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西方半导体发展史?

2024-07-03 16:07:15 编辑:join 浏览量:538

西方半导体发展史?

20世纪50年代诞生半导体产业发展到今天,每一次技术的进步和需求的变化,都推动了半导体产业的蓬勃发展:

1950到1970年代

1947年,贝尔实验室发明了第一只三极管,60年代,仙童公司开发了世界上第一款商用集成电路(IC),其后集成电路(IC)实现了规模化生产。英特尔(Intel)创始人之一的戈登·摩尔提出了著名的“摩尔定律”,意为当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。摩尔定律的提出,为后面几十年半导体行业的发展指明了方向,半导体行业也开启了高速发展的历程。

1970到1985年代

随着家电时代的繁荣,半导体产业模式也逐步转变为IDM模式,主流晶圆尺寸3-4英寸,制程1.2um – 0.5um,助推了日本半导体行业的发展。

1985到2010年代

在PC及移动互联网领域需求的驱动下,垂直化分工模式成为行业的主要趋势,IC设计公司(Fabless)与晶圆厂(Foundry)相结合的方式开始成为集成电路产业发展的新模式,主流晶圆尺寸发展为6-8英寸,制程发展到40nm,也造就了东亚地区半导体行业的繁荣。

2010至今

属于5G,AI,大数据/云,IoT的时代,在消费端需求及技术进步的双重驱动下,产业分工进一步细化,中国半导体行业开始崛起,更多的应用趋势正在推动半导体行业的进一步发展,主流晶圆尺寸8-12英寸,制程发展到了惊人的5nm甚至3nm,依然在不断进化。

半导体的发现实际上可以追溯到很久以前。

1833年,英国科学家电子学之父法拉第最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属,一般情况下,金属的电阻随温度升高而增加,但巴拉迪发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。

这是半导体现象的首次发现。

不久,1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结,在光照下会产生一个电压,这就是后来人们熟知的光生伏特效应,这是被发现的半导体的第二个特征。

1873年,英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应,这是半导体又一个特有的性质。

半导体的这四个效应,(jianxia霍尔效应的余绩──四个伴生效应的发现)虽在1880年以前就先后被发现了,但半导体这个名词大概到1911年才被考尼白格和维斯首次使用。

而总结出半导体的这四个特性一直到1947年12月才由贝尔实验室完成。

在1874年,德国的布劳恩观察到某些硫化物的电导与所加电场的方向有关,即它的导电有方向性,在它两端加一个正向电压,它是导通的;如果把电压极性反过来,它就不导电,这就是半导体的整流效应,也是半导体所特有的第三种特性。

同年,舒斯特又发现了铜与氧化铜的整流效应。

扩展资料:

人物贡献:

1、英国科学家法拉第(MIChael Faraday,1791~1867)

在电磁学方面拥有许多贡献,但较不为人所知的,则是他在1833年发现的其中一种半导体材料。

硫化银,因为它的电阻随着温度上升而降低,当时只觉得这件事有些奇特,并没有激起太大的火花;

然而,今天我们已经知道,随着温度的提升,晶格震动越厉害,使得电阻增加,但对半导体而言,温度上升使自由载子的浓度增加,反而有助于导电,这也是半导体一个非常重要的物理性质。

2、德国的布劳恩(Ferdinand Braun,1850~1918)。

注意到硫化物的电导率与所加电压的方向有关,这就是半导体的整流作用。

但直到1906年,美国电机发明家匹卡(G. W. PICkard,1877~1956),才发明了第一个固态电子元件:无线电波侦测器(cat’s whisker),它使用金属与硅或硫化铅相接触所产生的整流功能,来侦测无线电波。

在整流理论方面,德国的萧特基(Walter Schottky,1886~1976)在1939年,于「德国物理学报」发表了一篇有关整流理论的重要论文,做了许多推论,他认为金属与半导体间有能障(potential barrier)的存在,其主要贡献就在于精确计算出这个能障的形状与宽度。

3、布洛赫(Felix BLOCh,1905~1983)

在这方面做出了重要的贡献,其定理是将电子波函数加上了周期性的项,首开能带理论的先河。

另一方面,德国人佩尔斯(Rudolf Peierls, 1907~ ) 于1929年,则指出一个几乎完全填满的能带,其电特性可以用一些带正电的电荷来解释,这就是电洞概念的滥觞;

他后来提出的微扰理论,解释了能隙(Energy gap)存在。

标签:发展史,半导体,西方

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