电子领域的新革命——集成电路

电子领域的新革命——集成电路

学界都焦急地关注着肖克利的行踪。果然,从硅谷的瞭望山传来消息:肖克利半导体实验室宣告成立,硅谷有了自己伟大的发明家。不久,因仰慕“晶体管之父”的大名,求职信像雪片般飞到肖克利的办公桌上。

第二年,以诺依斯、莫尔为首的8位年轻的科学家,陆续加盟肖克利实验室,他们年龄全都在30岁以下,风华正茂,学有所成,正处在创造能力的巅峰。其中,有获得双博士学位者,有来自大公司的工程师,有著名大学的教授。肖克利慧眼识英才,青年科学家也都由衷地感到,今后要与肖克利博士一起,去改写人类电子世纪的历史。

这种感觉不久就得到验证:当年11月,斯德哥尔摩打来长途电话,肖克利博士荣获诺贝尔物理奖。年轻人簇拥着科学巨匠来到帕洛阿尔托,在该市最庄重的“黛娜木屋”酒家举行庆典,用香槟酒为他们的“领航员”庆贺。

29岁的诺依斯恭敬地向肖克利博士敬酒,他是8人之中的“长者”。在麻省理工学院取得固体物理学博士学位后,他曾选择了一家很小的公司任职,因为只有在小公司里,他才可能独当一面,既当科学家,又当企业家,从而得到了充分的锻炼。在“投奔”肖克利诸位中,诺依斯可算是最坚定的人,根本就没有考虑过回头。飞抵旧金山后所做的第一件事,就是倾囊为自己购下住所,断然决定永久性定居,然后才去晋见肖克利。

其他7位青年,来硅谷的经历与诺依斯大抵相似。招齐员工后,肖克利下令实验室大量生产晶体管,要把成本降到每只5美分。然而,肖克利虽然雄心勃勃,但对管理却一窍不通,把实验室的生产指挥得一塌糊涂,全然听不进别人的善意规劝。特曼教授后来评论说:“肖克利在才华横溢的年轻人眼里是非常有吸引力的人物,但他们又很难跟他共事。”

年轻人彻底地失望了:一年之中,实验室没有任何拿得出手的产品问世。1957年,8位青年中的7人偷偷聚在一起,瞒着肖克利商量“叛逃”的办法。想来想去,决定自己创办一家公司。可他们也都不懂生产管理,大家一致同意“策反”诺依斯,他看起来是唯一有点儿领导才能的人。没料到诺依斯除了于心不忍外,也早就萌生了“外心”。当8位青年联名递上辞职书的时候,肖克利不由得火冒三丈。

“你们简直是一群叛徒!”肖克利指着诺依斯的鼻子,怒不可遏。年轻人面面相觑,但还是义无反顾离开了他们的“伯乐”。这就是电脑史里人所共知的有关“8大叛徒”的趣谈,不过,肖克利本人后来也改口把他们称为“8个天才的叛逆”。

诺依斯和另外7个“叛徒”并没有“亡命天涯”,他们铁了心,一定要在硅谷干出个名堂。远在新泽西州的一家照相器材公司愿意为他们在硅谷投资办实业,从事半导体的研究与开发。由于公司的老板名叫费尔柴尔德,中文直译为“仙童”,“8个叛逆”新开张的这家公司被命名为仙童半导体公司。

1957年10月,仙童公司也在瞭望山租下一间小屋,距离肖克利实验室和惠普公司发迹的汽车库差不多远。“仙童”们商议要制造一种双扩散基型晶体管,以便用硅来取代传统的锗材料,这是他们在肖克利实验室尚未完成却又不受肖克利重视的项目。诺依斯给伙伴们分了工,由赫尔尼和莫尔负责搞“扩散工艺”,而他自己带着拉斯特专攻“平面照相技术”,其他的人也都各司其职。

在诺依斯精心运筹下,公司业务迅速发展,员工增加到了100多人。同时,一整套制造硅晶体管的平面处理技术也日趋成熟。科学家赫尔尼是众“仙童”中的佼佼者,他像变魔术一般把硅表面的氧化层挤压到最大限度。诺依斯等人首创的晶体管制造方法也与众不同,他们先在透明材料上绘好晶体管结构,然后用拍照片的办法,把结构显影在硅片表面氧化层上,腐蚀去掉不需要的图形后,再把那些具有半导体性质的微粒扩散到硅片上。氧化、照相、刻蚀、扩散,半导体平面处理技术仿佛为“仙童”们打开了一扇奇妙的大门,他们突然看到了一个广阔的空间:用这种方法既然能做一个晶体管,为什么不能在硅片上集成几十个,几百个,乃至成千上万个呢?

1959年1月23日,诺依斯在日记里详细地记录了这一闪光的设想。几乎同一时期,美国德克萨斯仪器公司的青年研究员基比尔也想到类似的创意,并于1959年申请了专利。在此之后,诺依斯对其进行改进,他提出:用平面处理技术实现集成电路的批量生产。1959年7月30日,他采用先进的平面处理技术研制出集成电路并申请了专利。


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