芯片是哪位科学家发明的,从事芯片研究的科学家获得过诺贝尔奖吗?

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芯片不是化为的专利吗

答:芯片这个称呼给人狭义的感觉,以为只是处理器,其实称呼集成电路更靠谱,发明者正是2000年诺贝尔物理学奖获得者,美国工程师——杰克·基尔比。

没错!不是我们一贯认为的科学家,而是工程师,是大名鼎鼎的德州仪器的工程师,从事的正是集成电路的研究。 和半导体相关诺贝尔奖很多,但无疑集成电路的发明,是最耀眼的。

1947年,杰克·基尔比毕业于美国伊利诺斯大学,并在一家生产电器元件的公司上班,同时对电子技术方面产生了浓厚的兴趣。

杰克·基尔比一边工作,一边继续完成他的硕士学业。 待学业完成后,杰克·基尔比转职于德州仪器工作,在这里,他得以全身心地投入他的爱好,并产生天才的想法——把电子设备的所有元器件放在一块材料上制造,并相互连接形成电路。

这就是集成电路的最初想法。

杰克·基尔比一点没耽误,立马着手研究,当天就把整个构想勾勒出来,并选用硅作为材料。

当他把想法告诉他的主管后,受到了高度重视;1958年,杰克·基尔比便申请了此项专利,从此,电子技术进入集成电路时代。

而CPU,代表着集成电路设计和制造的巅峰之作,其高端芯片的核心技术,掌握在少数几个大公司手里。

四十二年后的2000年,七十七岁的杰克·基尔比,因发明集成电路被授予诺贝尔物理学奖,5年后,杰克·基尔比去世。

欧美发达国家的芯片技术有没有可能被中国超越?芯片是谁发明的?

毫不夸张地说,芯片改变了所有人的生活,芯片的本质是集成电路,全世界第一个发明现代集成电路的科学家就是美国科学家,他的名字叫做杰克·基尔比。但是,这位科学家的发明时间是1958年,最后获得诺贝尔物理学奖的时间,却是42年之后的2020年。

实际上,同时期研发出近代实用集成电路人,还有另一位名叫罗伯特·诺伊斯的科学家,只不过他早在1990年的时候就已经去世。客观来说,目前我国的芯片技术还无法和欧美发达国家相比,这也是为什么华为会因为台积电断供而变得举步维艰,至于未来能不能超越,这个问题的答案大概也只有交给时间了。

杰克·基尔比这个人有多厉害?

杰克·基尔比出生于1923年11月8号,1947年的时候,也就是他才24岁左右的时候,便已经拿到了伊利诺伊大学的学士学位,而专业就是电子工程学。距离杰克·基尔比获得威斯康星大学相关硕士学位才短短8年时间,这个厉害的任务就研制出了全世界第一块集成电路。

大家可以真切地感受到,如今我们使用的电脑和移动电话等设备,其实都离不开芯片的应用,只不过杰克·基尔比这个后来改变全人类的研究成果,并没有在当时引起太大的轰动,所以诺贝尔物理学奖也是在时间过去四十多年之后才颁给他。

不过,迟来的褒奖刚好印证了杰克·基尔比对如今半导体产业发展作出的重大贡献,大家早已习惯的数字生活、乃至信息化时代的到来都离不开集成电路的诞生。而在芯片研发出来之前,真空管不仅笨重,而且还很不稳定,电路系统扩张还会带来元件变得更大等问题,这不仅意味着成本越来越大,实际应用的时候也遭遇了越来越明显的弊端。

小小芯片为什么有如此大的能力,就连华为都被限制?

芯片也有不同的分类,而且分类的方式还不止一种,比如,倘若按照点数属于数字活模拟来进行区分,那么集成电路就可以被划分为:数字集成电路、模拟集成电路和混合信号集成电路。当然,不同的集成电路功能也存在差异,正如数字集成电路能够涵盖所有东西,而模拟集成电路则主要是完成混频、滤波、解调和放大等功能

总有信口开河地说,如今我国实力强大,小小芯片怎么可能制造不出来?然而,芯片制造并不像很多人想象的那么简单,所有半导体元件产品加起来被统称为芯片,之所以集成电路的性能更高,这与其自身尺寸小路径更短有关。

集成电路也就开发出个半个世纪左右,但如今的应用方向却很广泛,涵盖了制造、交流、计算和交通系统,包括现在人人都离不开的互联网也对集成电路有绝对性的依赖。芯片制造对于我们来说,目前还是很难的一个问题,尤其是光刻工艺。

麒麟9000芯片为什么可能成为华为旗下该手机的最后一带芯片?从本质上来说就是因为我们无法自主进行该芯片的制造,谁叫我们集成电路产业最薄弱的一个环保局便是芯片制造呢,这个领域的高 科技 技术又很难在短时间内得到弥补。

而且,芯片行业一直以来的主流趋势本就是分工合作,华为海思也的确拥有比较好的芯片设计能力,但没想到有一天竟然有人利用芯片制造能力作为攻击点,原本稳定的芯片行业格局也因此而打乱。

如今,我们也在为芯片国产化而努力,华为也表示会落地造芯计划,这也是为什么最近芯片人才陆续加入华为,相信我国在不久的将来一定可以大同芯片产业链涉及到的多有关键要素,把关键技术都掌握在我们自己手里,不再受制于他人。

赫伯特·克勒默1928年出生在德国(当时处于魏玛共和国时期,但国号依旧为德意志帝国)魏玛,父亲是公务员,母亲是家庭主妇,都来自技术工家庭,父母虽然没有受过高等教育,但是希望赫伯特·克勒默能获得最好的教育,他们并没有为儿子制订具体的学术方向,赫伯特·克勒默自己选择了数学、物理和化学。1947年中学毕业后,他在耶拿大学学习物理学,曾听过德国物理学家弗里德里希·洪德(Friedrich Hund)的课。

他在柏林实习时,利用“空中桥梁”逃往了西德,并在格丁根大学完成了关于晶体管中热电子效应的理论物理学研究和博士论文赫伯特-克勒默简介,导师是德国物理学家里夏德·贝克(RichardBecker),1952年获得博士头衔。此后他将职业定位在物理学和半导体技术研究上。

克勒默先是在德国联邦邮政中央通讯实验室的一个半导体研究小组工作,并自称为是一个“应用理论学者”。1954年他前往美国,工作于普林斯顿大学和帕罗奥图的多家研究机构,1968年至1976年任博尔德科罗拉多大学(UniversityofColoradoatBoulder,科罗拉多州博尔德县)物理学教授。1976年,克勒默说服圣塔芭芭拉加利福尼亚大学的电子和计算机工程系,将有限的项目资金用于刚刚形成的化合物半导体技术,而不是投资发展主流的硅技术,这一决定使得圣塔芭芭拉加利福尼亚大学占据了这一领域的领导地位。

克勒默来到圣塔芭芭拉加利福尼亚大学后,将研究重心从理论转移到了实验领域,1970年代末成为分子射线取向附生研究领域的先驱。他先是制造和研究了新的合成材料,如磷化镓(GaP)和硅基层上的砷化镓,1985年后又将注意力集中到合成材料砷化铟(InAs),锑化镓(GaSb)和锑化铝(AlSb),并将基础研究和未来元件开放相结合,其中一项重要的研究课题是超导半导体混合结构,砷化铟-锑化铝材料由超导铌电极连结,可以促使半导体内的超导。另一个研究方向是强电场下半导体内电子的传输赫伯特-克勒默简介,电子在偏能带中振荡,这种结构适合于做振荡器,通常称为Bloch振荡器,可以达到太赫兹(THz)级的频率。

他和查尔斯·基泰尔(CharlesKittel)合著的统计力学教科书ThermalPhysics(ISBN0716710889)在1980年出版至今仍广为全球许多大学使用。

赫伯特·克勒默

克勒默的研究领域在当时都不是热门的,但却在几年后显现出其重要性 。他在1950年代中期指出使用半导体异质结构能够大大提高各种半导体元件的性能,并提出了可以实现秭赫(GHz)级频率的异质结二极管的概念。1963年又提出了双异质结构激光的概念,这是半导体激光的基础和核心技术。这两个概念远远超出了当时的研究水平,直至1980年代取向附生技术发展后才得以大量应用,并成为主流。克勒默2000年所获得的诺贝尔物理学奖可以追溯到这些早期的论文,它们使得1980年代成为了“异质结构的时代”,异质结构继续主导着化合物半导体,这不仅仅包括激光和发光二极管,还包括集成电路,并且威胁到了硅制集成电路技术的主流地位。

克勒默来到圣塔芭芭拉加利福尼亚大学后,将研究重心从理论转移到了实验领域,1970年代末成为分子射线取向附生研究领域的先驱。他先是制造和研究了新的合成材料,如磷化镓(GaP)和硅基层上的砷化镓,1985年后又将注意力集中到合成材料砷化铟(InAs), 锑化镓(GaSb)和锑化铝(AlSb),并将基础研究和未来元件开放相结合,其中一项重要的研究课题是超导半导体混合结构,砷化铟-锑化铝材料由超导铌电极连结,可以促使半导体内的超导。另一个研究方向是强电场下半导体内电子的传输,电子在偏能带中振荡,这种结构适合于做振荡器,通常称为Bloch振荡器,可以达到涧赫(THz)级的频率。

1990年代末起,克勒默又转向纯理论工作,继续早期的研究,也开创了一些新的研究领域,如光子晶体中的电磁波传播,纳米结构物理学等。

赫伯特·克勒默和若雷斯·阿尔费罗夫因将半导体异质结构发展应用于高速光电子元件中,与发明集成电路的杰克·基尔比分享了2000年诺贝尔物理学奖。

赫伯特·克勒默

1973年,电气电子工程师协会(IEEE),J.J.埃贝斯奖(J.J. Ebers Award)

1982年,国际砷化镓及相关化合物研讨会,海因里希-韦尔克-奖章(Heinrich-Welker-Medaille)

1983年,电气电子工程师协会电子器件学会,国家讲师奖(National Lecturer)

1986年,电气电子工程师协会,杰克·默尔敦奖(Jack Morton Award)

1994年,亚历山大-冯-洪堡研究奖(Alexander-von-Humboldt-Forschungspreis)

2000年,诺贝尔物理学奖

赫伯特·克勒默

1963年,他提出了双异质结构激光的概念,是这一领域的先驱之一 ,他所提出的概念远远超出了当时在半导体领域的研究水平。八十年代时,这种理念和相应的技术才被大量应用开来。在到美国加利福尼亚大学从事实验研究之后,他研究出多种实用半导体技术,涵盖了高性能设备、材料研究、固态物理等诸多新兴领域。出色的研究成果曾为他赢得了多项国内外大奖。

瑞典皇家科学院10日宣布,俄罗斯科学家泽罗斯·阿尔费罗夫、美国科学家赫伯特·克勒默和杰克·基尔比,因在“信息技术方面的基础性工作”而获2000年诺贝尔物理学奖。

瑞典皇家科学院发布的新闻公报说,三位科学家“通过发明快速晶体管、激光二极管和集成电路”,为现代信息技术奠定了坚实基础。其中,阿尔费罗夫和克勒默将分享2000年一半的诺贝尔物理学奖奖金,以表彰他们在半导体异质结构研究方面的开创性工作。基尔比则因在发明集成电路中所作的贡献,而获得了总额为900万瑞典克朗(约合100万美元)的奖金的另一半。

现代信息技术近几十年深刻改变了人类社会,它的发展必须具备两个简单但又是基本的先决条件:一是快速,即短时间里传输大量信息;二是体积小,携带起来方便,在任何场合都能使用。三位科学家的成果满足了这两个要求。

阿尔费罗夫与克勒默为满足上述第一个先决条件作出了重要贡献。他们发明的半导体异质结构技术,已广泛应用于制造高速光电子和微电子元件。所谓异质结构半导体,主要由很多不同带隙的薄层组成。通信卫星和移动电话基站等都采用了异质结构技术制造的快速晶体管。利用异质结构技术制造的激光二极管,也使光纤电缆传输因特网信息得以实现。半导体异质结构技术还可用于制造发光二极管,汽车刹车灯和交通灯等都用到发光二极管,常用的电灯在未来也有可能被发光二极管取而代之。


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