積體電路的發明

2020-06-23

基爾比(Jack St.Clair Killdy,西元1923年~西元2005年),

諾伊斯(Robert Noyce,西元1927~西元1990年)

    

「積體電路(Integrated Circuit,IC)似乎是命中注定要被發明出來。」科技史學家瑪莉‧貝里絲(Mary Bellis)說:「兩個不同的發明家,在不知道彼此在做些神麼的情況下,幾乎在同一時間發明了幾乎一模一樣的積體電路。」

在電子技術中,一顆IC,又叫微晶片,是種仰賴半導體元件來運作的微型電路,今天IC被使用在數不清的墊子產品上,小從咖啡機大到戰鬥機都少不了它。半導體材料的導電率可以藉由外加的電場來控制。在單片的積體電路(以單晶製作而成的IC)發明後,過去分散的那些電晶體、電阻、電容和所有的導線都可以被放到同一個半導體單晶(或稱晶片)上。相較於那些由分散的電晶體與電阻等元件所組成的電路,積體電路在製造上更有效率,它可以藉由微影(photolithography)製程選擇地將光罩(mask)上的圖案轉移到矽晶片等基材的表面上。積體電路的操作速度也因為其中的元件更小且擺放得更為緊致而更快。

   

物理學家基爾比在1958年發明了IC。另一名物理學家諾伊斯也在六個月後獨立地發明了IC。其中諾依斯使用的半導體是矽,而基爾比使用的則是鍺(germanium)。今天一顆郵票大小的晶片中含有超過十億個電晶體。根據積體電路在功能和密度上的快速進展以及價格上的快速下跌,高登摩爾(Gordon Moore)提出了一個比喻:「如果汽車工業的進展和半導體工業一樣快的話,那麼一台勞斯萊斯每加侖汽油大概可以跑50萬英哩,而且把它扔掉會比為它找個停車位便宜。」

   

基爾比發明積體電路時還是個德州儀器公司的新進員工,當時是七月底,整個公司大部分的員工都還在休假。九月時基爾比製造出第一顆可運作積體電路,德州儀器公司隨後在隔年的二月六號提出專利申請。

    

封裝之後的微晶片,積體電路就位於其中。積體電路是由許多微小的元件如電晶體組成。封裝可以保護其中的積體電路,並且讓晶片透過電路板互相連接。