電的旅程 ( 209 )
「第十五章:矽谷與晶片」
<平面製程與晶片 ( 3 )>……(續上)
1959年,基爾比的機會來了,德儀中央實驗所聘請了他。基爾比興奮的到德儀報到,然後全心投入到工作中。他很快就對德儀電晶體製造的過程有了瞭解,對元件各方面的原理及性能也有了更深刻的認識。七月份是研究所關閉的日子,很多人都和家人渡暑假去了,非常冷清。基爾比剛來上班,沒有假期積累,只好留下來,趁此機會靜靜的思考問題。
在他熟悉的薄膜併合電路上,普通常用的元件有電晶體、二極體、電阻及電容。有時還需電感應,但不常用。基爾比再想深一層:用擴散技術製造成的電晶體,本身是一個三極體,但如果只用三極中的兩極,就是一個二極體,同時在負電壓(不導電的方向)的情形下,二極體可看成是一個電容器,而半導體材料本身就是電阻。所以,所有這些元件的功能在同一枚晶片中都存在。如果把這些元件設計好,再連接起來,不就可以把整個電路製造在同一片矽或鍺晶片上嗎?基爾比把各種元件的實際數據仔細分析之後,覺得這個想法有可能成功。
假期結束大家回來後,基爾比把他的想法和詳細的分析結果,和上司商量,得到充分的支持。他請實驗室中的專家,用一小片已經經過擴散步驟的鍺,蝕刻成設計好的三極體、二極體、電容及電阻,然後用細的金線把元件焊接起來。這個電路設計是一個簡單的「振盪器」(oscillator),就是阿姆斯壯在發展收音機時的發明。當基爾比把電壓緩緩加高時,用來測示的螢光幕上清楚的顯示了每秒振動一百萬次的訊號,符合了基爾比電路設計的預測。世界上第一片「積體電路」(integrated circuit,簡稱IC,或直接叫chip、晶片)問世了!…… (待續)