Что было создано джеком килби в 1958 году
5 фактов об изобретении интегральной микросхемы
1. Идея интегральной микросхемы возникла у изобретателя в один из июльских дней 1958 года прямо на рабочем месте. Поскольку Джек Килби был нанят в Texas Instruments всего пару месяцев назад, то в отпуск, как большинство его коллег, он уйти не мог. Зато его никто не отвлекал, и у Килби было много времени для размышлений. Как рассказывал сам изобретатель, ему вдруг пришла в голову мысль: а что если все части схемы, а не только транзисторы, сделать из материалов-полупроводников и собрать их на одной плате? Боссу Texas Instruments идея приглянулась, и тот попросил Джека Килби изготовить схему по новому принципу.
2. Первый прототип микросхемы, изготовленный Килби вручную, выглядел весьма непрезентабельно. Он состоял из германиевой пластинки и встроенных в нее деталей электронной цепи, преобразующей постоянный ток в переменный. Для соединения блоков использовались навесные металлические провода. Однако после ряда усовершенствований интегральная микросхема была готова к серийному производству.
3. Поначалу Texas Instruments не торопилась патентовать и коммерчески использовать принцип интеграции, предложенный Килби. Патент был получен лишь пять месяцев спустя, 6 февраля 1959 года, на фоне слухов о том, что микрочип собираются запатентовать конкуренты — компания RCA. Слухи, впрочем, оказались ложными.
4. Однако история показала, что в Texas Instruments волновались не зря. В январе 1959 года у изобретателя Роберт Нойса, работавшего в небольшой калифорнийской фирме Fairchild Semiconductor и на тот момент не знавшего об изобретении Килби, возникла идея, что вся электронная схема может быть собрана на одном чипе. Уже весной Fairchild Semiconductor подали заявку в патентное бюро, чтобы защитить интеллектуальные права на «унитарную схему», где был лучше, чем у Texas Instruments, проработан вопрос связи компонентов схемы между собой. Примечательно, что в 1966 году Texas Instruments и Fairchild Semiconductor во избежание патентных войн признали друг за другом равные права на интегральную схему.
5. За изобретение интегральной схемы, которая сделала электронику более миниатюрной, в 2000 году Джек Килби стал лауреатом Нобелевской премии по физике. Он также известен как изобретатель карманного калькулятора и термопринтера.
55 лет интегральной микросхеме. История изобретения словами участников
6 февраля 1959 года, ровно 55 лет назад, Федеральное патентное ведомство США выдало патент на изобретение интегральной микросхемы компании Texas Instruments. Тем самым было официально признано рождение технологии, не будь которой, мы сегодня не имели бы под рукой подавляющего большинства привычных нам электронных приборов и связанных с ними возможностей.
Идея интегральной микросхемы в конце 50-х, как говорится, носилась в воздухе. Уже был создан транзистор; стремительно развивавшаяся радио- и телевизионная схемотехника, не говоря уже о компьютерной, требовала поиска решений для миниатюризации; потребительский рынок нуждался в удешевлении аппаратуры. Идея выкинуть из схемы на полупроводниковых транзисторах и диодах всё лишнее (монтажные панели, провода, корпуса и изоляторы), собрав в один «кирпич» её суть — n-p-переходы, — неминуемо должна была прийти в голову кому-нибудь.
Так и случилось. Пришла. Причём сразу нескольким талантливым инженерам, но лишь одного из них сегодня принято считать «отцом интегральной микросхемы» — Джека Килби, сотрудника Texas Instruments, удостоенного в 2000 году Нобелевской премии по физике за изобретение интегральной микросхемы. 24 июля 1958 года идея нового прибора была им записана в рабочий дневник, 12 сентября он продемонстрировал работающий образец микросхемы, подготовил и подал заявку на патент, а 6 февраля 1959-го получил его.
Справедливости ради следует признать, что конструкция германиевой микросхемы Килби была практически непригодна для промышленного освоения, чего нельзя сказать о разработанной Робертом Нойсом кремниевой планарной микросхеме.
Роберт Нойс, работавший в компании Fairchald Semiconductor (он являлся и одним из основателей этой фирмы) практически одновременно и независимо от Килби разработал свой вариант конструкции интегральной микросхемы, запатентовал его и… вверг на 10 лет Texas Instruments и Fairchald Semiconductor в непрерывную патентную войну, завершившуюся 6 ноября 1969 года решением апелляционного суда США по делам патентов и таможенных сборов, согласно которому единственным изобретателем микросхемы должен считаться… Роберт Нойс! Верховный суд США подтвердил это решение.
Впрочем, ещё до вынесения судебного вердикта, в 1966 году, компании договорились о признании друг за другом равных прав на интегральную микросхему, а оба изобретателя — Килби и Нойс были удостоены одинаковых высших наград научного и инженерного сообществ США: National Medal of Science и National Medal of Technology.
А ведь были и другие, кто гораздо раньше Килби и Нойса формулировали принцип конструкции и даже патентовали интегральную микросхему. Немецкий инженер Вернер Якоби в своём патенте 1949 года рисует конструкцию микросхемы из 5 транзисторов на общей подложке. 7 мая 1952-го английский радиоинженер Джеффри Даммер описал принцип интеграции компонентов схемы в единый блок в своём публичном выступлении на симпозиуме, посвящённом электронным компонентам в Вашингтоне (на этом симпозиуме, кстати, присутствовал и Джек Килби); в 1957-м он представил действующий образец первой в мире интегральной микросхемы-триггера на 4 транзисторах. Спецы из военного ведомства Англии новинку не поняли и не оценили её потенциала. Работы закрыли. Впоследствии на родине Даммера назвали «пророком интегральной микросхемы», его приглашали участвовать во многих национальных и международных проектах по развитию электронных технологий.
В США в октябре того же года Бернар Оливер подал заявку на патент, где описывал способ изготовления монолитного блока из трёх планарных транзисторов. 21 мая 1953 года инженер Харвик Джонсон подал заявку на несколько способов формирования разнообразных электронных компонентов схем в одном кристалле. Забавно, что один из вариантов, предложенных Джонсоном, 6 лет спустя был независимо реализован и запатентован Джеком Килби. Потрясающе!
Подробные биографии всех изобретателей интегральной микросхемы, описания событий и обстоятельств великого, не побоюсь этого слова, изобретения сегодня легко может найти каждый желающий: всё это есть в Сети. Мне же, в день рождения микросхемы, хотелось бы «дать слово» всем троим: Джеффри Даммеру, Джеку Килби и Роберту Нойсу. В разное время в интервью они делились воспоминаниями «как это было», своими мыслями и переживаниями. Я выбрал некоторые высказывания, которые мне показались интересными…
Джеффри Даммер:
«С появлением транзистора и работ по полупроводникам в целом сегодня, по-видимому, можно ставить вопрос о создании электронного оборудования в виде твёрдого блока без каких-либо соединительных проводов. Этот блок может состоять из слоёв изолирующих, проводящих, выпрямляющих и усиливающих сигнал материалов. Задание электронных функций компонентов и их соединение должным образом может быть выполнено путём вырезания участков отдельных слоёв».
«В одной из своих книг я объяснил причину своей неудачи большой усталостью от бесконечных бюрократических войн, но, возможно, дело не только в этом. Факт в том, что никто не хотел рисковать. Военное министерство не будет заключать контракт на устройство, не доведённое до промышленного образца. Отдельные разработчики не захотели браться за неизвестное им дело. Это ситуация курицы и яйца. Американцы — финансовые авантюристы, а в этой стране (имеется в виду Англия. — Ю. Р.) всё происходит слишком медленно».
«Является ли изобретение интегральной микросхемы моим самым главным достижением в жизни? О, безусловно. »
Роберт Нойс:
«В Fairchild мы начали работать в рамках инженерного проекта, который военные называли “молекулярной инженерией ”. Он финансировался ВВС. Предполагалось, что мы должны создать некую структуру, построенную из конструкций «молекула-на-молекуле» или даже «атом-на-атоме». И такая структура должна выполнять функции электронного прибора. Это было не совсем по нашему профилю, поскольку сила электронной промышленности всегда была в том, чтобы синтезировать что-то из простых элементов, а не пытаться изобрести сложный элемент. Создаются простые элементы схемы: конденсаторы, резисторы, усилительные элементы, диоды и т. п., а затем из них синтезируют требуемую функцию. В общем, с молекулярной инженерией что-то пошло не так».
«Вы спрашиваете, было ли это в первую очередь маркетинговое решение — заниматься интегральными схемами. Я думаю, что нет. Я думаю, что большинство достижений такого рода не было предсказано маркетологами и сознательно ими не подготавливалось. Они скорее возникали из логики технического прогресса. То время можно было бы охарактеризовать так: «Теперь мы можем вот это сделать. Почему бы вам не попробовать это продать?» А сегодня кто-то из маркетинга приходит и говорит: «Если бы имели вот это, то мы могли бы это продать». Чувствуете, где различие? В случае с интегральной схемой самое захватывающее было чувство, что существует необходимость в этом приборе. У всех. У военных, у гражданских… Понимаете — у всех!»
Джек Килби
Его первым местом работы была фирма Centralab в Милуоки, изготавливавшая детали для электронных устройств. Там шли эксперименты по объединению элементов, используемых для слуховых аппаратов на единой керамической основе, чернового прототипа микрочипа. В 1952 году Centralab была одной из компаний, купившей за 25 тысяч долларов лицензию на производство транзисторов, и теперь выгодно использовала готовность Bell Labs поделиться знаниями. Килби прослушал в Bell Labs двухнедельный курс лекций. Вместе с десятком других слушателей, живших в отеле на Манхэттене, каждое утро на автобусе его привозили в Мюррей-Хилл. Им прочли углубленный курс по конструированию транзисторов, дали возможность поработать в лаборатории и посетить завод, изготавливающий транзисторы. Всем участникам был предоставлены три тома технической документации. Благодаря удивительной готовности Bell Labs дешево продавать лицензии на свои патенты и делиться информацией, именно там были заложены основы цифровой революции, хотя компания и не извлекла из этого максимальную выгоду.
Килби понимал: чтобы всегда быть в курсе того, как совершенствуются транзисторы, надо работать в более крупной компании. Обдумывая различные предложения, летом 1958 года он решил перейти в Texas Instruments, где ему предстояло работать с Пэтом Хаггерти и его блестящей командой, занимавшейся транзисторами под руководством Уиллиса Эдкока.
Согласно правилам, действовавшим в Texas Instruments, все сотрудники в июле одновременно уходили в отпуск на две недели. Поэтому, когда Килби, которому еще не полагался отпуск, появился в Далласе, в полупроводниковой лаборатории практически никого не было, и у него было время подумать о том, как еще, кроме как для изготовления транзисторов, можно использовать кремний.
Он знал, что кусочек кремния, в котором вообще нет примесей, работает как простое сопротивление. Он также понимал, что есть способ заставить p-n-переход в кремниевом образце действовать как емкость. Это значит, что в нем будет накапливаться небольшой электрический заряд. Фактически, обработав кремний по-разному, можно изготовить любой электронный компонент. Отсюда и появилась идея, названная впоследствии “идеей монолита”: все элементы можно сделать из одного монолитного куска кремния. А это значит, что отпадает необходимость скреплять отдельные элементы на монтажной панели. В июле 1958 года, за шесть месяцев до того, как сходные соображения были зафиксированы Нойсом, Килби оставил запись в своем лабораторном журнале. Это было всего одно предложение, которое будут цитировать, когда он получит Нобелевскую премию: “Следующие электронные компоненты можно сделать на одной плате: сопротивление, конденсатор, распределенный конденсатор, транзистор”. Затем он сделал несколько набросков. Из них было понятно, как сделать эти элементы, компонуя в одном кристалле кремния различные области, в которые примеси добавлены так, что они имеют разные свойства.
Его начальника Уиллиса Эдкока, вернувшегося после отпуска, не удалось сразу убедить, что это предложение может иметь практическое значение. У лаборатории были и другие задачи, казавшиеся более важными. Но Эдкок заключил с Килби соглашение: если ему удастся сделать работающие конденсатор и сопротивление, он даст добро на создание всей схемы на одном кристалле.
Новое устройство не было уж таким изящным. В моделях, построенных Килби осенью 1958 года, оставалось большое количество тоненьких золотых проволочек, соединяющих некоторые элементы микросхемы. Все это напоминало дорогую паутинку, прицепившуюся к кремниевому прутику. Но устройства были не только уродливыми, они были непрактичными. Не было понятно, как можно их изготавливать их в большом количестве. Тем не менее это был первый микрочип.
В марте 1959 года, через несколько недель после подачи заявки на патент, Texas Instruments объявила о новом изобретении, названном “твердотельной схемой”. Кроме того, на ежегодной конференции в Институте радиотехников в Нью-Йорке было торжественно продемонстрировано несколько опытных образцов. Президент компании объявил, что новое устройство станет наиболее значительным после транзистора. Это выглядело как преувеличение, но оказалось, что сказано было слишком мягко.
Для Fairchild заявление Texas Instruments прозвучало как гром среди ясного неба. Нойс, за два месяца до того набросавший собственный вариант сходной идеи, был разочарован тем, что его обошли. Он боялся конкуренции со стороны Texas Instruments.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Продолжение на ЛитРес
Читайте также
Джек Через несколько дней после моего прибытия в Рава-Русскую, к нам пришла пожилая женщина и заявила, что у нее есть немецкая овчарка по кличке Джек и что она хочет отдать ее пограничникам. Нам нужны были не вообще овчарки, а дрессированные: розыскные, сторожевые или, на
Прощай, Джек!
Прощай, Джек! Непостоянная, переменчивая была в ту раннюю весну погода: днем ясное небо и солнце, к вечеру нависали дождевые тучи, ночью сыпалась то ледяная крупа, то мокрый снег, а к утру землю сковывал исчезающий с восходом солнца морозец. Бывало, что на вечерней заре дул
@Джек Мало кто замечал 28-летнего парня, каждый день сидевшего у окна кофейни Caffee Centro. Люди забегали сюда перекусить или проходили мимо по тротуару, но лишь немногие заговаривали с ним. Ему это нравилось. Зачастую он предпочитал нацепить наушники, пустить в них слабый гул
Джек вернулся!
Джек вернулся! Светло снаружи и темно внутри. Джек ходил туда-сюда перед ярким проекционным экраном, а сквозь шторы едва пробивались отблески дневного света. Его коричневые парадные туфли скользили по ковру, как тапочки балетных танцоров. На груди выделялся белый бейдж с
278 Из письма к Клайду С. Килби 20 октября 1965
278 Из письма к Клайду С. Килби 20 октября 1965 Получил на днях экземпляр книги «К. С. Льюис в новом свете». Надеюсь, вы тоже. На мой взгляд, книга интересная, и в самом деле проливает на Льюиса некоторый свет, хотя мне представляется странным, как все они упускают из виду одну из
282 Из письма к Клайду С. Килби 18 декабря 1965
282 Из письма к Клайду С. Килби 18 декабря 1965 Профессор Килби из Уитон-Колледжа, штат Иллинойс, познакомился с Толкином, посетив Оксфорд в 1964 г. Теперь он предлагал приехать в Англию и предоставить Толкину любую необходимую помощь, чтобы тому легче было закончить
304 Из письма к Клайду С. Килби 4 июня 1968
304 Из письма к Клайду С. Килби 4 июня 1968 В конце апреля и в начале мая положение дел у меня дома дошло до того предела, когда необходимо что-то предпринять, причем быстро. Я покидаю Оксфорд и переселяюсь на южное побережье. На данный момент предполагается, что перееду я в
Блэк-джек
Блэк-джек Блэк-джек…Кто хотя бы раз в жизни не играл в очко?Разве что какие-нибудь весьма странные личности, к примеру из тех семей, которые с самого начала увлекались бриджем, что может в какой-то мере служить для них оправданием. Остальным я просто удивляюсь.В чем
Джек Уэлч
Джек Уэлч Джек Уэлч возглавлял General Electric (GE), огромную корпорацию с 300 000 сотрудников, в течение двадцати лет, став в сорок пять ее самым молодым руководителем. Ему досталось успешное и стабильное, но негибкое предприятие. И Уэлч реформировал эту компанию: сократил
Бабник Джек
Бабник Джек То, о чем намерена написать, я скрывала много лет. Скрывала от окружающих, от своих детей, хотя при жизни Джека слухи ползли во все стороны, а после его смерти немедленно стали появляться самые разные откровения тех, кто пользовался его вниманием.Пытаясь
Глава 4 ДЖЕК
Глава 4 ДЖЕК В 1925 году, когда Толкин вернулся в Оксфорд, в его жизни недоставало одного важного элемента. Недоставало с тех самых пор, как в битве на Сомме распалось ЧКБО, потому что Толкин так и не смог обзавестись новыми друзьями, столь же близкими ему по разуму и по духу.
ДЖЕК ЛОНДОН
ДЖЕК ЛОНДОН [49]«Когда кто-то был рядом, мне всегда хотелось выпить, — сказал как-то Джек Лондон. — А когда рядом никого не оказывалось, я пил в одиночку». В мире литературы, так и кишащем пьяницами высшего класса (Эдгар Аллан По, Джек Керуак, Дилан Томас), Лондон — автор
ЛОНДОН ДЖЕК
ЛОНДОН ДЖЕК Настоящее имя – Джон Гриффит(род. в 1876 г. – ум. в 1916 г.) Писатель. Романы «Мартин Иден», «Морской волк», «Джон Ячменное Зерно. Воспоминания алкоголика», «Лунная долина», «Железная пята», «Маленькая хозяйка большого дома», «Сердца четырех» и др.; повести «Искра
Джек Килби
Джек Килби Джек Килби — еще один мальчик-радиолюбитель с сельскохозяйственного Среднего Запада, возившийся вместе с отцом в его мастерской[336].«Я вырос среди трудолюбивых потомков поселенцев — ковбоев с американских Великих равнин», — заявил он, когда получил
Джек Мэтлок
Джек Мэтлок Вспоминая Васю Аксенова[134] Впервые я получил назначение в американское посольство в Москве в 1961 году. В то время «шестидесятники» становились популярными. Это невероятно вдохновило тех из нас, кто восхищался русской литературой и был потрясен крушением
Джек Килби – изобретатель первой микросхемы
В истории развития электроники можно отметить множество выдающихся личностей, которые способствовали развитию этого направления как науки и одновременно как производственной сферы. Но американский инженер Джек Килби был тем человеком, благодаря которому электроника и компьютерная техника совершила настоящий прорыв. Он одним из первых изобрел интегральную микросхему.
Джек Сент-Клер Килби родился 8 ноября 1923 года в небольшом американском городке Джефферсон-Сити, штат Миссури. Его отец был владельцем, а точнее управляющим местной Канзасской электрической компании, поэтому Джек с самого раннего детства, помогая отцу настраивать аппаратуру и электрические генераторы, был с головой вовлечен в электронику.
Окончив начальную школу в городке Грейт-Бенд Килби хотел поступить в престижный Массачусетский технологический институт, но провалил экзамены и вместо этого поступил в Университет Иллинойса, где получил степень бакалавра.
Когда японцы объявили войну США, напав на военно-морскую базу в Перл-Харборе Килби вместе с другими патриотически настроенными товарищами поступил на военную службу в ВМС США, где работал на радиоремонтной базе.
После войны будущий изобретатель микросхемы учился в Университете Висконсин-Милуоки, где получил степень магистра по электронике. Параллельно Килби работал в фирме Centralab, изготавливающей электронные компоненты для различных устройств.
В 1958 году Джек Килби устраивается на работу в набирающего в то время стремительные обороты производителя электронных компонентов – фирму Texas Instruments в Далласе. В этом же году, когда практически весь персонал компании ушел в отпуск, а Килби как новичку отдыхать было не положено, он делает свое величайшее открытие – создает первую в мире интегральную микросхему.
К сентябрю 1958 года прототип микросхемы был готов для показа, который состоялся для руководства компании 12 числа. И хотя он выглядел далеко не так, как современная интегральная схема, все же это был первый в мире реально функционирующих сложный электронный компонент, объединяющий в себе несколько более простых элементов.
В 1967 году Килби избрали членом Национальной инженерной академии США.
В 1970 году Джек Килби уже в качестве именитого и всеми известного изобретателя взял бессрочный отпуск в Texas Instruments и стал заниматься разработками в области электроники самостоятельно. В частности, он занимался разработкой первых солнечных батарей, а точнее изучал принципы преобразования солнечного света в электрическую энергию. В 1978 году его пригласили на должность заслуженного профессора электротехники в Техасском сельскохозяйственном и машиностроительном университете.
10 декабря 2000 года, через 42 года после своего величайшего открытия Джек Килби был удостоен самой высшей награды в мире науки – Нобелевской премии за создание первой в мире интегральной микросхемы. За что его лично даже поздравил тогдашний президент США Билл Клинтон.
Умер великий изобретатель 20 июня 2005 года в возрасте 81 год.
В общем за всю жизнь Джек Сент-Клер Килби был удостоен множества наград и премий. Он получил 9 почетных докторский степеней в институтах и университетах США, Великобритании и даже Тайваня.
Университет Висконсина-Мэдисона
Национальная медаль науки (1969)
Почетная медаль IEEE (1986)
Приз Чарльза Старка Дрейпера (1989)
Премия Computer Pioneer (1993)
Киотская премия (1993)
Премия Гарольда Пендера (2000)
Килби также был соавтором портативный калькулятор и термопринтер, на что он имел патенты. У него также были патенты на семь других изобретений. [2]
Содержание
Ранние годы
Килби родился в 1923 году в Джефферсон-Сити, штат Миссури, в семье Хьюберта и Вины Фрейтаг Килби. Оба родителя имели степень бакалавра наук в Университете Иллинойса, но именно его отец работал менеджером местной энергетической компании, которая перевезла семью из Джефферсон-Сити в Канзас, где он прошел путь от менеджера до президента коммунального предприятия. [3] Килби вырос и ходил в школу в Грейт-Бенд, Канзас, заканчивая Средняя школа Грейт-Бенд. (Дорожные знаки на въездах в город ознаменовывают его пребывание там, а район Общин в средней школе Грейт-Бенд был назван площадью Джека Килби Коммонс.)
Карьера
В середине 1958 года Килби, новый инженер в компании Инструменты Техаса (Т.И.), еще не имел права на летний отпуск. Он провел лето, работая над проблемой схемотехники, которую обычно называли «тирания чисел», и он, наконец, пришел к выводу, что изготовление схемных компонентов в массовом порядке в одном куске полупроводник материал может предоставить решение. 12 сентября он представил свои выводы руководству компании, в том числе: Марк Шеперд. Он показал им кусок германий с осциллограф прикрепил, нажал переключатель, и осциллограф показал непрерывный синусоидальная волна, доказывая, что его Интегральная схема работал, и, таким образом, он решил проблему. Патент США 3138743 на «Miniaturized Electronic Circuits», первую интегральную схему, была подана 6 февраля 1959 года. [5] Вместе с Роберт Нойс Килби (который самостоятельно создал аналогичную схему несколько месяцев спустя), как правило, считается соавтором интегральной схемы.
Джек Килби стал пионером военного, промышленного и коммерческого применения микрочиповых технологий. Он возглавлял группы, которые создали первую военную систему и первый компьютер, включающий интегральные схемы. Он изобрел портативный калькулятор (вместе с Джерри Мерриман и Джеймс Ван Тассел [6] ). Он также отвечал за термопринтер, который использовался в ранних портативных терминалах для обработки данных.
В 1970 году он взял отпуск в TI, чтобы поработать независимым изобретателем. Он исследовал, среди прочего, использование кремниевой технологии для выработки электроэнергии из солнечного света. С 1978 по 1984 год занимал должность заслуженного профессора электротехники в Техасский университет A&M.
В 1983 году Килби ушел из Texas Instruments.