Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Ранние транзисторы были дорогими и относительно слабыми, и поначалу они были экономически выгодны только в тех областях, где вакуумные лампы были бы непрактичны, например в портативных радиоприемниках и слуховых аппаратах. Министерство обороны быстро увидело ценность транзисторов в аэрокосмической отрасли и других военных приложениях, и оно начало как финансировать исследования в области полупроводниковых приборов, так и закупать транзисторы (прямо или косвенно) для собственного использования. 257 Правительство, как правило, предпочитало заключать контракты на НИОКР с известными поставщиками, в частности с крупными фирмами, занимающимися интегральной электроникой, такими как AT&T, RCA, General Electric, Westinghouse, Sylvania и Philco, которые доминировали в эпоху вакуумных ламп. В 1959 году, например, Western Electric и восемь известных фирм, производящих вакуумные трубки, получили 78 % государственного финансирования НИОКР, несмотря на то, что на них приходилась лишь половина частной научно-исследовательской деятельности в отрасли и только 37 % продаж полупроводников. В отличие от этого, в роли покупателя правительство было гораздо менее предвзято к известным фирмам: в том же году на новые фирмы приходилось 63 % всех продаж полупроводников, но 69 % продаж военным. 258
Самые ранние транзисторы были изготовлены из германия. Однако для военных применений кремний обладал значительными преимуществами в стабильности и термостойкости, и военные были готовы платить за это значительную, в четыре раза, надбавку к стоимости. В результате в первые годы спрос на транзисторы в Соединенных Штатах в большей степени, чем в других странах, был смещен в сторону кремния для оборонных и аэрокосмических целей и в сторону германия для потребительских целей. 259 Все основные открытия в области транзисторов были разработаны частным образом, в основном с учетом потребностей военного рынка. Несмотря на 5 миллионов долларов, выделенных правительством на исследования кремниевых транзисторов, именно частная работа в Texas Instruments дала результаты. 260 Самым значительным непредвиденным следствием военного спроса на кремний стало то, что в отличие от германия, кремний поддается технологии производства, которая выведет промышленность на замечательную технологическую траекторию постоянного и надежного снижения стоимости. Разработанный в частном порядке с расчетом на военный рынок, новый процесс сразу же вывел из строя большинство линий по производству транзисторов, которые финансировали военные. 261
Среди многих исследователей Bell Labs, которые в 1950-х годах ушли в самостоятельную жизнь, был и Шокли, который вернулся домой на полуостров Сан-Франциско, чтобы основать Shockley Semiconductor Laboratories. По-видимому, из-за недовольства ориентацией компании на прорыв в области производства продукции, пренебрегая более богатой коммерческими ресурсами областью технологических процессов, восемь человек из команды Шокли дезертировали в 1957 году. 262 При поддержке Шермана Фэйрчайлда, по-прежнему производившего камеры и самолеты на Лонг-Айленде, они основали корпорацию Fairchild Semiconductor. 263 Группа Fairchild разработала амбициозный план по производству кремниевых меза-транзисторов с использованием технологии, разработанной в Bell Labs. 264 Пытаясь преодолеть некоторые ограничения этой конструкции транзистора, один из восьми перебежчиков, Жан Хоерни, нашел способ создать "планарное" устройство, то есть устройство, созданное путем наращивания или вытравливания слоев на плоской поверхности. 265 Планарная структура позволила Fairchild легко придумать способ заменить неуклюжие провода мезы металлическими контактами, нанесенными на поверхность.
Преимущества планарного процесса изготовления транзисторов были ошеломляющими и сразу же были признаны во всей отрасли. 266 С тех пор он стал основой всех полупроводниковых производств, включая, конечно, интегральные схемы, для которых этот процесс имеет решающее значение. К 1961 году Роберт Нойс из Fairchild и Джек Килби из Texas Instruments создали прототипы интегральных схем. В отличие от Килби, который начал с монолитной идеи, а затем попытался решить проблему изготовления и соединения, Нойс начал с процесса изготовления и металлического соединения - планарного процесса - и легко перешел от него к идее интегральной схемы. Под давлением индустрии TI и Fairchild заключили в 1966 году соглашение о перекрестном лицензировании, по которому каждая компания согласилась предоставлять лицензии всем желающим в размере от 2 до 4 процентов прибыли от производства интегральных схем. 267 Эта практика послужила воспроизведению и расширению политики лицензирования технологий AT&T, вновь широко распространяя основную технологическую инновацию среди всех участников и тем самым подтверждая принцип, согласно которому инновационная рента должна доставаться тем, кто сможет коммерциализировать и улучшить ключевую инновацию.
Как бы ни была важна инновация ИС, планарный процесс, пожалуй, является более важным технологическим прорывом не только потому, что он лег в основу ИС, но и потому, что он обозначил технологическую траекторию, по которой должна была двигаться промышленность. При изготовлении полупроводников химические свойства пластины - кристалла кремния - изменяются либо путем вытравливания свободных областей, либо путем наращивания областей с помощью других материалов. Из каждой пластины получается множество ИС, и каждая ИС содержит множество транзисторов. Наиболее значительной экономической особенностью производства ИС стало увеличение количества транзисторов, которые можно было изготовить в одной ИС. Количество транзисторов в одной ИС увеличилось с 10 до 4 000 в первое десятилетие истории отрасли, с 4 000 до более чем 500 000 во второе десятилетие и с 500 000 до 100 миллионов в третье десятилетие. 268 Десятимиллионное увеличение количества транзисторов в одной ИС сопровождалось лишь скромным ростом стоимости обработки пластины и почти не изменило средние затраты на обработку отдельной ИС. Только этот фактор стал причиной огромного снижения стоимости электронных схем в конце двадцатого века. Электронные системы, сравнимые по сложности с вакуумно-трубными или транзисторными системами стоимостью в миллионы долларов,
- Либерализм и его недостатки - Фрэнсис Фукуяма - Прочая старинная литература
- Дитя сказки - Елена Васюк - Прочая старинная литература / Детские приключения / Прочее
- Беспредел в школе Прескотт - Кейтлин Морган Стунич - Прочая старинная литература
- Нечистая, неведомая и крестная сила. Крылатые слова - Сергей Васильевич Максимов - Прочая старинная литература / История
- Фрактальная Эволюция - Виктор Николаевич Шабанов - Прочая старинная литература
- Материалы к ретроспективе фильмов - Вим Вендерс - Прочая старинная литература
- Он уходя спросил (адаптирована под iPad) - Акунин Борис "Чхартишвили Григорий Шалвович" - Прочая старинная литература
- Интуитивное сознание - Валерий Жиглов - Прочая старинная литература
- Мои девяностые: пестрая книга - Любовь Аркус - Прочая старинная литература
- Как Азия нашла себя. История межкультурного взаимопонимания - Нил Грин - Прочая старинная литература / Публицистика