Как изобрели интегральную схему

Автор: Юрий Ильин

Опубликовано 25 января 2011 года

23 января 1959 года: Роберт Нойс, сооснователь компании Fairchild Semiconductor, придумал то, что потом стало называться микросхемой, микрочипом или интегральной схемой. В результате его и ныне называют изобретателем такой схемы - точнее, одним из них.

Дело в том, что за полгода до него практически идентичное устройство придумал другой инженер - Джэк Килби, сотрудник Texas Instruments.

Что такое интегральная схема?

"Интегральная схема, интегральная микросхема, микроминиатюрное электронное устройство, все или часть элементов которого нераздельно связаны конструктивно и соединены между собой электрически", - говорит нам Большая Советская Энциклопедия.

Википедия же уточняет:

"...микроэлектронное устройство - электронная схема произвольной сложности, изготовленная на полупроводниковом кристалле (или плёнке) и помещённая в неразборный корпус, или без такового, в случае вхождения в состав микросборки.

Часто под интегральной схемой понимают собственно кристалл или плёнку с электронной схемой, а под микросхемой - интегральную схему, заключённую в корпус".

Килби, опираясь на разработанный Куртом Леховеком (Kurt Lehovec) принцип изоляции электронных компонентов p-n-переходами, в июле 1958 года разработал изначальную концепцию, а 12 сентября представил первую работоспособную модель интегральной микросхемы.

Вид у того прототипа был несколько страшноватый. Килби неоднократно потом замечал, что если бы он знал, что впервые показывает устройство, на котором следующие полстолетья будут держаться все информационные технологии, он бы, конечно, сделал её покрасивее.

Но тогда речь шла не о красоте, а о сугубой практичности. Компоненты электронных схем - транзисторы, резисторы, конденсаторы и другие детали, - в то время размещались на платах отдельно. Возникла идея объединить их на одном монолитном кристалле из полупроводникового материала.

В первой реализации Килби это выглядело как германиевая полоска 7/16 на 1/16 дюйма (т.е. примерно 11 на 1,5 мм). Она содержала один-единственный транзистор, несколько резисторов и конденсатор. Примитивно, но свою пробную задачу - вывести синусоидальную волну на экран осциллографа - она выполнила.

В патентной заявке, которую Джэк Килби подал только через полгода, 6 февраля 1959 года, он описал новое устройство так: "объект из полупроводникового материала... где все компоненты электронной схемы полностью интегрированы".

В 2000 году он получил Нобелевскую премию в области физики за своё изобретение - точнее, за свой вклад в изобретение интегральной схемы.

Потому что, как уже сказано, он был не единственный. Роберт Нойс выдвинул собственную идею интегрированной микросхемы, причём ему удалось решить целый ряд практических проблем, которые не поддались напору интеллекта Килби. И именно Нойс придумал использовать кремний, в то время как Килби использовал для своей микросхемы германий.

Что характерно, патенты они получили оба в одном и том же году - 1959-м. Между Fairchild Semiconductor и TI началось противостояние, закончившееся, впрочем, мирным договором и созданием совместной взаимовыгодной лицензией на производство чипов.

Победил, однако, кремний.

С 1961 года Fairchild Semiconductor начала выпускать интегральные схемы в свободную продажу. Новые устройства моментально нашли применение в производстве калькуляторов и компьютеров - их стали использовать вместо отдельных транзисторов, что позволило значительно уменьшить размеры вычислительных устройств, одновременно повысив их производительность.

Так, собственно, началась миниатюризация, продолжающаяся и поныне - в строгом соответствии с законом, сформулированным коллегой Нойса Гордоном Муром, предсказавшим, что каждые два года количество транзисторов на интегральной схеме будет удваиваться.

В 1968 году Нойс и Мур ушли из Fairchild Semiconductors и основали новую компанию - она называется Intel.