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第一块单片硅集成电路是谁发明的 硅相比锗的优点有哪些?

来源：星际派

第一块单片硅集成电路是谁发明的?

1957 年，诺伊斯作为联合创始人创立了仙童半导体。1958 年，仙童半导体在一片晶圆上生产晶体管和其他电子元器件，再将晶圆切成单个电子元器件，最后用导线连接起来。诺伊斯发现切割和再连线的动作着实多此一举，完全可以在一块硅晶圆上实现完整的电路。1959 年春，诺伊斯起草了基于平面工艺的集成电路的专利申请书。1959 年，诺伊斯发明了第一块单片硅集成电路。

硅相比锗的优点有哪些?

几乎所有的半导体材料都可以做成应用于模拟电路的放大器，或者数字电路的电子开关。但无奈，硅的优点太多了，这让它成为了半导体行业的主角。

优点 1：含量丰富

2021 年，《自然》杂志就发出呼吁，称全球的沙子已经不够用了，目前沙子、砾石的开采速度已经超过了自然恢复速度。并且，曾经有一句广为流传的话：硅谷每年制造的晶体管数量，比下的雨都多。

地壳中硅的含量占 26.3%，仅次于氧。而锗元素是一种典型的稀有分散元素，在地壳中含量约百万分之七。[1]简而言之，不仅含量比硅少了好几个数量级，且在地壳中分布分散，难以开采。

优点 2：易于提纯

硅提纯技术非常成熟，纯度可以达到 10 个 9。

优点 3：性质稳定

硅的物理性质和化学性质都非常稳定，单个晶体管在 CPU 的一生中坏的概率极小的，再加上芯片设计的冗余设计，CPU 基本不会坏。这也是我们很少听到电子产品中 CPU 坏的原因。

优点 4：禁带宽度高，热稳定性好

锗的禁带宽度约为 0.66ev，而硅的禁带宽度约为 1.12ev。不用说工业、军用、航空航天等领域，哪怕是自家的主机，CPU 满载时，温度达到七八十度都是有可能的。所以后来就有了 AMD 和 Intel 谁家的 CPU 烤肉更快更香等实验及争论，为电子发烧友们所津津乐道。

除以上外，硅的掺杂扩散工艺多种多样、制造过程中容易形成二氧化硅绝缘层等。当然锗自身也有优点，比如电子的迁移率高，压降低，速度快，开启电压低等，但瑜不抵瑕，一代半导体“贵族”锗就这样沉没在半导体的辉煌历史之中。

关键词： 单片硅集成电路 仙童半导体 单个电子元器件 模拟电路

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