【世界第一块集成电路芯片是谁发明的】电子学的一次飞跃

电视机的使用，给世界电子工业发展注入了强大活力

　　自从20世纪初发明了第一只三极电子管，实现了用电子管来放大和控制电子信息后，各种电子仪器和电子设备如无线电通讯、雷达、导航、广播、电视、电子计算机等相继问世。以电子管为核心的电子技术日益渗透到各个应用领域，为整个科学技术的发展作出了重大贡献。

　　然而，科学技术总是不断发展和完善的，与人们的社会生活密切相关的电子技术更是如此。随着人们对其功能的要求日益增多，电子电路越来越复杂，各种电子设备所使用的电子管数量也越来越多，由此造成的结构复杂、体积笨重、成本昂贵、耗电太多的缺点，也是显而易见的，这给电子设备的实际应用带来了难以克服的困难。由此，如何缩小体积、减轻重量、降低成本、减少功耗和提高工作可靠性成为人们亟待解决的问题。

　　1948年，第一只半导体制成的晶体三极管问世了。它质轻体小，坚固抗震，寿命长，功耗低，而且性能稳定可靠，与电子管相比，它有极大的优越性。50年代，人们就开始对半导体物理、材料、器件设计理论、工艺原理、制造技术等进行全面迅速的研究和开发，并且发现，早期半导体晶体管无论在器件结构上，还是工艺上都存在一定的问题。于是人们不得不重新寻求小型化的新途径。

　　人们设想着能否将晶体管、二极管等有源元件和电阻、电容等无源器件做在同一个芯片上(如硅)，这就是集成的概念。1956年，美国的富勒和赖斯发明的扩散工艺，为研制集成电路铺平了道路。1958年，美国德克萨斯仪器公司宣布制成了一种集成振荡器，首次把晶体管和电阻、电容等集成在一块硅片上，构成一个基本完整的单片功能电路。集成电路的发明，是电子学发展的一次大飞跃，使电子技术进入到微电子技术时代。人们在几毫米见方的半导体材料上，用微米及亚微米级刻蚀加工技术，制造成10万以上晶体管构成的微缩单元电子电路，使得传统的电子器件概念发生了变化，这种新型的封装好的器件体积和功耗都很小，具有独立的电路功能甚至系统功能。所以有人认为，微电子的发明和火药、蒸汽机的发明一样，对人类来说具有划时代的意义。

　　在以后的30余年中，微电子技术以令世人震惊的速度突飞猛进地发展。随着工艺的不断成熟与光刻精度的不断提高，一个芯片上所集成元器件数量即集成度，几乎是不变地按每隔3年上升4倍的高速度向前发展。在集成电路刚刚问世的时候，一块集成电路上集成的元器件数量只有十几个。20年后，1977年就出现了超大规模集成电路(元件数在10万到1000万之间)，现在，元件数大于1000万的特大规模集成电路也已出现。

　　目前，微电子技术不只是致力于电路特征尺寸的减少，还致力于提高电路的复杂程度和功能性。总的趋势仍将是朝着高密度微型化、高速度低功耗、高频率大功率、高灵敏低噪声、高可靠长寿和多功能智能化的理想境界发展。