《集成电路产业全书》-读书笔记
第一章 集成电路技术与产业发展
1.1 集成电路的发明与技术进步
1.1.1 集成电路与集成电路产业
- 集成电路由美国德州仪器公司(Texas Instruments, TI)的基尔比(Jack S.Kilby)和仙童公司(Fairchild Co.)的诺伊斯(Robert N.Noyce)分别于1958年和1959年发明。
- 1965年,仙童公司的戈登·摩尔(Gordon E. Moore)在《电子学》杂志上发表了对集成电路技术发展的预测。
1.1.2 集成电路发明前的技术准备
- 1745年,荷兰莱顿城莱顿大学的彼得·冯·马森布鲁克(Pieter Van Musschenbrock)教授发明了可以将电荷储存起来的容器“布莱瓶”。
- 1752年,美国科学家本杰明·富兰克林(Benjamin Franklin)进行了著名的“风筝引电”实验,并提出了“电流”、“正电”、“负电”等术语。
- 1799年,意大利物理学家伏特(Alessandro Volta)成功地制造了世界上第一个电池——“伏特电堆”。
- 1820年,丹麦物理学家奥斯特(Hans C. Oersted)发现了电流的磁效应。
- 1826年,德国物理学家欧姆(Georg S. Ohm)发表了著名的欧姆定律。
- 1827年,法国物理学家安培(André M. Ampère)出版了《电动力学现象数学理论》,并发表了电流计。
- 1831年,英国物理学家法拉第(Michael Faraday)发现了电磁感应现象,使人类掌握了点此运动相互转变以及机械能和电能相互转变的方法。
- 1864年,英国物理学家麦克斯韦(James C. Maxwell)发表了论文《电磁场的动力学理论》。
- 1865年,英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在,并证明了真空中电磁波的速度等于光速,这成为现代无线电技术的基础。
- 1866年,德国人西门子发明了自励式直流发电机。
- 1888年,塞尔维亚裔美国人尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)发明了交流多项电力传输系统,大大推进了第二次工业革命的进程,使人类社会迅速进入到电气时代。
- 1888年,德国物理学家赫兹(Heinrich R. Hertz)用实验证实了麦克斯韦所预言的电磁波的存在。
- 1897年,英国物理学家汤姆逊(Joseph J. Thomson)从实验上发现了电子存在的直接证据。电子的发现,揭示了电的本质。
- 1900年,德国物理学家普朗克(Max K. E. L. Planck)提出了物质辐射的能量是不连续的假说,引入了能量量子的概念,创立了量子理论(Quantum Theory)。
- 1914年,丹麦物理学家玻尔(Niels H. D. Bohr)提出了新的量子化原子模型。
- 1926年,奥地利物理学家薛定谔(Erwin Schrodinger)系统地阐明了波动力学理论,提出了薛定谔方程。
- 1928年,量子论论创始人普朗克提出了固体能带理论的基本思想能带论。能带论第一次科学地阐明了固体可按导电能力的强弱,分为导体、半导体和绝缘体。
- 1930年,英国物理学家狄拉克(Paul A. Maurice Dirac)著书《量子力学原理》,提出了著名的狄拉克方程,并且从理论上预言了正电子、磁单极子的存在。
- 1931年,英国物理学家威尔逊在能带理论的基础上提出了半导体的物理模型,阐述了“杂质导电”和“本征导电”的机理。
- 1939年,德国的肖特基(W. H. Schottky)、英国的莫特(N. F. Mott)和苏联的达维多夫几乎同时应用金属与半导体接触的“势垒”(Potential Energy Barrier)概念,建立了解释金属-半导体接触整流作用的“扩散理论”。
这样,能带论、半导体导电机理和扩散理论这三个相互关联、逐步发展起来的半导体理论模型构成了确定晶体管这一技术发明的理论基础。
1.1.3 电子管、晶体管的发明与应用
- 1879年,美国发明家托马斯·阿尔瓦·爱迪生(Thomas A. Edison)点亮了第一支有使用价值的电灯。1880年1月27日,爱迪生申报了发明电灯的专利。
- 1904年,英国发明家弗莱明(J. A. Flemimg)在研究“爱迪生效应”的基础上,在只有灯丝的“灯泡”里加了一块金属板(阳极),发明了真空二极管并取得专利。此后,真空二极管在无线电技术中被用于检波和整流。
- 1907年,美国发明家德·福雷斯特·李(De F. Lee)在二极管中加入了一个格栅,制造出第一支真空电子三极管。
- 1946年,美国宾夕法尼亚大学研发了世界上第一胎电子数字积分计算器(Electronic Numerical Integrator and Computer, ENIAC)。冯·诺依曼(John von Neumann)是该研发团队成员之一。
- 1946年,美国贝尔实验室成立了由肖克莱(William B. Shockley)、巴丁(John Bardeen)和布拉顿(Walter H. Brattain)组成的固体物理学研究小组。1947年12月16日,布拉顿和巴丁实验成功点接触型锗三极管,这是世界上第一个晶体管。
- 1948年,肖克莱提出了pn结型晶体管的理论,并于1950年与斯帕克斯(Morgan Sparks)和戈登·K·蒂尔(Gordon K. Teal)一起成功研制出锗npn三极管。
1.1.4 集成电路的发明
- 1952年,英国科学家达默(G. W. A. Dummer)在英国皇家信号和雷达机构(Royal Signal & Radar Establishment)的一次电子元器件会议上,首先提出并描述了集成电路的概念。
- 1958年,在德州仪器郭思负责电子装配小型化工作的基尔比提出了集成电路的设想。1958年9月12日号19日,基尔比分别完成了移相振荡器和触发器的制造和演示,标志了集成电路的诞生。1959年5月6日,TI公司为此申请了小型化的电子电路(Miniaturized Electronic Circuit)专利(专利号未No.3138744,批准日期为1964年6月23日)。
- 1959年,TI公司在纽约举行的无线电工程师学会(Institute of Radio Engineers, IRE, IEEE的前身)展览会的几折招待会上发布了集成电路的发明。
1.1.5 集成电路产品中信息获取、存储与处理的里程碑
图像传感器(Imagin Sensor)和微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System, MEMS)是集成电路在信息获取取得重要成果的两个里程碑。
-
图像传感器
- 1969年,美国贝尔实验室(Bell Labs)威拉德·博伊尔(Willard S. Boyle)和乔治·史密斯(George E. Smith)发明的电荷耦合器件(Charge Coupled Device, CCD)解决了光学影像转化为数字信号的问题。2009年,两位发明人获诺贝尔物理学奖。
- 1992年,美国喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory, JPL)的埃里克·弗萨姆(Eric Fossum)发明了CMOS有源相速传感器(CMOS Active Pixel Sensor)
-
微机电系统
- 1959年,理查德·菲利普斯·费曼(Richard P. Feynman)提出了微型机械的设想。
- 1987年,加州大学伯克利分校研制出转子直径未60~12μm的电动机。
- 继1963年美国仙童公司的弗朗克·万拉斯(Frank Wanlass)和萨支唐(Chi-Tang Sah)提出金属-氧化物-半导体(Metal-Oxide-Semiconductor,MOS)概念之后,1967年7月,同时发明了两种半导体存储器。
- 在IBM工作的登纳德(Robert Dennard)发明的动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory, DRAM)
- 在美国贝尔实验室工作的华裔科学家施敏和韩裔科学家姜大元发明的非易失性半导体存储器(Non-volatile Semiconductor Memory, NVSM)。
- 1969年,Intel研制成功64bit双极静态随机存取存储器(SRAM)芯片C3101.
- 1984年,根据NVSM原型,日本东芝公司的舛冈富士雄(Fujio Masuoka)开发出闪速存储器(Flash Memory)。
- 1970年,Intel采用12μm工艺开发的1Kbit MOS DRAM(C1103型)问世。
- 1971年,Intel的霍夫(Hoff)发明了型号为4004的中央处理器(Central Processing Unit,CPU),集成电路作为最重要的角色登上了信息处理的历史舞台。
1.1.6 集成电路材料发展的里程碑
第二章 集成电路产品门类与应用
第三章 集成电路产业经济与投资
本文来自博客园,作者:CestLaVie0019,转载请注明原文链接:https://www.cnblogs.com/fishwithsheep/p/16805952.html
【推荐】编程新体验,更懂你的AI,立即体验豆包MarsCode编程助手
【推荐】凌霞软件回馈社区,博客园 & 1Panel & Halo 联合会员上线
【推荐】抖音旗下AI助手豆包,你的智能百科全书,全免费不限次数
【推荐】博客园社区专享云产品让利特惠,阿里云新客6.5折上折
【推荐】轻量又高性能的 SSH 工具 IShell:AI 加持,快人一步
· DeepSeek “源神”启动!「GitHub 热点速览」
· 我与微信审核的“相爱相杀”看个人小程序副业
· 微软正式发布.NET 10 Preview 1:开启下一代开发框架新篇章
· 如何使用 Uni-app 实现视频聊天(源码,支持安卓、iOS)
· C# 集成 DeepSeek 模型实现 AI 私有化(本地部署与 API 调用教程)