История интегральной схемы

27Мая2018
Автор: Становой Сергей
E-mail

История интегральной схемы или сокращенно «микросхемы» тесно связана с изобретениями других электронных компонентов. Ее начало положила история создания транзистора, история диода и других компонентов, без которых попросту не было бы микросхемы. Рассмотрим, как все это было.

Вообще идея объединения нескольких элементов в одну микроскопическую структуру, функционирующую как одна единая электрическая цепь и даже как целое электронное устройство, возникала в умах ученых и изобретателей задолго до того, как был представлен первый прототип интегральной схемы. Все началось как только был создан первый полупроводниковый элемент – транзистор и как только его создатели Джон Бардин, Уильям Шокли и Улотер Браттейн поняли кокой прорыв в практической электронике сделает уже в недалеком будущем их устройство.

Микросхема Джека Килби

Однако впервые логически сформулировал идею объединения нескольких электронных компонентов на одном кристалле полупроводника 7 мая 1952 года британский радиотехник, исследователь и изобретатель Джеффри Даммер. Правда эта несомненно светлая и великая мысль на протяжении более 6 лет так и оставалась просто хорошей идеей, так как технологии того времени пока не позволяли реализовать ее на практике.

Настоящий прорыв в этой области произошел лишь в конце 1958 года, когда практически одновременно несколько талантливых ученых-практиков нашли решения, как реализовать идею Джефри Даммера. Трудно поверить, что спустя лишь полвека после этого электронные устройства стали работать на микросхемах, сложность которых в миллионы раз больше самой первой конструкции.

Одним из них был талантливый Джек Килби, который только летом перешел на работу в интенсивно развивающуюся в то время компанию по производству электронных компонентов – Texas Instruments и уже осенью представил первый прототип интегральной микросхемы.

А все произошло, можно сказать, чисто случайно. Дело в том, что новым работникам не был положен отпуск в компании, а практически все остальные в июле ушли на две недели отдыхать. И Джек Килби был предоставлен самому себе, причем в его распоряжении была ультрасовременная на тот момент исследовательская лаборатория. Именно в июле 1958 года Килби сделал свою, ставшую позже знаменитой, запись в журнале. Это выражение: «Следующие электронные компоненты можно сделать на одной плате: сопротивления, конденсаторы, транзисторы», будут цитировать и когда изобретателю торжественно вручат Нобелевскую премию в 2000 году.

Первая микросхема Роберта Нойса и Джина Хортни

Уже в сентябре 1958 года Джек Килби представил своему начальнику из Texas Instruments Уллису Эдоку первый рабочий прототип интегральной схемы. Это было неказистое с виду устройство, состоящее из длинного кусочка кремния размером с зубочистку, с торчащими во все стороны золотыми проволочками.

В марте 1959 года Texas Instruments подала заявку на патент уже усовершенствованной модели твердотельной микросхемы, которую можно было изготавливать серийно.

Однако, как это часто бывает, Джек Килби был не единственным, у кого в то время возникла идея создать реально работающее устройство на одном кристалле полупроводника. Двумя месяцами позже, примерно в августе-сентябре 1958 года Роберт Нойс из компании Fairchild и его коллега Джин Хортни придумали свою версию первой твердотельной микросхемы. Конструкция их устройства была куда более практичной.

Первая советская микросхема

Так, Хортни предложил покрыть кремний тонким слоем окиси, подобно тому как праздничный торт покрывают глазурью. Изначально это было сделано для того, чтобы защитить полупроводниковый переход от воздействия пыли и других неблагоприятных факторов окружающей среды, негативно влияющих на работу транзистора.

Однако потом Джин Хортни предложил вытравливать в слое окиси окошки и осаждать на полупроводниковый кристалл различные примеси, чтобы создать на нем различные по функционалу электронные компоненты. Тем самым отпадала необходимость использования золотых проволочек для соединения всех компонентов в электрическую цепь.

Вот такая вот история!

Добавить комментарий

Приветствуется любая точка зрения


Защитный код
Обновить