名集成电路研究开发工程师。可能从小养成的不走寻常路的思维,在其它工程师在为密密麻麻的电路焊接点头疼不已的时候,基尔比创造性地提出将电路元件和连线制作在一块半导体材料中的设想,也就是今天的集成电路早期模型。

于是在他35岁时,1958年9月12日,他和另一个小伙伴都发明了集成电路IC,这个装置揭开了20世纪信息革命的序幕,也宣告信息化时代的来临。这个小伙伴就是大名鼎鼎的诺伊斯(Robert Noyce),他是Intel(英特尔)创始人,美国硅谷之父。从第一颗晶片开始,半导体技术就不断的突飞猛进。半导体行业中还出现了著名的“摩尔定律”,就是说集成电路上的晶体数量,每18个月就扩大一倍,持续了35年未变,到如今增长速度依然很猛。1959年2月,基尔比的集成电路获得美国专利3138743,7月,诺伊斯发明的另一项集成电路获得美国栈里2981877。在2000年的时候,瑞典皇家科学院意识到半导体芯片改变了世界,将诺贝尔物理学奖颁给了基尔比,当时基尔比已经77岁,而诺伊斯因为已经去世无缘这个奖项。

世界上第一块芯片是 杰克·基尔(Jack Kilby)比发明的。

杰克·基尔(Jack Kilby)

至于你提问的“他是怎么知道沙子可以造芯片”下边介绍里有粗体字注解

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。

沙子最一般的组成成份为二氧化硅,通常为石英的形式,因其化学性质稳定和质地坚硬

当然,要使大街货的沙子变成充满科技感的CPU其中必然会经历一系列复杂的过程。首先,就要对沙子进行提纯,在亿万颗砂砾中选择出最纯净的单质硅原料,这个过程也存在较大的难度。需要将天然沙子放在专门的高温处理仪器上进行高温熔化,而后冶炼出精度高达99.99%的单质硅晶体,这才算是走完了“万里长城第一步”,接下来还有重重关卡在等候。

基尔比的父亲是位电气工程师,并担任过堪萨斯电力公司的总裁,在世人们看来,基尔比的确是个典型的理工男。基尔比身高一米八九,有着一张和善的脸和一头地中海式的卷发,与人说话时的语速慢得出奇。然而,基尔比的动手能力却可谓为一流。而且,基尔比始从始至终乐意被人们当作一名工程师来对待,且对自己的动手能力向来颇有自信。

1958年,基尔比34岁,正式加入德州仪器中工作。当时美苏冷战进入第一次高潮期。1957年,世界上第一颗人造卫星被苏联航天机构成功地送上了预定轨道,美国内舆论一片哗然,美国当局以及美国军方部门对此倍感压力。当时美国军方本已与德州仪器建立起合作关系,美国军方要求德州仪器研制出小型化的计算机设备。可是,基尔比倒是觉得,与其按德州仪器计划的那样把所有的成品元件整合到一起,倒不如一开始就把这些元件集成到一块芯片上。如此便可避免各元件间连接显得很是复杂。他利用德州仪器其他员工们外出度假之机,独自呆在半导体实验室中就此展开研究。

杰克·基尔(Jack Kilby)

基尔比通过两个多月的努力,到1958年9月12日,基尔比发明出了全球第一块集成电路样品,这件东西有半英寸长,由做在一块锗片上的两个电路组成。随后,基尔比向他的同事们展示了这个样品。当他紧张地检查好连接,推上开关,一条浅绿色的模型线横穿示波器的屏幕,画出一条完美的正弦波形,实验成功了!基尔比的成功很大程度上仰仗着他堪比外科医生的过人手艺,手工将元件用细金属线与芯片连接起来,但距离能在工厂流水线上进行实用化生产还有相当的距离。”

全球第一块集成电路

前面说了基尔比和他发明了全球第一块集成电路,后面自然还要说到诺伊斯。诺伊斯从小在美国中西部一个普普通通的乡村成长,没有显赫的家庭背景,完全凭借着自己的勤奋与聪慧,在世界半导体行业中创出了一番大事业。世界IT业界中流行着这样一种说法:“集成电路芯片的发明专利是由两个人共同持有的,一个是基尔比,另外一个人就是在IT界中名气响当当的诺伊斯。”

诺伊斯与摩尔等人于1957年创立仙童半导体后不久,仙童半导体跟德州仪器一样,亦试图找出让计算机设备小型化的方法。于是,诺伊斯为首的研究团队便不得不攻克大量的难题。其中最为关键的一个技术难点在于,“电路中电线越多,电子脉冲就绕得越远,而人们无法使脉冲快过光速,那么人们制造快速计算机的最佳方案是通过缩小电路板的方式以减少脉冲穿行距离”,诺伊斯的团队为解决这一世界性的技术难题用了两年多的时间。1959年7月,诺伊斯研发出一种二氧化硅(沙子的主要成分就是二氧化硅)的扩散技术和PN结的隔离技术,并创造性地在氧化膜上制出铝条连线,让元件与导线合为一体,开发出了半导体芯片的平面制作工艺,为工业化量产奠定了坚实的基础。由于硅的商业前景远胜于锗,所以诺伊斯一直把自己的目光锁定在硅芯片上。

后来,仙童半导体最终走向分崩离析,主要原因之一是研发团队与投资方之间的矛盾不断激化。仙童半导体的八个创始人只好各奔前程,而其中,诺伊斯、摩尔与格鲁夫于1968年联合创立了英特尔。先前,英特尔的主要业务集中于存储器。1969年4月,来自日本的计算机厂商Busicom与英特尔开展业务合作,由英特尔为Busicom的五款计算器开发相应的专用处理器。


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