從晶體管誕生,再到集成電路
計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)是1和0,有了1和0,就像數(shù)學(xué)有了10個(gè)數(shù)字,語(yǔ)言有了26個(gè)字母,人類(lèi)基因有了AGCT,通過(guò)編碼和邏輯運(yùn)算等便可以表示世間萬(wàn)物。1946年的第一臺(tái)計(jì)算機(jī)是通過(guò)真空管實(shí)現(xiàn)了1和0,共使用了18800個(gè)真空管,大約是一間半的教室大,六只大象重。
通過(guò)在半導(dǎo)體材料里摻入不同元素,1947年在美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室制造出全球第一個(gè)晶體管。晶體管同樣可以實(shí)現(xiàn)真空管的功能,且體積比電子管縮小了許多,用電子管做的有幾間屋子大的計(jì)算機(jī),用晶體管已縮小為幾個(gè)機(jī)柜了。
把一個(gè)電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線(xiàn)互連一起,制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上,然后封裝在一個(gè)管殼內(nèi),成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu),這便是集成電路,也叫做芯片和IC。集成電路中所有元件在結(jié)構(gòu)上已組成一個(gè)整體,使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進(jìn)了一大步。
集成電路發(fā)明者為杰克·基爾比(基于鍺(Ge)的集成電路)和羅伯特·諾伊思(基于硅(Si)的集成電路)。當(dāng)今半導(dǎo)體工業(yè)大多數(shù)應(yīng)用的是基于硅的集成電路。
1965年,戈登·摩爾(GordonMoore)預(yù)測(cè)未來(lái)一個(gè)芯片上的晶體管數(shù)量大約每18個(gè)月翻一倍(至今依然基本適用),這便是著名的摩爾定律誕生。1968年7月,羅伯特·諾伊斯和戈登·摩爾從仙童(Fairchild)半導(dǎo)體公司辭職,創(chuàng)立了一個(gè)新的企業(yè),即英特爾公司,英文名Intel為“集成電子設(shè)備(integratedelectronics)”的縮寫(xiě)。
半導(dǎo)體位于電子行業(yè)的中游,上游是電子材料和設(shè)備。半導(dǎo)體和被動(dòng)元件以及模組器件通過(guò)集成電路板連接,構(gòu)成了智能手機(jī)、PC等電子產(chǎn)品的核心部件,承擔(dān)信息的載體和傳輸功能,成為信息化社會(huì)的基石。
半導(dǎo)體主要分為集成電路和半導(dǎo)體分立器件。半導(dǎo)體分立器件包括半導(dǎo)體二極管、三極管等分立器件以及光電子器件和傳感器等。
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