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《电子技术史话》
吃螃蟹的先驱者——德州仪器
佳语奇文   
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让我们暂时先离开硅谷,向东南方向穿过科罗拉多大峡谷和茫茫沙漠,来到德克萨斯。这里有一个可以称作“第二硅谷”的地方——达拉斯。

说起德州,大家首先可能想到的是德州扑克,喜欢体育的同学会想到休斯敦火箭和达拉斯独行侠(就是之前的小牛队,刚改的名),当然还有美味的德州扒鸡(这个是山东的德州,手动滑稽)。今天我们就来说说在半导体行业赫赫有名的——德州仪器。

德州仪器

德州仪器的起家史颇有甄嬛传的味道——本来旗下的一个小部门,逆袭成为母公司,把母公司变成了自己旗下的一个部门。早在1930年,J·克莱伦斯·卡彻和尤金·麦克德莫特创建了一个叫做“地球物理业务公司”(GSI)的为石油工业提供地质探测的公司。简单来说,就是挖地球的。1941年12月6日,麦克德莫特和其他三名GSI的雇员J·埃里克·约翰逊、塞瑟尔·H·格林以及H·B·皮科克买下了GSI公司。和惠普一样,GSI也沾了二战的光,因为政府订单需求量的大增,GSI在地质和信号处理上又有一定的积累,于是GSI开始帮助美军制造设备。下属的L&M(实验室和制造部门)渐渐成为支柱产业,战争结束后,继续生产其他电子产品。

1951年,公司更名为“德州仪器”(Texas Instruments, 简称TI)并沿用至今,GSI成为德州仪器的全资子公司。第二年,德州仪器从西部电子公司(Western Electric Co.,AT&T的制造部门)用25000美元购买了生产晶体管的专利授权。随后在贝尔实验室工作的戈登·K·蒂尔回到了故乡德克萨斯,在德州仪器担任研究主任。

1954年2月,戈登·蒂尔研制出了第一个商用的硅晶体管,并在同年5月10日的无线电工程师学会(Institute of Radio Engineers, IRE)国家航空电子大会上上公布了这一产品。德州仪器成为了当时唯一一个批量生产硅管的公司,不过这时的硅管要比锗管贵得多。这时距离“八叛逆”创建仙童还有一年,真正把硅晶体管变成白菜价是仙童的平面制造工艺。凭借这一工艺仙童打败了几乎所有的晶体管行业对手,然而1959年3月仙童参加纽约的产业贸易展览会,信心满满的仙童走过德州仪器的展台时,仿佛一盆冰水从头上浇下。在德州仪器的展台上,一个新员工在假期突发奇想发明出来的一个装置,让仙童感受到了前所未有的巨大危机。

在南方的达拉斯,每年的八月就像同纬度的南京一样炎热。因此TI有个传统福利,8月可以享受两周的高温假。但是杰克·基尔比(Jack Kilby)比当时是个新人,无缘这个长假。幸运的是,也是因为这两周的加班,让他改变了世界,也获得了诺贝尔奖。

杰克·基尔比

基尔比在这个两周的假期里,孕育出了一个天才的想法:电阻器和电容器(无源元件)也可以用半导体材料制造,可以把这些元件做在同一个基片上。1958年9月12日,他把这个想法变成了现实,包括前德州仪器总裁Mark Shepherd在内的数名高管汇聚一堂,共同见证了基尔比的伟大发明。他们所见到的是一块上面带有突出的电线,并粘在一块载玻片上的锗片。该装置相当粗略,但是当基尔比按下开关,示波器显示屏上赫然出现了不间断的正弦波形。这是一个移相振荡器(Phase-Shift Oscillator),在10V电压驱动下,示波器稳定的显示出了1.2MHz、振幅为0.2V的振荡波形。世界上第一块集成电路在这里诞生了。

世界上第一个集成电路的原理图

世界上第一个集成电路

从此德州仪器一发而不可收拾,创造了一个又一个的第一。1954年制造第一台晶体管收音机、1967年发明了手持式电子计算器,1971年发明了单芯片微型计算机、1982年发明了数字信号处理器(DSP)。值得一提的是,世界上第一个激光制导导弹也是德州仪器制造的。对于德州仪器来说,最令人称道的是2011年收购了美国国家半导体公司(National Semiconductor),这项总金额65亿美元的并购,使德州仪器成为了世界上最大的模拟集成电路公司,并且几乎无法被超越。

最后再说一个趣味小故事,如果你在美国向人问起TI,大多数行业外的美国人第一个反应是“Oh, that calculator company?”。TI的计算器对美国人来说就是“一课一练”般的存在,直到现在美国的大中小学生还在使用TI的图形计算器,简直是居家旅行杀人灭口的必备物品。

居家旅行杀人灭口必备

+

-完-
我要评论
理性边界 2018-01-25 20:54
大学的时候,电子学的最差,如果当时有这种深入浅出,加入很多故事的科普作为参考书就好了!
佳语奇文 2018-01-17 20:55
喜欢的同学,可以移步作者的个人网站和微信公众号,不定期继续更新中(*^__^*) 个人网站:www.jyqw.xyz 微信公众号:佳语奇文
科普作品
电子技术史话
| 目录  (共12章)
评委点评 评语汇总

图文并茂的一篇科普文章,把电子技术的前世今生都讲了一遍。如果不限制字数,我相信作者可以继续写到现在的量子计算机。作者在使用生活化的语言讲述电子元器件发展的过程中,也讲述了几位对电子学做出杰出贡献的科学家,内容丰富饱满,是一篇不错的科普文章。

2018-01-24 16:15 匿名 ——

作者将电子的技术发明、创新,科学的发现,新技术的应用,创业、产业的发展,代表性人物的关键性贡献等方面内容用十分生动的笔触很有条理地串在一起、融为一体,读来兴趣盎然,不忍释卷,本文是一篇难得的有趣有知有味的科普佳作。更难得的是作为90后的作者,还非常谦虚,可贺更可喜!建议:适当减少溯源性的插述,以使主线更清晰,让读者一口气读下去。插述多了,读者就会走神。也建议多修改,彻底消灭错别字。

2018-01-28 11:42 匿名 ——

很不错的一篇科学史,图文并茂,通俗易懂。

2018-02-05 21:04 匿名 ——

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