Inne artykuły cyklu:
- Historia przekaźnika
- Historia komputerów elektronicznych
- Historia tranzystora
- Historia internetu
Przez ponad sto lat analogowy pies machał cyfrowym ogonem. Próby rozszerzenia możliwości naszych zmysłów – wzroku, słuchu, a nawet, w pewnym sensie, dotyku – prowadziły inżynierów i naukowców do poszukiwania lepszych komponentów dla telegrafu, telefonu, radia i radarów. Tylko dzięki szczęśliwemu zbiegu okoliczności te poszukiwania odkryły drogę do stworzenia nowych typów maszyn cyfrowych. Postanowiłem opowiedzieć historię tej nieustannej , podczas której inżynierowie telekomunikacji dostarczali surowce dla pierwszych komputerów cyfrowych, a czasami nawet sami projektowali i budowali te komputery.
Jednak w latach 60. XX wieku ta owocna współpraca dobiegła końca, a wraz z nią i moja historia. Producentom sprzętu cyfrowego nie było już potrzebne zaglądanie do świata telegrafu, telefonu i radia w poszukiwaniu nowych, lepszych przełączników, ponieważ sam tranzystor zapewnił niewyczerpane źródło ulepszeń. Rok w rok kopali coraz głębiej, zawsze znajdując sposoby na eksponentialne zwiększenie wydajności i obniżenie kosztów.
Jednak nic z tego nie wydarzyłoby się, gdyby wynalazek tranzystora zakończył się na .
Powolny start
W popularnej prasie nie zauważono aktywnego entuzjazmu w związku z ogłoszeniem laboratoriów Bell o wynalezieniu tranzystora. 1 lipca 1948 roku w The New York Times temu wydarzeniu poświęcono trzy akapity w dolnej części podsumowania "Wiadomości radiowe". Z istotą tej wiadomości pojawiły się inne, które wydawały się oczywiście ważniejsze: na przykład program radiowy "Czas walca", który miał się pojawić w NBC. Z perspektywy czasu, możemy się śmiać, lub nawet zbesztać nieznanych autorów – jak mogli nie rozpoznać wydarzenia, które zmieniło świat?
Jednak spojrzenie w przeszłość zniekształca percepcję, wzmacniając te sygnały, których znaczenie jest nam znane, mimo że w tamtym czasie ginęły one w morzu hałasu. Tranzystor z 1948 roku znacznie różnił się od tranzystorów w komputerach, na jednym z których czytasz ten artykuł (chyba że postanowiłeś go wydrukować). Różniły się tak bardzo, że, mimo tej samej nazwy i ciągłej linii dziedziczenia, musimy je traktować jako różne gatunki, jeśli nie różne rodzaje. Miały różne składy, różne struktury, różne zasady działania, nie mówiąc już o ogromnej różnicy w rozmiarach. Tylko dzięki ciągłym powtórnym wynalazkom niezdarne urządzenie stworzone przez Bardeena i Brattaina mogło przekształcić świat i nasze życie.
W rzeczywistości germanowy tranzystor z jednym punktem kontaktu nie zasługiwał na większą uwagę niż ją otrzymał. Miał kilka wad dziedziczonych po lampie elektronowej. Oczywiście był znacznie mniejszy niż najbardziej kompaktowe lampy. Brak rozgrzanej włókna oznaczał, że wydaje mniej ciepła, zużywa mniej energii, nie przepala się i nie wymaga rozgrzewania przed użyciem.
Jednak gromadzenie się brudu na powierzchni kontaktowej prowadziło do awarii i niweczyło potencjał dłuższej żywotności; dawał głośniejszy sygnał; działał tylko przy niskich mocach i w wąskim zakresie częstotliwości; zawodził w obecności ciepła, zimna lub wilgoci; i nie można go było produkować jednolicie. Kilka tranzystorów stworzonych tym samym sposobem przez tych samych ludzi miałoby skrajnie różne charakterystyki elektryczne. A wszystko to miało cenę osiem razy wyższą niż standardowa lampa.
Dopiero w 1952 roku laboratoria Bell (i inni właściciele patentu) rozwiązały problemy produkcji na tyle, aby tranzystory z jednym punktem kontaktu stały się praktycznymi urządzeniami, i nawet wtedy nie rozpowszechniły się znacząco poza rynek aparatów słuchowych, na którym wrażliwość na ceny była relatywnie niska, a zalety związane z czasem pracy na akumulatorze przewyższały wady.
Jednak już wtedy rozpoczęły się pierwsze próby przekształcenia tranzystora w coś lepszego i bardziej użytecznego. Właściwie zaczęły się znacznie wcześniej, niż publiczność dowiedziała się o jego istnieniu.
Ambicje Shockley'a
Pod koniec 1947 roku Bill Shockley z dużym podekscytowaniem wybrał się w podróż do Chicago. Miał niejasne pomysły na to, jak przewyższyć niedawno wynaleziony tranzystor przez Bardina i Bretteina, ale nie miał jeszcze okazji, aby je opracować. Dlatego zamiast cieszyć się przerwą między etapami pracy, spędził Boże Narodzenie i Nowy Rok w hotelu, wypełniając około 20 stron notatnika swoimi pomysłami. Wśród nich znajdowała się propozycja nowego tranzystora, składającego się z półprzewodnikowej kanapki - kawałka typu p germanowego pomiędzy dwoma kawałkami typu n.
Zachęcony posiadaniem takiego asa w rękawie, Shockley stawił zarzuty Bardinowi i Bretteinowi po ich powrocie do Murray Hill, domagając się całej chwały za wynalezienie tranzystora. Czyż to nie jego pomysł na efekt pola skłonił Bardina i Bretteina do spędzenia czasu w laboratorium? Czyż nie powinien w związku z tym przekazać wszystkich praw do patentu sobie? Jednak sztuczka Shockley'a obróciła się przeciwko niemu: prawnicy patentowi laboratorium Bell odkryli, że nieznany wynalazca, , opatentował półprzewodnikowy wzmacniacz z efektem pola prawie 20 lat wcześniej, w 1930 roku. Lilienfeld, oczywiście, nigdy nie zrealizował swojego pomysłu, biorąc pod uwagę stan materiałów w tamtym czasie, ale ryzyko naruszenia było zbyt duże - lepiej było całkowicie unikać wspominania o efekcie pola w patencie.
Tak więc, chociaż laboratoria Bell przyznały Shockley'owi hojną część chwały wynalazcy, w patencie wymienili tylko Bardina i Bretteina. Jednak zrobionego nic już nie odwróci: ambicje Shockley'a zniszczyły jego relacje z dwoma podwładnymi. Bardin przerwał pracę nad tranzystorem i skupił się na nadprzewodnictwie. Opuszczając laboratoria w 1951 roku. Brettein pozostał tam, ale odmówił ponownej współpracy z Shockley'em i nalegał na przeniesienie do innej grupy.
Z powodu braku umiejętności pracy z innymi ludźmi Shockley nie awansował w laboratoriach, więc również stamtąd odszedł. W 1956 roku wrócił do domu w Palo Alto, aby założyć własną firmę produkującą tranzystory, Shockley Semiconductor. Przed wyjazdem rozstał się z żoną Jean, gdy ta dochodziła do siebie po raku macicy, i związał się z Emmą Lenning, z którą wkrótce się ożenił. Z dwóch części jego kalifornijskiego marzenia – nowej firmy i nowej żony – spełniła się tylko jedna. W 1957 roku jego najlepsi inżynierowie, oburzeni jego stylem zarządzania i kierunkiem, w którym prowadził firmę, odeszli, aby założyć nową firmę, Fairchild Semiconductor.
Shockley w 1956
Tak więc Shockley porzucił pustą powłokę swojej firmy i dołączył do wydziału elektrotechniki na Uniwersytecie Stanforda. Tam nadal odpychał od siebie swoich kolegów (i swojego najstarszego przyjaciela, fizyka ) interesującymi go teoriami degeneracji rasowej i – tematami, które od zakończenia ostatniej wojny były niepopularne w USA, szczególnie w kręgach akademickich. Czerpał przyjemność z wywoływania kontrowersji, podgrzewania mediów i wywoływania protestów. Zmarł w 1989 roku, oddalony od dzieci i kolegów, odwiedzany tylko przez wiecznie wierną mu drugą żonę, Emmę.
Chociaż jego żałosne próby w świecie przedsiębiorczości zakończyły się fiaskiem, Shockley zasiało ziarno w urodzajnej glebie. Obszar Zatoki San Francisco wydał na świat wiele małych firm produkujących elektronikę, które były wspierane finansowaniem ze strony rządu federalnego w czasie wojny. Fairchild Semiconductor, przypadkowy potomek Shockleya, dał początek dziesiątkom nowych firm, z których kilka jest znanych nawet dziś: Intel i Advanced Micro Devices (AMD). Na początku lat 70. ten obszar zyskał kpiący przydomek „Dolina Krzemowa”. Ale chwila - przecież Bardin i Brattain stworzyli germanowy tranzystor. Skąd wziął się krzem?
Tak w 2009 roku wyglądało opuszczone miejsce w Mountain View, gdzie wcześniej znajdowała się Shockley Semiconductor. Dziś budynek został zburzony.
Na krzemowym skrzyżowaniu
Los destinos del nuevo tipo de transistor, concebido por Shockley en un hotel de Chicago, fueron mucho más favorables que los de su inventor. Todo gracias a la determinación de una persona por cultivar cristales semiconductores puros y uniformes. Gordon Teal, un químico físico de Texas que estudiaba el germanio, que en ese entonces parecía inútil para su doctorado, comenzó a trabajar en los laboratorios Bell en los años 30. Al enterarse del transistor, se convenció de que su fiabilidad y potencia podrían mejorarse significativamente al crear uno a partir de un monocristal puro, en lugar de las mezclas policristalinas que se estaban utilizando en ese momento. Shockley desestimó sus intentos, considerándolos una pérdida de recursos.
Sin embargo, Teal persistió y tuvo éxito, creando, junto con el ingeniero mecánico John Little, un aparato que extraía un diminuto embrión de cristal del germanio fundido. Al enfriarse alrededor del embrión, el germanio expandía su estructura cristalina, creando una red semiconductora continua y casi pura. Para la primavera de 1949, Teal y Little podían fabricar cristales bajo pedido, y las pruebas mostraron que dejaban muy atrás a sus competidores policristalinos. En particular, los portadores no principales añadidos podían sobrevivir en su interior hasta cien microsegundos o incluso más (en comparación con no más de diez microsegundos en otras muestras de cristales).
Ahora, Teal podía permitirse más recursos y amplió su equipo, incluyendo a otro químico físico que había llegado a los laboratorios Bell desde Texas: Morgan Sparks. Comenzaron a modificar el fundido para crear germanio de tipo p o n, añadiendo bolitas de las impurezas correspondientes. En un año, mejoraron la tecnología hasta el punto de que podían cultivar un sándwich de germanio n-p-n directamente en el fundido. Y funcionó exactamente como lo había predicho Shockley: la señal eléctrica del material de tipo p modulaba la corriente eléctrica entre dos conductores conectados a los trozos de tipo n que lo rodeaban.
Morgan Sparks y Gordon Teal en el banco de trabajo en los laboratorios Bell
Ten tranzystor z wyhodowanym przejściem przewyższył swojego przodka z jednym punktem kontaktowym w niemal wszystkich aspektach. Szczególnie zyskał na niezawodności i przewidywalności, generując znacznie mniej szumów (a zatem był bardziej czuły) oraz okazał się niezwykle energooszczędny – zużywając milion razy mniej energii niż typowa lampa elektroniczna. W lipcu 1951 roku laboratoria Bell zorganizowały kolejną konferencję prasową, aby ogłosić nowe wynalazki. Jeszcze zanim pierwszy tranzystor trafił na rynek, w zasadzie już stał się nieistotny.
A jednak to był dopiero początek. W 1952 roku General Electric (GE) ogłosił opracowanie nowego procesu produkcji tranzystorów z przejściem, metody spawania. W ramach tego procesu dwa kulki indu (donor typu p) były spawane z dwóch stron cienkiego plastra niemieckiego n typu. Proces ten był prostszy i tańszy niż hodowanie przejść w stopie, a taki tranzystor miał mniejsze opory i wspierał wyższe częstotliwości.
Tranzystory hodowane i spawane
W następnym roku Gordon Teal postanowił wrócić do swojego rodzinnego stanu i podjął pracę w Texas Instruments (TI) w Dallas. Firma została założona pod nazwą Geophysical Services, Inc., i początkowo produkowała sprzęt do badania złóż nafty, TI otworzyło oddział elektroniki podczas wojny i teraz wchodziło na rynek tranzystorów na licencji Western Electric (producenta laboratoriów Bell).
Teal przyniósł ze sobą nowe umiejętności zdobyte w laboratoriach: zdolność hodowania i monokryształów krzemu. Najbardziej oczywistą słabością germanu była jego wrażliwość na temperaturę. Pod wpływem ciepła atomy germanu w kryształach szybko traciły wolne elektrony, a materiał stawał się coraz bardziej przewodnikiem. W temperaturze 77 °C przestawał działać jako tranzystor. Głównym celem sprzedaży tranzystorów były siły zbrojne – potencjalny klient z niską wrażliwością na ceny i ogromnym zapotrzebowaniem na stabilne, niezawodne i kompaktowe komponenty elektroniczne. Jednak wrażliwy na temperaturę german nie nadawałby się do wielu zastosowań wojskowych, szczególnie w dziedzinie kosmicznej.
Krzem był znacznie bardziej stabilny, jednak trzeba było płacić znacznie wyższą temperaturą topnienia, porównywalną z temperaturą topnienia stali. Sprawiało to ogromne trudności, biorąc pod uwagę, że do wytwarzania wysokiej jakości tranzystorów potrzebne były bardzo czyste kryształy. Gorący stopiony krzem wchłaniałby zanieczyszczenia z każdego pieca, w którym się znajdował. Thiel z zespołem z TI byli w stanie pokonać te trudności dzięki nadczystym próbom krzemu od DuPont. W maju 1954 roku na konferencji Instytutu Inżynierów Radiowych w Dayton (Ohio) Thiel zademonstrował, że nowe urządzenia krzemowe wyprodukowane w jego laboratorium nadal działały, nawet będąc zanurzone w gorącym oleju.
Udani nowicjusze
W końcu, około siedmiu lat po pierwszym wynalezieniu tranzystora, można go było wytwarzać z materiału, z którym stał się on synonimem. I jeszcze około tyle czasu zajmie, aby pojawiły się tranzystory, które w przybliżeniu przypominają formę używaną w naszych mikroprocesorach i chipach pamięci.
W 1955 roku naukowcy z laboratoriów Bell z powodzeniem nauczyli się tworzyć tranzystory krzemowe za pomocą nowej technologii domieszkowania – zamiast dodawać stałe kulki domieszek do płynnego stopu, wprowadzali gazowe dodatki w stałą powierzchnię półprzewodnika (). Starannie kontrolując temperaturę, ciśnienie i czas trwania procedury, osiągali dokładnie potrzebną głębokość i stopień domieszkowania. Zwiększenie kontroli nad procesem produkcyjnym dało większą kontrolę nad właściwościami elektrycznymi finalnego produktu. Co ważne, termodyfuzja umożliwiła produkcję produktu partiami – można było domieszkować dużą płytę krzemu, a następnie pokroić ją na tranzystory. Wojsko zapewniło finansowanie laboratoriów Bell, ponieważ organizacja produkcji wymagała dużych wydatków wstępnych. Potrzebowali nowego produktu do ultrawysokoczęstotliwościowej linii wczesnego radarowego systemu wykrywania („), w sieci arktycznych stacji radarowych, zaprojektowanych do wykrywania sowieckich bombowców przylatujących z kierunku Bieguna Północnego, byli gotowi zapłacić po 100 dolarów za tranzystor (to były czasy, kiedy nowy samochód można było kupić za 2000 dolarów).
Legowanie wraz z , która kontrolowała położenie zanieczyszczeń, otworzyło możliwość trawienia całego konturu na jednej podłożu półprzewodnikowym – do tego samego doszli w Fairchild Semiconductor i Texas Instruments w 1959 roku. „„ z Fairchild używała chemicznego osadzania metalicznych filmów, łączących elektryczne kontakty tranzystora. Eliminowała konieczność ręcznego tworzenia okablowania, obniżała koszty produkcji i zwiększała niezawodność.
W końcu, w 1960 roku, dwóch inżynierów z laboratorium Bell (John Atalla i Devon Kahn) zrealizowało oryginalną koncepcję tranzystora polowego efektywnie od Shockleya. Cienka warstwa tlenku na powierzchni półprzewodnika mogła skutecznie tłumić stany powierzchniowe, co sprawiało, że pole elektryczne od aluminiowej bramki penetrowało wnętrze krzemu. Tak powstał MOSFET [metal-oxide semiconductor field-effect transistor] (lub struktura MOS, od metal-tlenek-półprzewodnik), który okazał się tak łatwy do miniaturyzacji i który jest nadal używany prawie we wszystkich nowoczesnych komputerach (ciekawostką jest to, że Atalla pochodził z Egiptu, a Kahn z Korei Południowej, i praktycznie tylko ci dwaj inżynierowie w całej naszej historii nie mają europejskich korzeni).
W końcu, trzynaście lat po wynalezieniu pierwszego tranzystora, pojawiło się coś, co przypomina tranzystor w twoim komputerze. Był prostszy w produkcji, zużywał mniej energii niż tranzystor planarowy, jednak reagował dość wolno na sygnały. Dopiero po wprowadzeniu dużych układów scalonych z setkami lub tysiącami komponentów umieszczonych na jednym chipie, zalety tranzystorów polowych zaczęły wychodzić na pierwszy plan.
Ilustracja z patentu na tranzystor polowy
Efekt polowy stał się ostatnim poważnym wkładem laboratoriów Bell w rozwój tranzystora. Duzi producenci elektroniki, tacy jak laboratoria Bell (z ich Western Electric), General Electric, Sylvania i Westinghouse, zyskali imponującą ilość badań w dziedzinie półprzewodników. W latach 1952-1965 same laboratoria Bell zarejestrowały ponad dwieście patentów w tym temacie. Mimo to rynek komercyjny szybko przeszedł w ręce nowych graczy, takich jak Texas Instruments, Transitron i Fairchild.
Wczesny rynek tranzystorów był zbyt mały, aby przyciągnąć uwagę dużych graczy: około 18 milionów dolarów rocznie w połowie lat 50-tych, w porównaniu do całkowitej wielkości rynku elektroniki wynoszącej 2 miliardy dolarów. Jednak laboratoria badawcze tych gigantów służyły jako niezamierzone obozy treningowe, w których młodzi naukowcy mogli przyswajać wiedzę na temat półprzewodników, aby później przechodzić do sprzedaży swoich usług mniejszym firmom. Gdy rynek elektroniki lampowej na początku lat 60-tych zaczął się poważnie kurczyć, dla laboratoriów Bell, Westinghouse i innych było już za późno, aby konkurować z nowymi graczami.
Przejście komputerów na tranzystory
W latach 50-tych tranzystory zdominowały świat elektroniki w czterech najważniejszych obszarach. Pierwsze dwa to aparaty słuchowe i przenośne odbiorniki radiowe, gdzie niskie zużycie energii, a co za tym idzie długi czas pracy na baterii, przeważały nad innymi kwestiami. Trzecim była aplikacja wojskowa. Armia USA pokładała duże nadzieje w tranzystorach jako niezawodnych i kompaktowych komponentach, które można stosować wszędzie, od radiotelefonów polowych po rakiety balistyczne. Jednak przez jakiś czas wydatki na tranzystory bardziej przypominały zakład na przyszłość technologii, niż potwierdzenie ich ówczesnej wartości. I wreszcie, były jeszcze obliczenia cyfrowe.
W dziedzinie komputerowej wady przełączników na lampach elektronowych były dobrze znane, a niektórzy sceptycy przed wojną nawet twierdzili, że elektronika nie stanie się praktycznym urządzeniem. Gdy tysiące lamp były zbierane w jednym urządzeniu, pochłaniały ogromne ilości energii elektrycznej, wydając jednocześnie mnóstwo ciepła, a jeśli chodzi o niezawodność, można było polegać tylko na ich regularnym wypalaniu. Dlatego mało energochłonny, chłodny i pozbawiony żarnika tranzystor stał się wybawieniem dla producentów komputerów. Jego wady jako wzmacniacza (np. głośniejszy sygnał wyjściowy) nie stanowiły większego problemu przy używaniu go jako przełącznika. Jedyną przeszkodą była cena, która wkrótce zacznie gwałtownie spadać.
Wszystkie wcześniejsze amerykańskie eksperymenty z komputerami tranzystorowymi miały miejsce na styku chęci wojska do zbadania potencjału obiecującej nowej technologii oraz pragnienia inżynierów do przejścia na lepsze przełączniki.
W laboratoriach Bell w 1954 roku skonstruowano TRADIC dla USAF, aby sprawdzić, czy tranzystory pozwolą na zainstalowanie komputera cyfrowego na pokładzie bombowca, zastępując analogową nawigację i pomoc w wyszukiwaniu celów. Laboratorium Lincolna z MIT opracowało komputer TX-0 w ramach obszernego projektu obrony w 1956 roku. Maszyna wykorzystała jeszcze jeden wariant tranzystora, powierzchniowo-barierowy, który dobrze nadawał się do szybkich obliczeń. Philco zbudowało swój komputer SOLO na zlecenie marynarki wojennej (w rzeczywistości - na prośbę NSA), kończąc go w 1958 roku (używając jeszcze jednego wariantu tranzystora powierzchniowo-barierowego).
W Zachodniej Europie, nie dysponującej takimi zasobami podczas zimnej wojny, historia była zupełnie inna. Takie maszyny jak Manchester Transistor Computer, (jeszcze jedna nazwa, inspirowana projektem ENIAC, zapisana od tyłu), oraz austriacki były projektami pobocznymi, które korzystały z zasobów, jakie ich twórcy mogli zdobyć – w tym tranzystorów pierwszej generacji z pojedynczym punktem styku.
Trwa wiele dyskusji na temat tytułu pierwszego komputera, który używał tranzystorów. wszystko sprowadza się oczywiście do wyboru odpowiednich definicji takich słów jak „pierwszy”, „tranzystorowy” i „komputer”. Tak czy inaczej wiemy, gdzie kończy się historia. Komercjalizacja komputerów tranzystorowych zaczęła się niemal natychmiast. Z roku na rok komputery w tej samej cenie stawały się coraz bardziej wydajne, a komputery o tej samej mocy stawały się coraz tańsze, a proces ten wydawał się tak nieuchronny, że awansował do rangi prawa, obok grawitacji i zachowania energii. Czy musimy się spierać, który kamyk był pierwszym w lawinie?
Skąd wziął się prawo Moore'a?
Zbliżając się do końca historii przełącznika, warto zadać pytanie: co doprowadziło do powstania tej lawiny? Dlaczego prawo Moore'a istnieje (lub istniało – o tym będziemy dyskutować innym razem)? Nie ma prawa Moore'a dla samolotów ani odkurzaczy, tak jak nie ma go dla lamp elektronowych czy przekaźników.
Odpowiedź składa się z dwóch części:
- Logiczne właściwości przełącznika jako kategorii artefaktu.
- Możliwość wykorzystania czysto chemicznych procesów do wytwarzania tranzystorów.
Najpierw o istocie przełącznika. Właściwości większości artefaktów muszą spełniać szeroki zakres nieubłaganych ograniczeń fizycznych. Samolot pasażerski musi wytrzymać łączną wagę wielu ludzi. Odkurzacz musi być w stanie wciągnąć określoną ilość brudu w określonym czasie z określonej powierzchni fizycznej. Samoloty i odkurzacze byłyby bezużyteczne, gdyby zredukować je do nanoskali.
Przełącznik natomiast – automatyczny przełącznik, którego nigdy nie dotknęła ręka człowieka – ma znacznie mniej ograniczeń fizycznych. Musi mieć dwa różne stany i musi być w stanie informować inne takie same przełączniki o zmianie ich stanów. Innymi słowy, wszystko, co musi umieć, to włączać się i wyłączać. Co więc jest takiego wyjątkowego w tranzystorach? Dlaczego inne rodzaje cyfrowych przełączników nie doświadczyły tak eksponencjalnych popraw?
Tut przechodzimy do drugiego faktu. Tranzystory można wytwarzać za pomocą procesów chemicznych bez mechanicznego wkładu. Od samego początku kluczowym elementem produkcji tranzystorów było stosowanie domieszek chemicznych. Następnie pojawił się proces planarowy, który usunął ostatni mechaniczny krok w produkcji - przyłączenie przewodów. W rezultacie zlikwidował ostatnie fizyczne ograniczenie miniaturyzacji. Tranzystory nie musiały już być wystarczająco duże dla ludzkich palców - ani dla jakiegokolwiek urządzenia mechanicznego. Wszystko robiła prosta chemia w niepojmanie małej skali: kwas do trawienia, światło do kontrolowania, które części powierzchni będą opierały się trawieniu, oraz pary do wprowadzania domieszek i metalowych cienkowarstwowych na wytrawione ścieżki.
A po co w ogóle potrzebna jest miniaturyzacja? Zmniejszenie rozmiaru przynosiło całą gamę korzystnych efektów ubocznych: zwiększenie prędkości przełączania, zmniejszenie zużycia energii i kosztów jednostkowych. Te potężne bodźce skłoniły wszystkich do poszukiwania sposobów dalszego zmniejszenia przełączników. I przemysł półprzewodników w ciągu życia jednego człowieka przeszedł od produkcji przełączników wielkości paznokcia do pakowania dziesiątek milionów przełączników na milimetr kwadratowy. Od żądania ośmiu dolarów za jeden przełącznik do oferty dwudziestu milionów przełączników za dolara.
Chip pamięci Intel 1103 z 1971 roku. Pojedyncze tranzystory, o rozmiarze zaledwie kilku mikrometrów, są już niewidoczne gołym okiem. A od tego czasu zmniejszyły się jeszcze tysiąc razy.
Co jeszcze przeczytać:
- Ernest Bruan i Stuart MacDonald, Rewolucja w Miniaturze (1978)
- Michael Riordan i Lillian Hoddeson, Kryształowy Ogień (1997)
- Joel Shurkin, Broken Genius (1997)
Źródło: habr.com
