世界上第一个造芯片的人是谁，他怎么知道沙子可以造芯片？

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。

天然砂和芯片的关系

天然砂和芯片的关系，天然砂作为重要的砂石骨料之一被广泛应用于房屋建设、道路桥梁工程施工、水利水电设施建设等项目，天然砂和芯片是有直接关系的，下面就来看看天然砂和芯片的关系。

天然砂和芯片的关系1

“砂”意味着能作为建筑材料、有一定的质量要求的土类。

天然砂多来自石英矿床，其特性包括SiO2含量高（二氧化硅含量在90%及以上）、含泥量低、粒度组成均匀合理、颗粒圆整、表面光洁、流动性好。

因此被广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶炼硅铁、冶金、建筑等工业。

而芯片的制作流程，包括芯片设计、晶片制作、封装制作、测试等几个环节，晶片是重中之重。

晶片制作中有种不可或缺的成分——硅片。

硅片的原料，正是天然砂。

1、芯片产业的终极原材料属于天然砂，也就是俗称的沙子。

2、天然砂分了很多种，包括河沙、海沙、石英砂。

3、真正用来制造芯片的原料是石英砂。

4、石英砂分为不同的等级，纯度较低的普通石英砂只能制造玻璃。

5、高纯度石英砂（四个9以上纯度）适合用来生产晶体硅，最终做成高科技的芯片。（据科学公园）

6、目前汽车行业缺芯片。国内很多企业拥有芯片设计能力，但芯片生产却要外包给台积电。

天然砂和芯片的关系2

一、天然砂哪些国家有？

天然砂在中国、澳大利亚、印尼、马来西亚、越南、柬埔寨等国家有，只是量多量少的问题而已。其中在我国主要有河砂、湖砂、海砂、山砂等，且每一种天然砂分布的区域不同，各种天然砂分布情况如下：

1.河砂主要分布区域：

河砂在我国各地均有，但从河流分布的情况来看，主要是以外流河为主，主要分布在东部季风区，比如我国长江、黄河干流就是河砂的主要产地。

2.湖砂主要分布区域：

湖砂根据我国的湖泊分布情况来看，主要是分布在东部平原湖区和青藏高原湖区，具体有鄱阳湖、洞庭湖，其中洪泽湖、骆马湖、南四湖、中运河、韩庄运河这几个湖区，我国是全面禁采砂石的。

3.山砂主要分布区域：

山砂主要分布在四川、贵州当地，其中在贵州地区，曾在1996年就编制实行了《山砂混凝土技术规程》地方标准。

4.海砂主要分布区域：

海砂主要分布在山东、辽宁、福建、广东、广西、海南、浙江、台湾浅滩、珠江口等地，其中宁波、舟山合法的海砂开采很少，珠江口水域目前仅有深圳留存一处合法海砂开采区。

二、天然砂和芯片有关系吗？

天然砂和芯片有关系。因为芯片的原材料主要是高纯度的石英砂，其虽然也能归类到天然砂的范畴里，但实际上纯度超过98%的工业硅，其主要来源一般为各种含硅的矿石而非河砂等天然砂，同时高纯度的硅多属于多晶硅或无定形硅，是无法直接应用于精密半导体器件的生产，只有通过直拉法或区熔法，将多晶硅或无定形硅转换成单晶硅，再硅锭后才能用以生产芯片

因此对台禁售天然砂，与打击其芯片产业其实没有太多关联，因为天然砂主要是用于建筑业、玻璃工业、清洁金属、铸造、冶金、热处理、钢结构、架结构、修造、桥梁、矿山等领域的清砂、除锈、强化、成形、消除应力及各种型材的表面清理和涂装等，尤其是河砂，其主要应用还是对砂质要求较高的建筑等行业，而此次对台湾地区的天然砂禁运，将直接影响的是台湾的土木建筑行业。

天然砂和芯片的关系3

啥是天然砂？

天然砂是指依靠自然风化、水流搬运和分选、堆积等自然条件形成的粒径在5mm以下表面有一定光滑性、杂质含量多的非金属矿石其主要分为河砂、湖砂、海砂和山砂

而天然砂作为重要的砂石骨料之一被广泛应用于房屋建设、道路桥梁工程施工、水利水电设施建设等项目 在建筑所用的.混凝土中砂子能同水泥分子相结合增加水泥分子的扩散面积形成水泥浆增强水泥的水化作用根据相关行业经验平均每消耗1吨水泥约匹配6吨砂石骨料砂石骨料在混凝土中所占的比例超过70%其成本占比约为20%-30%可以说是基建的基石

台湾用处也一样 凤凰网《财经连环话》发现目前中国每年建筑用砂量约为26亿吨但由于河砂的供应受资源和环境条件的限制海砂正逐渐成为建筑用砂的主要原料日本及中国香港、台湾地区都在大规模开发海砂来满足其工程建设需要 但由于海砂混有贝壳碎片等杂质且海砂中的盐分含有过量氯离子会腐蚀钢筋混凝土当中的钢筋影响缩短建筑物的安全使用寿命因此台湾地区十分依仗来自大陆的进口天然河砂

早在2017年台媒就曾报道台湾北部建筑市场进口砂石占约四成一旦大陆停供就会极大冲击岛内砂石市场但缺"砂"的不仅是台湾 实际上全球早已陷入“缺砂”局面即使是其最大砂石进口来源地的大陆近年来也陷入了砂石供应持续紧张的状况

供不应求的砂石骨料

2014年联合国环境规划署曾发布《砂子，比你想象的更稀缺》报告称全球砂子和砾石每年开采量超过400亿吨全球砂子用量已比20年前增加了200%同时随着全球人口增加及城市化的发展砂子资源的需求量将提升至500亿吨 而中国是全球最大的砂石骨料消费市场凤凰网《财经连环话》根据公开数据整理2008年至2019年中国砂石骨料总消费量从100亿吨增长至213亿吨

同时自2018年下半年开始砂子、石子等建筑砂价格开始急剧上涨部分地区砂石价格涨幅近100% 其中砂石进口大省福建据相关部门测算2019至2021年全省年均建设用砂预测约1.1亿立方米缺口达75% 2021年海南本地天然砂供应商海南河道也发布停售通知海南本地天然砂供应或将持续短缺 广东、福建、浙江、江苏、海南等沿海地区不得不开始“进口河砂”

据海关数据2021年上半年国内三大天然砂进口省份占进口总量的92.85%而以往出口给台湾地区的天然砂几乎都来自于这些供应短缺的省份 其中福建曾是砂石出口的最大货源地之一在砂石出口总量中拥有超过半数的比重对台湾出口占到全省天然砂出口的六成以上

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