晶體管：電子工業(yè)的奠基石

現(xiàn)在一個小型芯片上就包括了70億個晶體管。而使得晶體管變得如此重要的關(guān)鍵一步是由羅伯特·諾伊斯在1959年邁出的。

現(xiàn)今地球上的晶體管，要比銀河系里星星的數(shù)量還要多，而這個數(shù)量的增長還從來沒有停止過。不難想象，如果沒有晶體管，現(xiàn)在占據(jù)我們?nèi)粘Ｉ畹娜魏坞娮赢a(chǎn)品都不會成為可能。晶體管是電子電路最重要的部分：在數(shù)字電路中，每個比特正是由一個晶體管的狀態(tài)表示的。

1925年，朱利亞斯·埃德加·利林菲爾德申請了首個晶體管應(yīng)用的專利，而它的首個模型在20年后才做好。從1950年起，晶體管開始逐漸流行起來，原因是它被應(yīng)用在了便攜無線電接收器上。這個事件打響了微型晶體管急速發(fā)展的發(fā)令槍。1959年，物理學(xué)家羅伯特·諾伊斯提出用一塊薄薄的硅芯片來制作含有多個晶體管的整個電路的想法，正是這個集成電路的想法，奠定了整個微電子工業(yè)的基礎(chǔ)。羅伯特·諾伊斯第一個將所有的電子元器件和它們之間的連線全部裝載在一塊基片上，這時他的同事們（包括杰克·科爾比）還在用電線連接不同的元器件。羅伯特·諾伊斯后來被人們稱為“硅谷市長”，是因為現(xiàn)在還在廣泛使用的場效應(yīng)晶體管需要的一種半導(dǎo)體材料，這種材料通常是硅。

電路中電子從“源極”流到“漏極”，中間需要經(jīng)過承載電壓的“柵極”。柵極的電壓越低，電流中的電子就會越多，所以柵極的電壓可以控制流過晶體管的電流。1968年，諾伊斯和高登·E·摩爾聯(lián)合成立了英特爾?！澳柖伞鳖A(yù)測了因為晶體管的體積不斷減小，集成電路上的晶體管數(shù)量每兩年就會翻一番。摩爾認(rèn)為摩爾定律在2025年左右會失效，因為晶體管的體積將達(dá)到理論最小值?，F(xiàn)在的證據(jù)都表明，他的預(yù)言將會成真，但這并不代表科技發(fā)展會減速，畢竟只要再增加面積，計算能力還會繼續(xù)提升。

諾伊斯因為他的貢獻(xiàn)獲得了一些獎項，但即使杰克·科爾比在2000年拿到了諾貝爾物理學(xué)獎，羅伯特·諾伊斯還是沒有染指諾貝爾獎，他在1990年以62歲的年齡去世，而諾貝爾獎只頒給在世的人。不過，IEEE（電氣電子工程師學(xué)會）自2000年起每年頒發(fā)以他命名的羅伯特·N·諾伊斯獎?wù)?，來表彰在微電子領(lǐng)域做出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家和工程師。