1959 интегральная схема. Интегральная схема: революция в электронике 1959 года

Как была изобретена интегральная схема в 1959 году. Кто стоял у истоков создания первых микросхем. Какое влияние оказало это изобретение на развитие электроники. Каковы были основные этапы эволюции интегральных схем.

Предпосылки создания интегральных схем

К концу 1950-х годов электронная промышленность столкнулась с серьезной проблемой. Электронные устройства становились все более сложными и требовали все большего количества компонентов. Это приводило к увеличению размеров, стоимости и ненадежности техники. Данное явление получило название «тирания чисел».

Возникла острая необходимость в новом подходе к созданию электронных схем. Требовалось найти способ объединить множество компонентов в одном компактном устройстве. Именно эту задачу и решило изобретение интегральной схемы в 1959 году.

Кто изобрел интегральную схему?

Изобретение интегральной схемы обычно приписывают двум инженерам, работавшим независимо друг от друга:

• Джек Килби из компании Texas Instruments
• Роберт Нойс из компании Fairchild Semiconductor

Джек Килби первым продемонстрировал рабочий прототип интегральной схемы 12 сентября 1958 года. Он использовал пластину германия, на которой были сформированы транзистор и другие компоненты.

Роберт Нойс предложил свою конструкцию интегральной схемы на основе кремния в начале 1959 года. Его решение было более практичным для массового производства.

Таким образом, Килби и Нойс считаются со-изобретателями интегральной схемы. За это достижение Джек Килби был удостоен Нобелевской премии по физике в 2000 году.

В чем заключалась суть изобретения интегральной схемы?

Основная идея интегральной схемы состояла в том, чтобы сформировать все компоненты электронной схемы (транзисторы, резисторы, конденсаторы) и соединения между ними на одной пластине полупроводникового материала. Это позволило:

• Значительно уменьшить размеры электронных устройств
• Снизить энергопотребление
• Повысить надежность за счет отсутствия паяных соединений
• Удешевить массовое производство электроники

Интегральная схема произвела настоящую революцию в электронике и заложила фундамент для развития современных компьютеров и цифровых устройств.

Первые промышленные интегральные схемы

После изобретения интегральной схемы в 1959 году начался процесс ее коммерциализации и внедрения в промышленное производство. Основные вехи этого процесса:

• 1961 год — компания Fairchild Semiconductor выпустила первую коммерческую интегральную схему Micrologic
• 1962 год — Texas Instruments начала производство интегральных схем серии 51
• 1964 год — появились первые интегральные схемы на МОП-транзисторах
• 1965 год — начался выпуск интегральных схем ТТЛ (транзисторно-транзисторной логики)

Первые интегральные схемы содержали лишь несколько десятков транзисторов. Но они уже позволили значительно уменьшить размеры и повысить надежность электронных устройств.

Эволюция интегральных схем

С момента изобретения в 1959 году интегральные схемы прошли огромный путь развития. Основные этапы их эволюции:

1. Малые интегральные схемы (до 100 транзисторов)
2. Средние интегральные схемы (100-1000 транзисторов)
3. Большие интегральные схемы (1000-10000 транзисторов)
4. Сверхбольшие интегральные схемы (свыше 10000 транзисторов)

Количество транзисторов на кристалле удваивалось примерно каждые два года. Это явление получило название «закон Мура» по имени одного из основателей компании Intel Гордона Мура.

Современные интегральные схемы могут содержать миллиарды транзисторов. Это позволяет создавать мощные процессоры, память большого объема и другие сложные электронные устройства.

Влияние интегральных схем на развитие электроники

Изобретение интегральной схемы в 1959 году оказало революционное влияние на всю электронную промышленность. Основные последствия этого изобретения:

• Резкое уменьшение размеров электронных устройств
• Значительное снижение стоимости электроники
• Повышение надежности и производительности
• Появление персональных компьютеров
• Развитие мобильной связи
• Создание смартфонов и планшетов
• Внедрение электроники во все сферы жизни

Интегральные схемы стали основой цифровой революции и перехода к информационному обществу. Они позволили создать множество устройств, без которых сложно представить современную жизнь.

Перспективы развития интегральных схем

Несмотря на более чем 60-летнюю историю, технология интегральных схем продолжает активно развиваться. Основные направления развития:

• Дальнейшее уменьшение размеров транзисторов
• Переход к трехмерным структурам чипов
• Использование новых материалов (графен, углеродные нанотрубки)
• Развитие оптических и квантовых вычислений

Однако классическая кремниевая технология постепенно приближается к своему физическому пределу. Поэтому ученые ищут принципиально новые подходы к созданию вычислительных устройств, которые могли бы прийти на смену традиционным интегральным схемам.

Заключение

Изобретение интегральной схемы в 1959 году стало поворотным моментом в истории электроники. Оно позволило преодолеть ограничения, связанные со сложностью и размерами электронных устройств. Интегральные схемы заложили фундамент для развития современных компьютеров и цифровых технологий.

За прошедшие десятилетия интегральные схемы прошли огромный путь развития. Они эволюционировали от простейших чипов с несколькими транзисторами до сложнейших процессоров с миллиардами элементов. Интегральные схемы стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни, найдя применение в самых разных устройствах и системах.

Хотя технология интегральных схем постепенно приближается к своим физическим пределам, она по-прежнему имеет большой потенциал для дальнейшего развития. Появление новых материалов и подходов позволит создавать еще более совершенные электронные устройства, которые изменят нашу жизнь в будущем.

1959 интегральная схема

Очевидно, что чем больше элементов размещено в данной области, тем меньше они должны быть. Транзисторные компьютеры, которые были в сотни раз меньше ламповых машин такой же производительности, появились во второй половине х годов. Единственная часть компьютера, в которой транзисторы не смогли заменить электронные лампы, — это блоки памяти, где вместо ламп стали употреблять изобретенные к тому времени схемы памяти на магнитных сердечниках. Каждый транзистор тогда изготавливался отдельно, а при сборке схем их соединяли и припаивали вручную. В году американский инженер Джек Килби придумал, как на одной пластине полупроводника получить несколько транзисторов [3—6]. После окончания Иллинойсского университета Килби 10 лет работал с транзисторами в фирме, выпускавшей детали для радиоприемников и телевизоров.

Поиск данных по Вашему запросу:

1959 интегральная схема

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Основные сведения об интегральных микросхемах (имс)
• Интегральные микросхемы
• Интегральные микросхемы
• Первой планарной интегральной микросхеме исполнилось 50 лет
• Изобретение интегральной схемы
• Интегральная схема 1959 автор
• 5 фактов об изобретении интегральной микросхемы

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Основы электротехники Тема Интегральные микросхемы Выпуск 24

Основные сведения об интегральных микросхемах (имс)

Пятьдесят лет назад было сделано одно из наиболее выдающихся изобретений в современной технике: создана интегральная микросхема. В году изобретатель Роберт Нойс Robert Noyce из Fairchild Semiconductor, позже ставший одним из основателей Intel, создал первую кремниевую планарную интегральную схему.

Практически одновременно с Нойсом, но независимо от него, к похожему техническому решению пришел Джек Килби из Texas Instruments. Суть изобретения, предопределившего развитие электронной отрасли, заключалась в размещении всей электронной цепи в крошечном кусочке полупроводника. Практически все сегодняшние микросхемы являются прямыми потомками самой первой микросхемы, созданной Нойсом.

В основе микросхемы лежало другое ключевое изобретение — транзистор, созданный в году в Bell Labs. Благодаря изобретению микросхем разработчики получили возможность компоновать большое количество транзисторов и других компонентов в одном кристалле, что позволило существенно повысить степень миниатюризации и снизить стоимость продукции за счет массового производства.

Едва ли для кого-то, читающего эти строки, станет новостью, что интегральные схемы, подчас содержащие десятки миллионов транзисторов, сегодня используются во всех мало-мальски сложных электронных устройствах — от зарядных устройств, часов и сотовых телефонов до фотокамер, проигрывателей MP3 и компьютеров.

Поэтому остается лишь еще раз сказать спасибо авторам этого замечательного изобретения! Источники: Intel , Computer History Museum. Автор: Accent. Утилиты: AbsoluteShield Track Eraser v. Почтовые клиенты и фильтры: SPAMfighter v. Конференция Поиск. Обзоры Новости Блоги. Статьи Новости. Главная Новости 13 февраля в Первой планарной интегральной микросхеме исполнилось 50 лет.

Прост, как всё гениальное Samsung могла изменить фирменную оболочку One UI 2. Samsung пообещала открыть тестирование One UI 2. Сначала программа бета-теста запустится в Корее 4 Экран с кадровой частотой 90 Гц, Kirin , мегкапикельная камера и быстрая зарядка мощностью 40 Вт: Honor V30 и V30 Pro будет впечатляющими флагманами.

Купертинский гигант вернёт себе второе место на рынке смартфонов 9 Лучшие мессенджеры — WhatsApp и Viber. Так считает Роскачество. И для Android, и для iOS 8 Пьяный мастер. Новинка Smartisan на качественном рендере.

Подобный дизайн наверняка вызовет волну критики 2 Китайцы показали недорогой смартфон Honor 20 SE с тройной мегапиксельной камерой.

Это удешевлённая версия Huawei Nova 5 3 Google Pixel 3 подешевел до долларов за неделю до анонса Google Pixel 4. Для этого компания может купить платформу Firework 4 Попался. Живые фото убийцы Xiaomi. В этом году камера анонсирована не будет. Подпишитесь на нас:. Подписка на новости и конкурсы: Все подписки. Наши проекты. Полезные ссылки. Связь с администрацией.

Интегральные микросхемы

Один айтишник — миллион способов привлечения Automated Process — для тех, кому нужна помощь в автоматизации бизнес-процессов. Спонсор сайта — Хостинг Fornex. Software Engineering. Операционные системы.

Большие интегральные схемы. Одним из важнейших путей совершенствования вычислительной техники является широкое применение в ней.

Интегральные микросхемы

История ЭВМ. Поиск по сайту. Второе поколение. Первое поколение. Пятое поколение. Третье поколение. Четвёртое поколение.

Первой планарной интегральной микросхеме исполнилось 50 лет

Одним из важнейших путей совершенствования вычислительной техники является широкое применение в ней достижений современной микроэлектроники. Успехи полупроводниковой интегральной электроники привели к созданию нового класса сложных функциональных электронных изделий — больших интегральных схем, которые стали основной элементной базой ЭВМ четвертого поколения конец х годов. В одной такой схеме объёмом всего лишь в доли кубического сантиметра размещается блок, занимавший в ЭВМ первого поколения целый шкаф. В результате достигнуто существенное повышение производительности ЭВМ. Если в ЭВМ третьего поколения быстродействие достигает млн операций в секунду, то в машинах четвёртого поколения производительность достигает сотен миллионов операций в секунду.

Oct Log in No account?

Изобретение интегральной схемы

Интегральные микросхемы часто называют просто интегральными схемами. По определению интегральная схема ИС — микроэлектронное изделие т. Компонент интегральной схемы в отличие от элемента может быть выделен как самостоятельное изделие с указанной выше точки зрения. В полупроводниковой схеме все элементы и межэлементные соединения выполнены в объеме или на поверхности полупроводника. В таких схемах нет компонентов. Это наиболее распространенная разновидность интегральных схем.

Интегральная схема 1959 автор

Это были объёмные макеты — прототипы интегральной схемы ИС генератора, доказывающие возможность изготовления всех элементов схемы на основе одного полупроводникового материала. Эта дата отмечается в истории электроники как день рождения интегральных схем. Но так ли это? Макет первой ИС Дж. К концу х годов технология сборки радиоэлектронной аппаратуры РЭА из дискретных элементов исчерпала свои возможности.

История создания интегральных схем (ИС) ведёт своё начало со второй половины Первые в мире ИС были разработаны и изготовлены в году.

5 фактов об изобретении интегральной микросхемы

1959 интегральная схема

Первая логическая схема на кристаллах кремния была изобретена 52 года назад и содержала только один транзистор. Один из основателей компании Fairchild Semiconductor Роберт Нойс в году изобрел устройство, которое затем стало называться интегральной схемой, микросхемой или микрочипом. А почти на полгода раньше похожее устройство придумал инженер из компании Texas Instruments Джэк Килби.

Идею интеграции множества стандартных электронных компонентов в монолитном кристалле полупроводника впервые предложил в году британский радиотехник Джеффри Даммер [en]. В конце года и в первой половине года в полупроводниковой промышленности состоялся прорыв. Не существует единого мнения о том, кто именно является изобретателем ИС. The tyranny of numbers : отдельные образцы бортовой и вычислительной техники достигли потолка сложности, за которым потери от отказов и простоев превосходили любые ожидаемые выгоды [2]. Каждый Boeing B поставлен на вооружение в году возил на себе, по разным источникам, от трёхсот до почти тысячи вакуумных ламп и десятки тысяч пассивных компонентов [прим.

Пятьдесят лет назад было сделано одно из наиболее выдающихся изобретений в современной технике: создана интегральная микросхема. В году изобретатель Роберт Нойс Robert Noyce из Fairchild Semiconductor, позже ставший одним из основателей Intel, создал первую кремниевую планарную интегральную схему.

Работы в этом направлении были начаты в ТРТИ Отраслевой научно-исследовательской лаборатории при Таганрогском радиотехническом институте в году. Первая в мире интегральная схема на монолитном кусочке германия была разработана Д. Авторами разработки являются Л. Колесов, В. Адамчук, Д. Сеченов, Е.

Часто под интегральной схемой ИС понимают собственно кристалл или плёнку с электронной схемой, а под микросхемой МС — ИС, заключённую в корпус. В настоящий момент год большая часть микросхем изготавливается в корпусах для поверхностного монтажа. В году двое учёных, живущих в совершенно разных местах, изобрели практически идентичную модель интегральной схемы. Один из них, Джек Килби , работал на Texas Instruments , другой, Роберт Нойс , был одним из основателей небольшой компании по производству полупроводников Fairchild Semiconductor.

1959 интегральная схема кто создал

В настоящее время главными задачами при создании радиоэлектронной аппаратуры РЭА и электронно-вычислительных машин ЭВМ является увеличение скорости работы и уменьшение физических размеров. Для этого улучшаются характеристики и параметры элементов и интегральных микросхем, также происходит их оптимизация. Однако, при переходе работы устройств в наносекундный диапазон возникают новые проблемы, связанные с искажением сигналов в линиях связи. С повышением быстродействия логических схем скорость преобразования информации приближается к скорости её передачи, а при задержках логических элементов становится сравнимой с ней.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Чем суть интегральной схемы. Что такое интегральная схема? История развития интегральных схем
• Изобретения 1959 года
• Микрочип: Схема, изменившая мир
• Fairchild Semiconductor (Fairchild Semiconductor)
• 65 величайших изобретений за последние 65 лет
• Прототип первой в мире интегральной схемы уйдёт с молотка
• Первой планарной интегральной микросхеме исполнилось 50 лет
• Интегральная схема
• Изобретение интегральной схемы
• 65 лучших изобретений последних 65 лет. Часть первая

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Интегральная схема: Начало

Чем суть интегральной схемы. Что такое интегральная схема? История развития интегральных схем

Мы предполагаем, что вам понравилась эта презентация. Чтобы скачать ее, порекомендуйте, пожалуйста, эту презентацию своим друзьям в любой соц. Кнопочки находятся чуть ниже. Презентация была опубликована 6 лет назад пользователем tm. Сделанный в году транзистор открыл дорогу твердотельной электронике. А спустя десять лет появился микрочип, интегральная схема, ставшая предшественником микропроцессора, который оказал гигантское влияние на всю современную цивилизацию.

Практически одновременно с Нойсом, но независимо от него, к похожему техническому решению пришел Джек Килби из Texas Instruments. В основе микросхемы лежало другое ключевое изобретение транзистор, созданный в году в Bell Labs. В русскоязычной литературе и документации до х гг. После изобретения микросхемы отпала необходимость соединять компоненты электрической схемы вручную, а транзисторы стали постепенно уменьшаться в размерах. Килби использовал в качестве полупроводникового материала кристалл германия, который сегодня не столь популярен, как кремний.

Clair Kilby,8 ноябра ,Джефферсон- сити июня ,Даллас американский учёный. Лауреат Нобелевской премии по физике в году за своё изобретение интегральной схемы в году в период работы в Texas Instruments TI. Также он изобретатель карманного калькулятора и термопринтера Таким образом, достижение Джека Килби заключается в практической реализации идей его английского коллеги, Джеффри Даммера, однако значение этого шага столь велико, что в году Килби становится лауреатом Нобелевской премии, именно за его разработки конца хх годов.

Муром, корпорации Intel Следующим значительным этапом развития интегральных микросхем стала демонстрация Робертом Нойсом компания Fairchild Semiconductor интегральной схемы на основе кремния.

На сегодняшний день большая часть микросхем изготавливается в корпусах для поверхностного монтажа. Кристалл в микроэлектронике размещённая на полупроводниковой пластине или плёнке электронная схемапроизвольной сложности. В процессе сборки упаковывается в корпус и в результате образует готовое изделие микросхему Кристалл СБИС. В х годах экспериментальные методы стали внедряться в производство и быстро совершенствоваться.

В начале х процессоры например, ранние Pentium и Pentium Pro изготавливали по технологии 0,,6 мкм нм. Потом их уровень поднялся до нм. Но достичь её в массовом производстве не удавалось вплоть до недавнего времени. По состоянию на год технологии удалось обеспечить уровень производства вплоть до 90 нм.

Есть и другие микросхемы, давно достигшие и превысившие данный уровень в частности, видеопроцессоры и флеш-память фирмы Samsung 40 нм. Тем не менее дальнейшее развитие технологии вызывает всё больше трудностей. Обещания фирмы Intel по переходу на уровень 30 нм уже к году так и не сбылись.

По состоянию на год альянс ведущих разработчиков и производителей микросхем работает над тех. В м в розничной продаже уже появились процессоры, разработанные по х нм тех.

Контроль качества Для контроля качества интегральных микросхем широко применяют так называемые тестовые структуры. Корпус микросхемы это несущая система и часть конструкции, предназначенная для защиты от внешних воздействий и для электрического соединения с внешними цепями посредством выводов. Корпуса стандартизованы для упрощения технологии изготовления готовых изделий. Бескорпусная микросхема это полупроводниковый кристалл, предназначенный для монтажа в гибридную микросхему или микросборку возможен непосредственны монтажна печатную плату.

Микропроцессор формирует ядро вычислительной машины, дополнительные функции, типа связи с периферией выполнялись с помощью специально разработанных наборов микросхем чипсет. Для первых ЭВМ число микросхем в наборах исчислялось десятками и сотнями, в современных системах это набор из одной-двух-трёх микросхем.

В последнее время наблюдаются тенденции постепенного переноса функций чипсета контроллер памяти в процессор. Законодательство России предоставляет правовую охрану топологиям интегральных микросхем. Так выглядит микрочип стандартное приспособление для измерения уровня активности генов. Презентация по информатике на тему: Поколение третье. Интегральные схемы. Ученика 8 А класса Лицея им. Гладышевой Сердюкова Ивана. Типы интегральных схем. Полупроводниковые микросхемы Полупроводниковая ИМС — это микросхема, элементы который выполнены в приповерхностном слое полупроводниковой подложки.

Биполярный транзистор. Как работает транзистор. Схема, демонстрирующая принцип работы транзистора. Типы, параметры и характеристики. Устройства компьютера. Компьютер — это универсальная электронная машина, которая состоит из согласованно работающих аппаратных и программных средств Аппаратное.

Поколения ЭВМ. Она осуществляла перфорацию, сортировку, суммирование,. Процессор Центральным устройством в компьютере является процессор. Он выполняет различные арифметические и логические операции, к которым.

Он выполняет различные арифметические и логические операции,. Что это такое? Развитие Развитие 3. Появление новых видов счета Появление новых видов счета 4. Ранние приспособления и устройства. Курсовая работа. Актуальность данной темы заключается в том, что, проследив этапы формирования ЭВМ, можно сделать определенные выводы о перспективах развития.

Появление ИС означало подлинную революцию в вычислительной технике. Ведь она одна способна заменить тысячи транзисторов, каждый из которых в свою очередь. Кемерово год. Торговцева Наталья 7 А класс. Вычисление в доэлектронную эпоху Счётные палочки, косточки, верёвки, камешки, финикийские глиняные фигурки. Еще похожие презентации в нашем архиве:. Загрузить Войти. Мои презентации Профиль Сообщения Выход. Вход в систему. Войти с помощью социльных сетей Забыли пароль? Скачать презентацию. Назад Скачать презентацию.

Идет загрузка презентации. Пожалуйста, подождите. Получить код презентации. Копировать в буфер обмена. Похожие презентации. Презентация на тему: » Интегральная микросхема Два изобретения середины ХХ века значительно увеличили скорость технологического и, как следствие, общественного прогресса. Скачать бесплатно презентацию на тему «Интегральная микросхема Два изобретения середины ХХ века значительно увеличили скорость технологического и, как следствие, общественного прогресса.

Загружай и скачивай презентации бесплатно! Подбираем похожую презентацию О проекте MyShared. Обратная связь Правообладателям Политика конфеденциальности Условия использования. All rights reserved.

Изобретения 1959 года

Идею интеграции множества стандартных электронных компонентов в монолитном кристалле полупроводника впервые предложил в году британский радиотехник Джеффри Даммер [en]. В конце года и в первой половине года в полупроводниковой промышленности состоялся прорыв. Не существует единого мнения о том, кто именно является изобретателем ИС. The tyranny of numbers : отдельные образцы бортовой и вычислительной техники достигли потолка сложности, за которым потери от отказов и простоев превосходили любые ожидаемые выгоды [2].

Интегра́льная (микро)схе́ма (ИС, ИМС, IC (англ.)), микросхе́ма, м/сх, чип (англ . chip «тонкая В конце года и в первой половине года в полупроводниковой промышленности состоялся прорыв. объединения, создал первые, несовершенные, прототипы ИС и довёл их до серийного производства.

Микрочип: Схема, изменившая мир

Часто под интегральной схемой ИС понимают собственно кристалл или плёнку с электронной схемой, а под микросхемой МС, чипом — ИС, заключённую в корпус. Реализация этих предложений в те годы не могла состояться из-за недостаточного развития технологий. В конце года и в первой половине года в полупроводниковой промышленности состоялся прорыв. Три человека, представлявшие три частные американские корпорации, решили три фундаментальные проблемы, препятствовавшие созданию интегральных схем. Джек Килби из Texas Instruments запатентовал принцип интеграции, создал первые, несовершенные, прототипы ИС и довёл их до серийного выпуска. Курт Леговец из Sprague Electric Company изобрёл способ электрической изоляции компонентов, сформированых на одном кристалле полупроводника изоляцию p-n-переходом. Роберт Нойс из Fairchild Semiconductor изобрёл способ электрического соединения компонентов ИС металлизацию алюминием и предложил усовершенствованный вариант изоляции компонентов на базе новейшей планарной технологии Жана Эрни. Texas Instruments, владевшая патентом на изобретение Килби, развязала против конкурентов патентную войну, завершившуюся в году мировым соглашением о перекрёстном лицензировании технологий. Ранние логические ИС упомянутых серий строились буквально из стандартных компонентов, размеры и конфигурации которых были заданы технологическим процессом.

Fairchild Semiconductor (Fairchild Semiconductor)

Пятьдесят лет назад было сделано одно из наиболее выдающихся изобретений в современной технике: создана интегральная микросхема. В году изобретатель Роберт Нойс Robert Noyce из Fairchild Semiconductor, позже ставший одним из основателей Intel, создал первую кремниевую планарную интегральную схему. Практически одновременно с Нойсом, но независимо от него, к похожему техническому решению пришел Джек Килби из Texas Instruments. Суть изобретения, предопределившего развитие электронной отрасли, заключалась в размещении всей электронной цепи в крошечном кусочке полупроводника. Практически все сегодняшние микросхемы являются прямыми потомками самой первой микросхемы, созданной Нойсом.

Geoffrey Dummer впервые выдвинул идею объединения множества стандартных электронных компонентов в монолитном кристалле полупроводника. Осуществление этих предложений в те годы не могло состояться из-за недостаточного развития технологий.

65 величайших изобретений за последние 65 лет

Часто под интегральной схемой ИС понимают собственно кристалл или плёнку с электронной схемой, а под микросхемой МС — ИС, заключённую в корпус. Вступление Появление этих схем, собственно, не было каким-то принципиально новым изобретением — оно прямо вытекало из логики развития полупроводниковых приборов. Поначалу, когда полупроводниковые элементы только входили в жизнь, каждый транзистор , резистор или диод использовался по отдельности, то есть заключался в свой индивидуальный корпус и включался в схему при помощи своих индивидуальных контактов. Так поступали даже в тех случаях, когда приходилось собирать множество однотипных схем из одних и тех же элементов. Но постепенно пришло понимание того, что подобные устройства рациональнее не собирать из отдельных элементов, а сразу изготавливать на одном общем кристалле, тем более что полупроводниковая электроника создавала для этого все предпосылки. В самом деле, все полупроводниковые элементы по своему устройству очень похожи друг на друга, имеют одинаковый принцип действия и различаются только взаиморасположением p-n областей.

Прототип первой в мире интегральной схемы уйдёт с молотка

За создание схемы в году он получил еще и Нобелевскую премию по физике. Образовач Килби Патент. Дубликаты не найдены. Все комментарии Автора. Это как если бы парни дрочили на электрокардиограмму девушки. В аналогии с человеком, он сейчас смотрит на кусок лёгкого или кишечника. Я бы сравнил кардиограмму с осциллограммой, а схема уже как внешность подходит, так как есть еще чертеж, его отдаленно можно считать обзором внутренностей.

Если интегральная схема заключена в корпус, то это уже микросхема. Шестого февраля года Джэк Килби подал заявку на.

Первой планарной интегральной микросхеме исполнилось 50 лет

Осуществление этих предложений в те годы не могло состояться из-за недостаточного развития технологий. В конце года и в первой половине года в полупроводниковой промышленности состоялся прорыв. Три человека, представлявшие три частные американские корпорации, решили три фундаментальные проблемы, препятствовавшие созданию интегральных схем.

Интегральная схема

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Технология изготовления МДП интегральных схем

Микросхемы управления питанием , электронные элементы , оптоэлектроника. Шокли не удалось привлечь своих бывших сотрудников из Bell Labs ; вместо этого, он нанял группу, по его мнению, лучших молодых специалистов по электронике, недавно окончивших американские университеты. В сентябре , из-за конфликта с Шокли который решил прекратить исследование кремниевых полупроводников [1 ] , восемь молодых сотрудников уволились из его компании. Компанию назвали в честь Fairchild Camera and Instrument , которая предоставила венчурное финансирование размером в 1 , 5 млн долларов взамен на право выкупить Fairchild Semiconductor в течение 8-и лет [2 ]. Fairchild Camera and Instrument воспользовалась этим правом уже в [3 ].

Для жалоб на нарушения авторских прав, используйте другую форму.

Изобретение интегральной схемы

Шаблон:карточка компании. В году нобелевский лауреат по физике Уильям Шокли создал компанию Shockley Semiconductor Laboratory для работы над четырёхслойными диодами. Шокли не удалось привлечь своих бывших сотрудников из Bell Labs ; вместо этого, он нанял группу, по его мнению, лучших молодых специалистов по электронике, недавно окончивших американские университеты. В сентябре года, из-за конфликта с Шокли, который решил прекратить исследование кремниевых полупроводников [1] , восемь молодых сотрудников уволились из его компании. Fairchild Camera and Instrument воспользовалась этим правом уже в году [3].

65 лучших изобретений последних 65 лет. Часть первая

Состояние отпатрулирована. Идею интеграции множества стандартных электронных компонентов в монолитном кристалле полупроводника впервые предложил в году британский радиотехник Джеффри Даммер [en]. В конце года и в первой половине года в полупроводниковой промышленности состоялся прорыв. Не существует единого мнения о том, кто именно является изобретателем ИС.

ИНТЕГРАЛЬНАЯ СХЕМА • Большая российская энциклопедия

ИНТЕГРА́ЛЬНАЯ СХЕ́МА (ИС, ин­те­граль­ная мик­ро­схе­ма, мик­ро­схе­ма), функ­цио­наль­но за­кон­чен­ное мик­ро­элек­трон­ное из­де­лие, пред­став­ляю­щее со­бой со­во­куп­ность элек­три­че­ски свя­зан­ных ме­ж­ду со­бой эле­мен­тов (тран­зи­сто­ров и др. ), сфор­ми­ро­ван­ных в по­лу­про­вод­ни­ко­вой мо­но­кри­стал­лич. пла­сти­не. ИС яв­ля­ют­ся эле­мент­ной ба­зой всех совр. ра­дио­элек­трон­ных уст­ройств, уст­ройств вы­числит. тех­ни­ки, ин­фор­ма­ци­он­ных и те­ле­ком­му­ни­ка­ци­он­ных сис­тем.

Историческая справка

ИС изо­бре­те­на в 1958 Дж. Кил­би (Но­бе­лев­ская пр., 2000), ко­то­рый, не раз­де­ляя гер­ма­ние­вую мо­но­кри­стал­лич. пла­сти­ну на отд. сфор­ми­ро­ван­ные в ней тран­зи­сто­ры, со­еди­нил их ме­ж­ду со­бой тон­чай­ши­ми про­во­ло­ка­ми, так что по­лу­чен­ное уст­рой­ст­во ста­ло за­кон­чен­ной ра­дио­элек­трон­ной схе­мой. Спус­тя пол­го­да амер. фи­зик Р. Нойс реа­ли­зо­вал т. н. пла­нар­ную крем­ние­вую ИС, в ко­то­рой при ка­ж­дой об­лас­ти би­по­ляр­ных тран­зи­сто­ров (эмит­те­ре, ба­зе и кол­лек­то­ре) на по­верх­но­сти крем­ние­вой пла­сти­ны соз­да­ва­лись ме­тал­ли­зи­ров. уча­ст­ки (т. н. кон­такт­ные пло­щад­ки), а со­еди­не­ния ме­ж­ду ни­ми осу­ще­ст­в­ля­лись тон­ко­п­лё­ноч­ны­ми про­вод­ни­ка­ми. В 1959 в США на­чал­ся пром. вы­пуск крем­ние­вых ИС; мас­со­вое про­из-во ИС в СССР ор­га­ни­зо­ва­но в сер. 1960-х гг. в г. Зе­ле­но­град под рук. К. А. Ва­лие­ва.

Технология ИС

Структура интегральной схемы: 1 – пассивирующий (защитный) слой; 2 – верхний слой проводника; 3 – слой диэлектрика; 4 – межуровневые соединения; 5 – контактная площадка; …

Струк­ту­ра по­лу­про­вод­ни­ко­вой ИС по­ка­за­на на ри­сун­ке. Тран­зи­сто­ры и др. эле­мен­ты фор­ми­ру­ют­ся в очень тон­ком (до нескольких мкм) при­по­верх­но­ст­ном слое крем­ние­вой пла­сти­ны; свер­ху соз­да­ёт­ся мно­го­уров­не­вая сис­те­ма ме­жэ­ле­мент­ных со­еди­не­ний. С уве­ли­че­ни­ем чис­ла эле­мен­тов ИС ко­ли­че­ст­во уров­ней рас­тёт и мо­жет дос­ти­гать 10 и бо­лее. Ме­жэ­ле­мент­ные со­еди­не­ния долж­ны об­ла­дать низ­ким элек­трич. со­про­тив­ле­ни­ем. Это­му тре­бо­ва­нию удов­ле­тво­ря­ет, напр., медь. Ме­ж­ду слоя­ми про­вод­ни­ков раз­ме­ща­ют­ся изо­ли­рую­щие (ди­элек­трич.) слои ($\ce{SiO_2}$ и др. ). На од­ной ПП пла­сти­не од­но­вре­мен­но фор­ми­ру­ет­ся до не­сколь­ких со­тен ИС, по­сле че­го пла­сти­ну раз­де­ля­ют на отд. кри­стал­лы (чи­пы).

Тех­но­ло­гич. цикл из­го­тов­ле­ния ИС вклю­ча­ет неск. со­тен опе­ра­ций, важ­ней­шей из ко­то­рых яв­ля­ет­ся фо­то­ли­то­гра­фия (ФЛ). Тран­зи­стор со­дер­жит де­сят­ки де­та­лей, кон­ту­ры ко­то­рых фор­ми­ру­ют­ся в ре­зуль­та­те ФЛ, оп­ре­де­ляю­щей так­же кон­фи­гу­ра­цию меж­со­еди­не­ний в ка­ж­дом слое и по­ло­же­ние про­во­дя­щих об­лас­тей (кон­так­тов) ме­ж­ду слоя­ми. В тех­но­ло­гич. цик­ле ФЛ по­вто­ря­ет­ся неск. де­сят­ков раз. За ка­ж­дой опе­ра­ци­ей ФЛ сле­ду­ют опе­ра­ции из­го­тов­ле­ния де­та­лей тран­зи­сто­ров, напр. оса­ж­де­ние ди­элек­трич., ПП и ме­тал­лич. тон­ких плё­нок, трав­ле­ние, ле­ги­ро­ва­ние ме­то­дом им­план­та­ции ио­нов в крем­ний и др. Фо­то­ли­то­гра­фия оп­ре­де­ля­ет ми­ни­маль­ный раз­мер (МР) отд. де­та­лей. Гл. ин­ст­ру­мен­том ФЛ яв­ля­ют­ся оп­тич. про­ек­ци­он­ные степ­пе­ры-ска­не­ры, с по­мо­щью ко­то­рых вы­пол­ня­ет­ся по­ша­го­вое (от чи­па к чи­пу) экс­по­ни­ро­ва­ние изо­бра­же­ния (ос­ве­ще­ние чи­па, на по­верх­ность ко­то­ро­го на­не­сён фо­то­чув­ст­вит. слой – фо­то­ре­зист, че­рез мас­ку, на­зы­вае­мую фо­то­шаб­ло­ном) с умень­ше­ни­ем (4:1) раз­ме­ров изо­бра­же­ния по от­но­ше­нию к раз­ме­рам мас­ки и со ска­ни­ро­ва­ни­ем све­то­во­го пят­на в пре­де­лах од­но­го чи­па. МР пря­мо про­пор­цио­на­лен дли­не вол­ны ис­точ­ни­ка из­лу­че­ния. Пер­во­на­чаль­но в ус­та­нов­ках ФЛ ис­поль­зо­ва­лись $g$- и $i$-ли­нии (436 и 365 нм со­от­вет­ст­вен­но) спек­тра из­лу­че­ния ртут­ной лам­пы. На сме­ну ртут­ной лам­пе при­шли эк­си­мер­ные ла­зе­ры на мо­ле­ку­лах $\ce{KrF}$ (248 нм) и $\ce{ArF}$ (193 нм). Со­вер­шен­ст­во­ва­ние оп­тич. сис­те­мы, при­ме­не­ние фо­то­ре­зи­стов с вы­со­ки­ми кон­тра­стом и чув­ст­ви­тель­но­стью, а так­же спец. тех­ни­ки вы­со­ко­го раз­ре­ше­ния при про­ек­ти­ро­ва­нии фо­то­шаб­ло­нов и степ­пе­ров-ска­не­ров с ис­точ­ни­ком све­та дли­ной вол­ны 193 нм по­зво­ля­ют дос­тичь МР, рав­ных 30 нм и ме­нее, на боль­ших чи­пах (пло­ща­дью 1–4 см²) с про­из­во­ди­тель­но­стью до 100 пла­стин (диа­мет­ром 300 мм) в час. Про­дви­же­ние в об­ласть мень­ших (30–10 нм) МР воз­мож­но при ис­поль­зо­ва­нии мяг­ко­го рент­ге­нов­ско­го из­лу­че­ния или экс­тре­маль­но­го ульт­ра­фио­ле­та (ЭУФ) с дли­ной вол­ны 13,5 нм. Из-за ин­тен­сив­но­го по­гло­ще­ния из­лу­чения ма­те­риа­ла­ми на этой дли­не вол­ны не мо­жет быть при­ме­не­на пре­лом­ляю­щая оп­ти­ка. По­это­му в ЭУФ-степ­пе­рах ис­поль­зу­ют от­ра­жаю­щую оп­ти­ку на рент­ге­нов­ских зер­ка­лах. Шаб­ло­ны так­же долж­ны быть от­ра­жаю­щи­ми. ЭУФ-ли­то­гра­фия яв­ля­ет­ся ана­ло­гом про­ек­ци­он­ной оп­ти­че­ской, не тре­бу­ет соз­да­ния но­вой ин­фра­струк­ту­ры и обес­пе­чи­ва­ет вы­со­кую про­из­во­ди­тель­ность. Т. о., тех­но­ло­гия ИС к 2000 пре­одо­ле­ла ру­беж 100 нм (МР) и ста­ла на­но­тех­но­ло­ги­ей.

Направления развития

ИС раз­де­ля­ют на циф­ро­вые и ана­ло­го­вые. Осн. до­лю циф­ро­вых (ло­ги­че­ских) мик­ро­схем со­став­ля­ют ИС про­цес­со­ров и ИС па­мя­ти, ко­то­рые мо­гут объ­е­ди­нять­ся на од­ном кри­стал­ле (чи­пе), об­ра­зуя «сис­те­му-на-кри­стал­ле». Слож­ность ИС ха­рак­те­ри­зу­ет­ся сте­пе­нью ин­те­гра­ции, оп­ре­де­ляе­мой чис­лом тран­зи­сто­ров на чи­пе. До 1970 сте­пень ин­те­гра­ции циф­ро­вых ИС уве­ли­чи­ва­лась вдвое ка­ж­дые 12 мес. Эта за­ко­но­мер­ность (на неё впер­вые об­ра­тил вни­ма­ние амер. учё­ный Г. Мур в 1965) по­лу­чи­ла на­зва­ние за­ко­на Му­ра. Позд­нее Мур уточ­нил свой за­кон: уд­вое­ние слож­но­сти схем па­мя­ти про­ис­хо­дит че­рез ка­ж­дые 18 мес, а про­цес­сор­ных схем – че­рез 24 мес. По ме­ре уве­ли­че­ния сте­пе­ни ин­те­гра­ции ИС вво­ди­лись но­вые тер­ми­ны: боль­шая ИС (БИС, с чис­лом тран­зи­сто­ров до 10 тыс.), сверх­боль­шая (СБИС – до 1 млн.), ульт­ра­боль­шая ИС (УБИС – до 1 млрд.) и ги­гант­ская БИС (ГБИС – бо­лее 1 млрд.).

Раз­ли­ча­ют циф­ро­вые ИС на би­по­ляр­ных (Би) и на МОП (ме­талл – ок­сид – по­лу­про­вод­ник) тран­зи­сто­рах, в т. ч. в кон­фи­гу­ра­ции КМОП (ком­пле­мен­тар­ные МОП, т. е. взаи­мо­до­пол­няю­щие $p$-МОП и $n$-МОП тран­зи­сто­ры, вклю­чён­ные по­сле­до­ва­тель­но в це­пи «ис­точ­ник пи­та­ния – точ­ка с ну­ле­вым по­тен­циа­лом»), а так­же БиК­МОП (на би­по­ляр­ных тран­зи­сто­рах и КМОП-тран­зи­сто­рах в од­ном чи­пе).

Уве­ли­че­ние сте­пе­ни ин­те­гра­ции дос­ти­га­ет­ся умень­ше­ни­ем раз­ме­ров тран­зи­сто­ров и уве­ли­че­ни­ем раз­ме­ров чи­па; при этом умень­ша­ет­ся вре­мя пе­ре­клю­че­ния ло­гич. эле­мен­та. По ме­ре умень­ше­ния раз­ме­ров умень­ша­лись по­треб­ляе­мая мощ­ность и энер­гия (про­из­ве­де­ние мощ­но­сти на вре­мя пе­ре­клю­че­ния), за­тра­чен­ная на ка­ж­дую опе­ра­цию пе­ре­клю­че­ния. К 2005 бы­ст­ро­дей­ст­вие ИС улуч­ши­лось на 4 по­ряд­ка и дос­тиг­ло до­лей на­но­се­кун­ды; чис­ло тран­зи­сто­ров на од­ном чи­пе со­ста­ви­ло до 100 млн. штук.

Осн. до­лю (до 90%) в ми­ро­вом произ-ве с 1980 со­став­ля­ют циф­ро­вые КМОП ИС. Пре­иму­ще­ст­во та­ких схем за­клю­ча­ет­ся в том, что в лю­бом из двух ста­тич. со­стоя­ний («0» или «1») один из тран­зи­сто­ров за­крыт и ток в це­пи оп­ре­де­ля­ет­ся то­ком тран­зи­сто­ра в вы­клю­чен­ном со­стоя­нии $I_\text{выкл}$. Это оз­на­ча­ет, что, ес­ли $I_\text{выкл}$ пре­неб­ре­жи­мо мал, ток от ис­точ­ни­ка пи­та­ния по­треб­ля­ет­ся толь­ко в ре­жи­ме пе­ре­клю­че­ния, а по­треб­ляе­мая мощ­ность про­пор­цио­наль­на час­то­те пе­ре­клю­че­ния и мо­жет быть оце­нена со­от­но­ше­ни­ем $P_Σ≈C_Σ·N·f·U^2$, где $C_Σ$ – сум­мар­ная ём­кость на­груз­ки на вы­хо­де ло­гич. эле­мен­та, $N$ – чис­ло ло­гич. эле­мен­тов на чи­пе, $f$ – час­то­та пе­ре­клю­че­ния, $U$ – на­пря­же­ние пи­та­ния. Прак­ти­че­ски вся по­треб­ляе­мая мощ­ность вы­де­ля­ет­ся в ви­де джо­уле­ва те­п­ла, ко­то­рое долж­но быть от­ве­де­но от кри­стал­ла. При этом к мощ­но­сти, по­треб­ляе­мой в ре­жи­ме пе­ре­клю­че­ния, до­бав­ля­ет­ся мощ­ность, по­треб­ляе­мая в ста­тич. ре­жи­ме (оп­ре­де­ля­ет­ся то­ка­ми $I_\text{выкл}$ и то­ка­ми утеч­ки). С умень­ше­ни­ем раз­ме­ров тран­зи­сто­ров ста­тич. мощ­ность мо­жет стать срав­ни­мой с ди­на­ми­че­ской и дос­ти­гать по по­ряд­ку ве­ли­чи­ны 1 кВт на 1 см² крис­тал­ла. Про­бле­ма боль­шо­го энер­го­вы­де­ле­ния вы­ну­ж­да­ет ог­ра­ни­чи­вать макс. час­то­ту пе­ре­клю­че­ний вы­со­ко­про­из­во­дит. КМОП ИС диа­па­зо­ном 1–10 ГГц. По­это­му для уве­ли­че­ния про­из­во­ди­тель­но­сти «сис­тем-на-кри­стал­ле» ис­поль­зу­ют до­пол­ни­тель­но ар­хи­тек­тур­ные (т. н. мно­го­ядер­ные про­цес­со­ры) и ал­го­рит­мич. ме­то­ды.

При дли­нах ка­на­ла МОП-тран­зи­сто­ров по­ряд­ка 10 нм на ха­рак­те­ри­сти­ки тран­зи­сто­ра на­чи­на­ют вли­ять кван­то­вые эф­фек­ты, та­кие как про­доль­ное кван­то­ва­ние (элек­трон рас­про­стра­ня­ет­ся в ка­на­ле как вол­на де Брой­ля) и по­пе­реч­ное кван­то­ва­ние (в си­лу узо­сти ка­на­ла), пря­мое тун­не­ли­ро­ва­ние элек­тро­нов че­рез ка­нал. По­след­ний эф­фект ог­ра­ни­чи­ва­ет воз­мож­но­сти при­ме­не­ния КМОП-эле­мен­тов в ИС, т. к. вно­сит боль­шой вклад в сум­мар­ный ток утеч­ки. Это ста­но­вит­ся су­ще­ст­вен­ным при дли­не ка­на­ла 5 нм. На сме­ну КМОП ИС при­дут кван­то­вые при­бо­ры, мо­ле­ку­ляр­ные элек­трон­ные при­бо­ры и др.

Ана­ло­го­вые ИС со­став­ля­ют ши­ро­кий класс схем, вы­пол­няю­щих функ­ции уси­ли­те­лей, ге­не­ра­то­ров, ат­те­нюа­то­ров, циф­роа­на­ло­го­вых и ана­ло­го-циф­ро­вых пре­об­ра­зо­ва­те­лей, ком­па­ра­то­ров, фа­зо­вра­ща­те­лей и т. д., в т. ч. низ­ко­час­тот­ные (НЧ), вы­со­ко­час­тот­ные (ВЧ) и сверх­вы­со­ко­час­тот­ные (СВЧ) ИС. СВЧ ИС – схе­мы от­но­си­тель­но не­боль­шой сте­пе­ни ин­те­гра­ции, ко­то­рые мо­гут вклю­чать не толь­ко тран­зи­сто­ры, но и плё­ноч­ные ка­туш­ки ин­дук­тив­но­сти, кон­ден­са­то­ры, ре­зи­сто­ры. Для соз­да­ния СВЧ ИС ис­поль­зу­ет­ся не толь­ко став­шая тра­ди­ци­он­ной крем­ние­вая тех­но­ло­гия, но и тех­но­ло­гия ге­те­ро­пе­ре­ход­ных ИС на твёр­дых рас­тво­рах $\ce{Si – Ge}$, со­еди­не­ни­ях $\ce{A^{III}B^{V}}$ (напр. {V}}$. Ана­ло­го­вые ИС час­то ис­поль­зу­ют вме­сте с сен­сор­ны­ми и мик­ро­ме­ха­ническими уст­рой­ст­ва­ми, био­чи­па­ми и др., ко­то­рые обес­пе­чи­ва­ют взаи­мо­дей­ст­вие мик­ро­элек­трон­ных уст­ройств с че­ло­ве­ком и ок­ру­жаю­щей сре­дой, и мо­гут быть за­клю­че­ны с ни­ми в один кор­пус. Та­кие кон­ст­рук­ции на­зы­ва­ют­ся мно­го­кри­сталь­ны­ми или «сис­те­ма­ми-в-кор­пу­се».

В бу­ду­щем раз­ви­тие ИС при­ве­дёт к слия­нию двух на­прав­ле­ний и соз­да­нию мик­ро­элек­трон­ных уст­ройств боль­шой слож­но­сти, со­дер­жа­щих мощ­ные вы­чис­лит. уст­рой­ст­ва, сис­те­мы кон­тро­ля ок­ру­жаю­щей сре­ды и сред­ст­ва об­ще­ния с че­ло­ве­ком.

Интегральная схема — 1959

2.20 Интегральная схема — 1959

Транзисторы

представляли собой значительное улучшение по сравнению с электронными лампами, но не обошлось без собственных проблем. Транзисторы поставлялись упакованными по одному транзистору на каждый маленький «горшок». Горшки были намного меньше вакуумных трубок, поэтому в одно и то же пространство можно было втиснуть больше устройств. Но по мере того, как желаемая сложность межсоединений устройств продолжала расти, проводка всех этих небольших устройств превратилась в кошмар межсоединений и очень дорого. С 19 лет52-1959, фирмы и правительства по всему миру искали ответ на проблему взаимосвязей.

История революционного решения, интегральной схемы, начинается в Bell Labs спустя годы после изобретения транзистора. Как уже говорилось, Bell Labs придерживалась открытой политики распространения транзисторных технологий. Невольно они также служили самым важным источником обученного персонала; персонал, который видел экономические последствия транзистора. Двумя самыми знаменитыми уехавшими были Гордон Тил в 19-м.52 и Уильям Шокли в 1956 году.

Патрик Хаггерти, генеральный директор Texas Instruments (TI), нанял Тила в 1953 году на должность директора Центральной исследовательской лаборатории TI. Задача состояла в том, чтобы разработать массовое производство недорогих транзисторов.79 Тил, разработавший некоторые из первых методов очистки германия, сразу же приступил к разработке достаточно чистого кремния и производству кремниевых транзисторов. В 1954 г. TI начала продавать кремний другим, а к 1956 г. усовершенствовала относительно недорогой кремниевый транзистор.54, один кремниевый транзистор продавался за 23,95 доллара, а единственная альтернатива — транзистор из германия — за 3,56 доллара. Цель TI по ​​созданию транзистора за 2,50 доллара продолжалась до 1963 года.81 )82

В 1958 году TI приняла удачное решение нанять Джека Килби. В течение двух месяцев он придумал решение для соединения большого количества транзисторов и других компонентов. Идея Килби стала известна как «монолитная идея» — «полная схема будет состоять из одной части — единого («монолитного») блока полупроводникового материала, содержащего все компоненты и все взаимосвязи самых сложных схем. 83 К 19 сентября58, Килби вручную изготовил «интегральную схему». TI подала заявку на патент в феврале 1959 года. Но Килби был не одинок. За эту революционную инновацию больше всех заслуживает похвалы Роберт Нойс.

История Роберта Нойса также начинается в Bell Labs. В начале 1956 года Уильям Б. Шокли покинул Bell Labs, чтобы основать Shockley Transistor Laboratories в Пало-Альто, Калифорния — будущей Силиконовой долине. Затем Шокли нанял легендарных людей в истории полупроводников, в том числе Роберта Нойса, Гордона Мура и Джин Эрни, которые присоединились к его фирме. Но Шокли не был руководителем, и вскоре восемь новобранцев были ужасно недовольны и дали понять, что предпочитают новый дом. Однако новый дом появился не в результате работы в существующей компании, а в качестве владельцев новой фирмы, финансируемой за счет венчурного капитала. Это должен был быть легендарный виртуальный источник будущих полупроводниковых компаний Fairchild Semiconductor Corporation, основанная в начале 19 века.57,84

Нойс считается отцом интегральной схемы, потому что он не только придумал монолитную идею, как это сделал Килби, но также и средства производства — планарный процесс. Патент Fairchild был подан в июле 1959 года. Проблема соединения транзисторов была решена. С тех пор путь инноваций заключался в том, чтобы сделать устройства и функции межсоединений меньше, а результирующие интегральные схемы или чипы больше.

Интегральная схема не стала успешной по одной простой причине: ее производство стоило слишком дорого. Затем 19 мая61 года президент Джон Ф. Кеннеди бросил вызов воображению американской публики, отправив человека на Луну. Для этого потребовалось бы использование интегральных схем. В течение 1964 года закупки интегральных схем для компьютера космического корабля «Аполлон» и компьютера управления межконтинентальной баллистической ракетой ВВС «Минитмен» стимулировали рынок интегральных схем85. См. таблицу ниже. В очередной раз государственная поддержка оказалась необходимой для выхода на рынок.

Доказательство 2.23 Государственная закупка интегральных схем 1962 — 1968

Год	Общий объем поставок интегральных схем (млн долл. США)	Поставки федеральному правительству (млн долл. США)	Доля государства в общем объеме поставок (%)
1962	4	4	100%
1963	16	15	94
1964	41	35	85
1965	79	57	72
1966	148	78	53
1967	228	98	43
1968	312	115	37

Источник: Ричард Р. Нельсон, Правительство и технический прогресс: межотраслевой анализ, 63.

Несмотря на то, что правительство поручило две важные программы по интегральным схемам, в 1963 г. продолжались острые споры о том, являются ли интегральные схемы окончательным решением. Но к тому времени затраты на производство интегральных схем резко упали из-за оптовых закупок государством, и все сомнения относительно их производства или надежности рассеялись.

Новая компьютерная компания Scientific Data Systems, основанная в 1961 году Максом Палевским, первой представила компьютер, использующий интегральные схемы. SDS 92 был выпущен в 1964 году.86 IBM не поставляла компьютеры, использующие интегральные схемы, до 1969 года.87 Истории решения SDS и IBM использовать интегральные схемы будут рассказаны ниже.

Тем временем перед руководителями корпораций — клиентами, арендовавшими или покупающими компьютеры на растущем рынке компьютеров, — стояла задача изменить то, как они управляют «современной» корпорацией, и как использовать для этого компьютеры. Эта история следующая.

Предыдущий

• [79]

  :

  Рид, с. 62

• [80]

  :

  Там же, с. 43

• [81]

  :

  Нельсон, с. 36

• [82]

  :

  Производительность полупроводниковой технологии можно оценить, когда 40 лет спустя один миллион микросхем транзисторных микропроцессоров продавался примерно за 1000 долларов, а не за 23 миллиона долларов!

• [83]

  :

  Рейд., с. 23

• [84]

  :

  Нельсон, с. 73

• [85]

  :

  Нельсон, с. 62

• [86]

  :

  Состояние технологии интегральных схем в 1964 году: «Первые микросхемы содержали полдюжины или около того активных элементов на площади в полдюйма». Business Week, январь 1970 г., стр. 71

• [87]

  :

  Чип, с. 126

Изобретение | Человек, стоящий за микрочипом: Роберт Нойс и изобретение Силиконовой долины

Фильтр поиска панели навигации Oxford AcademicЧеловек, стоящий за микрочипом: Роберт Нойс и изобретение Кремниевой долиныСовременная история (после 1945 г. )История науки и техникиПромышленная историяКнигиЖурналы Термин поиска мобильного микросайта

Закрыть

Фильтр поиска панели навигации Oxford AcademicЧеловек, стоящий за микрочипом: Роберт Нойс и изобретение Силиконовой долиныСовременная история (Пост 1945)История науки и техникиПромышленная историяКнигиЖурналы Термин поиска на микросайте

Расширенный поиск

• Иконка Цитировать Цитировать

• Разрешения

• Делиться
  • Твиттер
  • Подробнее

CITE

Берлин, Лесли,

‘Изобретение’

,

Человек, стоящий за микрохипом: Роберт Нойс и изобретение Силиконовой долины

(

, Нью -Йорк,

2005;

(

,

2005;

(

,

2005;

.

Oxford Academic

, 1 сентября 2007 г.

), https://doi.org/10.1093/acprof:oso/9780195163438.003.0006,

, по состоянию на 9 октября 2022 г.

Выберите формат Выберите format.ris (Mendeley, Papers, Zotero).enw (EndNote).bibtex (BibTex).txt (Medlars, RefWorks)

Закрыть

Фильтр поиска панели навигации Oxford AcademicЧеловек, стоящий за микрочипом: Роберт Нойс и изобретение Силиконовой долиныСовременная история (Пост 1945)История науки и техникиПромышленная историяКнигиЖурналы Термин поиска мобильного микросайта

Закрыть

Фильтр поиска панели навигации Oxford AcademicЧеловек, стоящий за микрочипом: Роберт Нойс и изобретение Кремниевой долиныСовременная история (после 1945 г. )История науки и техникиПромышленная историяКнигиЖурналы Термин поиска на микросайте

Advanced Search

Abstract

В этой главе основное внимание уделяется способности Нойса к инновациям и его разработке интегральной схемы. Первые годы Fairchild Semiconductor также были наиболее интеллектуально плодотворным временем для Нойса. Семь из его семнадцати патентов, в том числе наиболее важные для интегральных схем, датируются восемнадцатью месяцами после основания компании.

Ключевые слова: Роберт Нойс, изобретения, транзисторы, интегральные схемы

Предмет

Промышленная историяИстория науки и техникиСовременная история (после 1945 г.)

В настоящее время у вас нет доступа к этой главе.

Войти

Получить помощь с доступом

Получить помощь с доступом

Доступ для учреждений

Доступ к контенту в Oxford Academic часто предоставляется посредством институциональных подписок и покупок. Если вы являетесь членом учреждения с активной учетной записью, вы можете получить доступ к контенту одним из следующих способов:

Доступ на основе IP

Как правило, доступ предоставляется через институциональную сеть к диапазону IP-адресов. Эта аутентификация происходит автоматически, и невозможно выйти из учетной записи с IP-аутентификацией.

Войдите через свое учреждение

Выберите этот вариант, чтобы получить удаленный доступ за пределами вашего учреждения. Технология Shibboleth/Open Athens используется для обеспечения единого входа между веб-сайтом вашего учебного заведения и Oxford Academic.

1. Нажмите Войти через свое учреждение.
2. Выберите свое учреждение из предоставленного списка, после чего вы перейдете на веб-сайт вашего учреждения для входа.
3. При посещении сайта учреждения используйте учетные данные, предоставленные вашим учреждением. Не используйте личную учетную запись Oxford Academic.
4. После успешного входа вы вернетесь в Oxford Academic.

Если вашего учреждения нет в списке или вы не можете войти на веб-сайт своего учреждения, обратитесь к своему библиотекарю или администратору.

Войти с помощью читательского билета

Введите номер своего читательского билета, чтобы войти в систему. Если вы не можете войти в систему, обратитесь к своему библиотекарю.

Члены общества

Доступ члена общества к журналу достигается одним из следующих способов:

Войти через сайт сообщества

Многие общества предлагают единый вход между веб-сайтом общества и Oxford Academic. Если вы видите «Войти через сайт сообщества» на панели входа в журнале:

1. Щелкните Войти через сайт сообщества.
2. При посещении сайта общества используйте учетные данные, предоставленные этим обществом. Не используйте личную учетную запись Oxford Academic.
3. После успешного входа вы вернетесь в Oxford Academic.

Если у вас нет учетной записи сообщества или вы забыли свое имя пользователя или пароль, обратитесь в свое общество.

Вход через личный кабинет

Некоторые общества используют личные аккаунты Oxford Academic для предоставления доступа своим членам. Смотри ниже.

Личный кабинет

Личную учетную запись можно использовать для получения оповещений по электронной почте, сохранения результатов поиска, покупки контента и активации подписок.

Некоторые общества используют личные аккаунты Oxford Academic для предоставления доступа своим членам.

Просмотр ваших зарегистрированных учетных записей

Щелкните значок учетной записи в правом верхнем углу, чтобы:

• Просмотр вашей личной учетной записи и доступ к функциям управления учетной записью.
• Просмотр институциональных учетных записей, предоставляющих доступ.

Выполнен вход, но нет доступа к содержимому

Oxford Academic предлагает широкий ассортимент продукции. Подписка учреждения может не распространяться на контент, к которому вы пытаетесь получить доступ. Если вы считаете, что у вас должен быть доступ к этому контенту, обратитесь к своему библиотекарю.

Ведение счетов организаций

Для библиотекарей и администраторов ваша личная учетная запись также предоставляет доступ к управлению институциональной учетной записью. Здесь вы найдете параметры для просмотра и активации подписок, управления институциональными настройками и параметрами доступа, доступа к статистике использования и т. д.

Покупка

Наши книги можно приобрести по подписке или купить в библиотеках и учреждениях.

Информация о покупке

Роберт Нойс и интегральная схема — Сада Шри

Изобретение Робертом Нойсом монолитной интегральной схемы достаточно, чтобы поместить его в Зал компьютерной славы. Это, в свою очередь, вызвало революцию в ПК, а также дало Силиконовой долине более известное прозвище, не говоря уже об определенной Intel. Нойс был одним из предательской восьмерки, или Fairchild 8, людей, которые покинули Shockley Semiconductor Labs в 1957 году, сыты по горло довольно причудливым стилем работы лауреата Нобелевской премии и основали Fairchild Semiconductors.

Интегральная схема

Хотя Роберт Нойс был тем, кто получил патент на интегральную схему в 1961 году, он разделяет заслуги с Джеком Килби. Дело в том, что конец 1960-х был отмечен патентными войнами из-за интегральных схем, когда множество претендентов пытались присвоить себе их заслуги. В конце концов список сократился до 4-х Нойс, Килби, Курт Леховец и Джин Хорни. И, наконец, это стало Нойс против Килби.

Хотя Джеку Килби в конце концов была присуждена Нобелевская премия по физике (2000 г.) за его работу над изобретением ИС, более поздние аналитики считали, что многие изобретатели по-своему внесли свой вклад в изобретение ИС, и Килби жвачка не получит единственный кредит. Но если посмотреть на очень широкий уровень, то 4 человека, которые внесли наибольший вклад в разработку ИС, были Килби, который создал первый прототип, Леховек, который электрически изолировал компоненты на полупроводниковом кристалле, Хорни, который придумал планарную технологию, и Нойс. сам.

Но главная патентная битва за ИС в конце 60-х развернулась между Килби и Нойсом, оба представляли крупные компании, Texas Instruments и Fairchild. По сути, это также стало борьбой между этими двумя компаниями, каждая из которых претендует на признание IC. Поводом для дебатов стало вручение медали Баллантина Килби и Нойсу в 1966 году за разработку IC. Многие утверждали, что прототипы, изобретенные Килби, не были настоящими ИС, и Нойс также не принимал непосредственного участия в разработке ИС.

Сам Нойс позже признался, что пытался решить производственный вопрос, а не изобретение самой ИС. Однако продолжающиеся патентные войны между Texas Instruments и Fairchild обеспечили Нойсу признание IC. Сам Джек Килби руководил PR-кампанией Texas Instruments, заявляя о заслугах IC и оспаривая патент Нойса. С другой стороны, Нойс не принимал непосредственного участия в кампании, ее возглавлял Гордон Мур.

Это соперничество Нойса и Килби в области интегральных схем не уступает другим легендарным соперничествам, таким как Гейтс и Эллисон, Эдисон и Тесла в мире науки и техники. Однако к середине 70-х Килби и Нойс считались главными изобретателями интегральных схем. Наконец, в 80-х годах было признано, что, хотя Джек Килби был тем, кто изобрел ИС, Роберт Нойс был тем, кто разработал и улучшил исходную версию. С тех пор теория двух изобретателей получила широкое признание для интегральных схем.

Основная причина развития ИС была связана с так называемой «тиранией чисел», явлением, из-за которого потери из-за простоя вычислительных устройств превышали любые ожидаемые от них выгоды. Возьмите ENIAC, у него было более 17 000 вакуумных трубок, что-то пошло не так, это означало, что вы должны были проверить каждую из этих трубок, а это означало, что устранение неполадок часто занимало много времени. Только представьте, что вы проверяете что-то подобное.

Изобретение транзистора в 1947, уменьшили размер и энергопотребление, однако надежность электронных устройств по-прежнему оставалась проблемой, а к тому же довольно плотная упаковка означала проблемы с подключением и устранением неполадок. Фактическая концепция ИС была пропагандирована британским инженером Джеффри Дюмером в речи 1952 года, где он утверждал, что электронное оборудование может быть помещено в один сплошной блок со слоями для изоляции, проводимости и усиления. И это позволит удалить грязную проводку.

Несмотря на то, что Сидни Дарлингтон и Бернард Оливер получили патенты, именно Харвику Джонсону пришла в голову идея объединения транзисторов, резисторов и конденсаторов на одном кристалле. Однако его идея носила скорее теоретический характер, а конструкция была использована позже.

Тем временем Bell Labs, General Electronics, IBM и RCA пытались найти собственное решение проблемы тирании чисел. Некоторые из них экспериментировали с ячейками памяти на основе тиристоров, однако, хотя в какой-то степени это работало, крупномасштабное промышленное производство было невозможно. Еще одним очень важным событием стало использование кремния вместо германия в транзисторах. Преимущество заключалось в том, что кремний мог работать при гораздо более высоких температурах, был более прочным и химически инертным изолятором. Жан Эрни предложил планарную технологию в 1957.

Существовало 3 основных фактора, препятствовавших развитию ИС, одним из которых была интеграция различных компонентов в один полупроводниковый кристалл, другим была изоляция компонентов и, наконец, соединение компонентов без использования электрических проводов. Джек Килби начал работать в Texas Instruments с 1958 года, у него уже был большой опыт работы на радио, он был ветераном Второй мировой войны. Он был тем, кто придумал 3 правила интеграции, которые станут краеугольным камнем для ИС.

3 закона интегрирования Килби были

1) Единственное, что может хорошо производить полупроводниковая компания, это полупроводники

2) Все элементы схемы могут быть изготовлены из полупроводника

3) Все компоненты схемы могут быть сформированы на одном полупроводниковом кристалле.

Джек Килби начал сборку прототипа ИС в августе 1958 года и 12 сентября представил его — генератор на одном транзисторе, улучшенный вариант патента Джонсона 1953 года. Неделю спустя он придумал второй прототип с двумя транзисторами. Хотя конструкция Килби позволяла интегрировать часть, над изоляцией и взаимосвязью все еще нужно было работать. Провода по-прежнему использовались для соединения, а компоненты разделялись путем прорезания канавок на микросхемах. Однако Texas Instruments согласилась с идеей Килби для военных заказчиков, большинство из которых отвергли ее, однако ВВС США сочли, что она подходит для их программы молекулярной электроники, и заказали прототипы. 19 апреля.60 октября компания Texas Instruments объявила Multivibrator #502 первой в мире микросхемой на рынке и установила цену около 300 долларов США. В нем было два транзистора, четыре диода, шесть резисторов и два конденсатора, традиционная дискретная схема.

Однако изоляция все еще была проблемой, и решение этой проблемы было найдено Куртом Леховеком, работающим со Спрагом. Согласно Леговеку, p-n-переход имеет высокое сопротивление электрическому току, поэтому изоляция между двумя компонентами достигается за счет использования большого количества p-n-переходов. Леговец придумал устройство, которое представляло собой линейную структуру, разделенную p-n переходами на изолированные ячейки n-типа, тип проводимости определялся скоростью вытягивания кристалла. Хотя руководство не проявило интереса, он подал заявку на патент в 1959, а затем покинул США.

По сути, Роберт Нойс работал над проектами Килби и Леховека и заново изобретал их, используя планарный процесс, описанный Джин Хорни. Свое гипотетическое решение он рассказал Эду Кеониджану, разработавшему бортовой компьютер для ракеты Atlas. Вклад Нойса в ИС был двояким: он улучшил конструкцию Леговека, первый слой представлял собой кремниевый чип, пассивированный оксидным слоем. Примеси должны быть рассеяны для создания колодцев с низким сопротивлением, а плоские устройства размещены в них. Этот вуд создает двухмерную структуру. Другим важным вкладом Нойса было бы решение проблемы взаимосвязи в интегральных схемах. Именно это мешало массовому производству ИС, он предлагал сохранить оксидный слой, т. е. разделить чип и слой металлизации.

Первая планарная ИС была разработана в Fairchild 26 мая 1960 года группой, созданной самим Нойсом и возглавляемой Джеем Ластом. Улучшение этой конструкции произошло в августе с использованием изоляции p-n перехода, и, наконец, в сентябре появилось первое рабочее устройство. Однако Fairchild не проявил особого интереса к работе группы, и их вице-президент по маркетингу считал, что весь проект IC был пустой тратой ресурсов, что стало одной из многих ошибок, приведших к его краху.

В 1961, «предательская восьмерка» покинула Fairchild, в которую входили Нойс и Мур, Ласт и Хорни, которые тоже работали над IC, покинули его и присоединились к Amelco. В то время как другие члены команды Дэвид Эллисон, Лайонел Катнер сформировал Signetics. Это был серьезный удар для Fairchild. Пытаясь примириться с уходом ведущих технологов, Fairchild попыталась придумать свою первую коммерческую серию микросхем Micrologic. К тому времени Texas Instruments уже разработала серию планарных интегральных схем для космических спутников.

Компания Fairchild разработала интегральные схемы для бортовых компьютеров космического корабля «Аполлон», хотя их производством занималась компания Raytheon, а компания Texas Instruments разработала микросхемы для баллистических ракет Minuteman. В некотором смысле НАСА создало невоенный рынок для интегральных схем. К 1964 году и Fairchild, и Texas Instruments заменили резисторно-транзисторную логику ИС на диодно-транзисторную логику для преодоления электромагнитных помех. В то время как у Fairchild были большие цифры, в 1961-65 годах TI была впереди по доходам, имея 32% доли рынка.

Одной из причин, по которой конструкция ИС Нойса была лучше, чем у Килби, было использование кремния, гораздо более стойкого к более высоким температурам, чем германий.