lm体育网页版

lm体育网页版  >  新闻事件  >  详情
【走近半导体】诺贝尔奖与半导体技术的发展

半导体技术工具是必然规律完美域中一些极为必要的专业,也是集成式化用电线路领域蓬勃向上的趋势的基础性。诺贝尔工具学奖是全全球使用范围内最具信赖性的必然规律完美奖励活动,与集成式化用电线路的的趋势出现密不得分的连接。

图片

从1956年至今,大概有十项半导体技术获评诺贝尔物理学奖,在一定程度上真实而客观地记录和反映了几十年来半导体技术所走过的光辉历程。晶体管和集成电路的发明在半导体技术发展过程中具有里程碑式的重大意义,对人类文明和社会进步产生了巨大的影响。

划社会的最杰出研制——结晶体管
在1956年,为表彰肖克莱、巴丁和布拉顿四位科学性家对晶状体管创造所著出的判定和发展性贡献率,大家 相互获得了诺贝尔高中物理学类奖。

图片

肖克莱(Shockley)在1910年2月出生于英国,在美国加利福尼亚州长大,在1936年获得了麻省理工学院(MIT)的博士学位,在1951年成为美国国家科学院院士,他一生共获得了90多项专利。巴丁(Bardeen)出生于1908年,在1929年获得硕士学位后,先后从事了地球物理学、数学和固体物理学的研究。1920年,布拉顿(Brattain)出生于中国厦门,但成长于华盛顿州的养牛牧场,他在1929年在明尼苏达大学(UMN)获得了教授学士学位齐头并进入贝尔测试室运行。
在晶体管诞生之前,放大电信号主要是通过电子管 (真空三极管),但由于制作困难、体积大、耗能高且使用寿命短,人们一直希望能够用固态器件来替换它。在第二次世界大战结束前夕,贝尔实验成立了以肖克莱为首的固体物理小组,始于做好粉状实际的条件探析,并进行半导体器件的研制探索。巴丁在固体量子理论上有扎实的基础,善于用理论解释和协调实验数据及现象,而肖克莱擅长用几何图像说明物理现象,布拉顿则是在半导体实验方面取得了重要的成果。1945年,由肖克莱设计晶体管和有关电路,布拉顿进行实验,但并未取得预期的电流调制作用。1947年,布拉顿按照巴丁提出的表面效应理论,对锗半导体表面形成金属点接触结构的电子流动特性进行实验研究时,成功发现了电流放大现象,进而发明了世界上第一个点接触晶体管,并申请了相关专利。

图片图片

在这个点接触式晶体管中,通过把间距为50μm的两个金电极压在锗半导体上,微小的电信号由一个金电极 (发射极) 进入锗半导体 (基极) 并被显著放大,然后通过另一个金电极 (集电极) 输出,这个器件在1kHz的增益为4.5。

图片图片

在1948年7月1日的美国《纽约时报》上,出现了一个叫做“晶体管”(transistor)的词。“一种叫做晶体管的设备在贝尔实验室首次得到了公开展示,它在通常使用真空管的无线电设备中有几项应用。”这句话就是全球新闻界第一次正式关于“晶体管”的正式介绍。1948年9月,巴丁(Bardeen)、肖克利(Shockley)和布拉顿(Brattain)三位科学家登上了美国《电子学》杂志的封面。

图片图片

点接触晶体管制造困难,可靠性不高,因此肖克莱继续深入研究,在1948年独立提出了结型晶体管的概念,在1949年提出了半导体PN结理论,在1951年与合作者一起成功研制了以PN结为有源区的结型双极晶体管,这一结构更容易制造,效果也更好,立即成了BJT的标准结构,并服役至今。

图片

更改地球的非常大技术创新——结合用电线路

在2000年,基尔比因为在1958年发明了集成电路而获得诺贝尔物理学奖。我们可以发现,获奖时间远远晚于集成电路的发明时间,达到了42年,这是因为当时集成电路被人们认为是一项重要的技术创新,而并非是一项重大的科学发明。但是集成电路的发展经受住了时间的考验,并且直至今日依旧在不断发展。
基尔比(Kilby)在1923年11月8日出生于美国密苏里州的杰佛逊市,早在中学时代,他就与父亲一起从事电话和无线电通信方面工作,并对电子学产生了浓厚的兴趣。在1947年和1950年,他分别在伊利诺伊(Illinois)大学和威斯康星(Wisconsin)大学获得学士学位和硕士学位。

图片

距今第2次时代大对决阶段和自从的朝鲜中国战争时段,军事上对电子装备的小型化及其可靠性提出了迫切的需求.当时一架B-29轰炸机要求上千个真空管和几万个无源元件。它的成本、体积和可靠性成为一个电子系统发展的制约因素。

图片

关于幼儿园模块化控制电路的基本概念的最初描绘,应该说是由英国皇家信号和雷达机构 (Royal Signal&Radar Establishment)于1952年5月在电子元器件会议上提出的,可是却没法给予建立。
基尔比在德州仪器(TI)负责电子装备的小型化工作时,认为用传统的微型化模型的工作方式解决不了问题。因此他试图将电阻、电容等无源元件和有源元件都做在同一块半导体材料上,于1958年9月12日在实验室完成了第一块集成电路振荡器的演示实验,标志的意思着集合集成运放的出生。

图片

第二步年,他在光刻技艺的关心下取得成功成功研制出了新的锗引发器。

图片

图片

从此以后基尔比一致从业模块化三极管的俄罗斯军事、行业和业务适用的开发性作业,在军事科学软件应用模式和集成式电路板估算机等因素都具有了定的成为。有所作为发觉人一种,他还发一目了然app下载核算器和中用袖珍数据源华为设备热打印文件机。

图片

图片

就可以察觉,一家多硫化锌管是锗基多硫化锌管,一家结合线路电源ICIC芯片是锗电源ICIC芯片,锗原材料在半导体器件电源ICIC芯片的中期占得了制约战略地位。
仙童公司在1959年7月30日申请了基于硅平面工艺的集成电路专利,使用了外延、氧化、扩散和光刻等一系列新工艺技术,更适合大批量生产,相对于锗芯片来说具有价格上的优势。除此之外,硅在物理、化学性质以及在储量上都占有绝对性的优势。

图片

图片

由此,近年来硅集成ic能力的持续进展,锗集成ic越来越脱离了发展历史的表演舞台。固然锗脱离了集成ic前沿技术,但它还有的是种决定性的光電电子器件物料,在中频大电机功率电子器件、光電雪崩稳压管和太阳系能干电池等前沿技术还是更是不易抗衡的位置。

高档IC芯片的未来的发展——专业封装形式

系统设计专业市场角逐,不断提高产品的性价比是半导体技术发展的动力,而缩小特征尺寸是最有效手段之一。1964年,Intel公司创始人之一的摩尔(Moore)提出著名的摩尔定律(Moore's Law),预测芯片技术的未来发展趋势是:当价格不变时,芯片上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。后来50多年芯片技术的发展也证明了摩尔定律基本上还是准确的。

图片图片

可是,随着时间推移特色长度的一个劲变小,元器规格尺寸进入到了微米频度、耗时规格尺寸为飞秒频度的新元器将面临元器结构类型、主要技术工艺、集成系统技术工艺和装修材料指标体系各种原理框架等领域的一一个系列话题,愈来愈越临近其数学上限。
近几年里来,各式比较好的封装类型形式形式的技巧频频出现,达到了更强各层次的封装类型形式形式模块化系统,使存储芯片具备着了更强的密度单位、更强的系统、可荐的能、更小的面积、更低的输出功率、较快的速度慢、更小的推迟了、更低的制造费等优点。半导体行业房产也在进人后摩尔社会,最为模块化系统控制电路房产中不得或缺的后道流程,比较好的封装类型形式形式技巧正化身着越变越极为重要的游戏角色。

图片

参照医学文献

[1]彭英才,傅广生,X.W.Zhao.半导体科学技术与诺贝尔物理学奖[J].物理,2004(09):692-696.

[2].1956年诺贝尔物理学奖——威廉·布拉德福德·肖克利、沃尔特·豪泽·布拉顿及约翰·巴丁因对半导体的研究和发现晶体管效应[J].医疗装备,2018,31(11):206.

[3]王阳元.诺贝尔奖离我们并不遥远——从集成电路发明获2000年诺贝尔物理学奖谈起[J].物理,2001(03):132-137.

[4]龙乐.电子封装技术发展现状及趋势[J].电子与封装,2012,12(01):39-43.DOI:10.16257/j.cnki.1681-1070.2012.01.012.


小说作品 | 严郑瀚—中科华正