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Sandbox Physics
控制电流与光的材料

材料 · 测量 · 解释

集成电路:把一个电路做进同一块材料

把元件集成起来,为什么是不同于发明晶体管的另一项突破?

  1. 制作多个元件

  2. 在共同基底上互连

  3. 让完整电路运行

  4. 建立可重复的制造工艺

集成既需要晶体管效应,也需要元件隔离与互连。

1958 年的演示针对整个电路

Kilby 于 1958 年在 Texas Instruments 演示集成电路,问题从单个元件推进到:能否在同一块半导体里做出几种电路功能,减少分立装配。

Robert Noyce 独立发展硅平面方案,并给出实用的互连方法。2000 年对 Kilby 的授奖并不抹去这项独立贡献。

来源:[1][2]

晶体管多,还不等于电路能用

元件要按正确关系接线,还得有足够隔离,免得电流走错路。工艺必须在不同区域做出不同功能,又不损坏旁边器件。芯片图案的照片,不能代替实际电路测试。

来源:[1]

可制造性让构想走向规模使用

可重复的工艺、可靠互连和足够良率,把集成变成产业。尺寸继续缩小,电容、电阻和散热又带来新的物理问题;第一只样机并未预先解决所有后来的限制。

来源:[1]

器件 Lab 解释集成中的几个环节

晶体管和异质结 Lab 解释单个器件怎样控制电流;本文讲把元件与连接集成起来的独立历史。若没有明确工艺或电路测量问题,另做通用芯片动画并不会增加证据。

来源:[1][3]

来源与阅读说明

  1. Kilby: Turning potential into realities (2000)

    早期集成电路、互连,以及走向制造的工程工作。

  2. 2000 Nobel information: heterostructures and integrated circuits

    涉及 1957 年异质结晶体管提议、1963 年激光提议、约 1970 年器件突破和集成电路背景。

  3. Nobel Prize in Physics 2000: official award

    核对获奖归属与年份。原始观测或理论论文往往早得多。

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