Transistor History, Bagian 3: Multiple Reinvention

Selama lebih dari seratus tahun, seekor anjing analog telah mengibas-ngibaskan ekor digitalnya. Upaya untuk memperluas kemampuan indera kita - penglihatan, pendengaran, dan bahkan, dalam arti, sentuhan, mengarahkan para insinyur dan ilmuwan untuk mencari komponen terbaik untuk telegraf, telepon, radio, dan radar. Beruntung sekali, pencarian ini menemukan cara untuk membuat jenis baru mesin digital. Dan saya memutuskan untuk menceritakan kisah pengagungan konstan ini, di mana para insinyur telekomunikasi memasok bahan sumber untuk komputer digital pertama, dan kadang-kadang bahkan merancang dan membuat komputer ini sendiri.

Tetapi pada 1960-an, kolaborasi yang bermanfaat ini berakhir, dan dengan itu kisah saya. Produsen peralatan digital tidak lagi perlu melihat ke dunia telegraf, telepon, dan radio untuk mencari sakelar baru yang lebih baik, karena transistor itu sendiri menyediakan sumber peningkatan yang tidak ada habisnya. Tahun demi tahun, mereka menggali lebih dalam dan lebih dalam, selalu menemukan cara untuk secara eksponensial meningkatkan kecepatan dan mengurangi biaya.

Namun, semua ini tidak akan terjadi jika penemuan transistor berhenti pada karya Bardin dan Brettein .

Mulai lambat

Tidak ada antusiasme aktif dalam pers populer untuk pengumuman Bell tentang penemuan transistor. Pada 1 Juli 1948, The New York Times mengambil tiga paragraf untuk acara ini di bagian bawah ringkasan Radio News. Selain itu, berita ini muncul setelah orang lain, jelas dianggap lebih penting: misalnya, acara radio satu jam "Waltz Time", yang seharusnya muncul di NBC. Kalau dipikir-pikir, kita mungkin ingin tertawa, atau bahkan memarahi penulis yang tidak dikenal - bagaimana mungkin mereka tidak mengenali peristiwa yang membuat dunia terbalik?



Tetapi melihat ke masa lalu mendistorsi persepsi, memperkuat sinyal-sinyal yang signifikansi yang kita ketahui, meskipun pada saat itu hilang dalam lautan kebisingan. Transistor 1948 sangat berbeda dari transistor komputer, yang salah satunya Anda baca artikel ini (jika Anda tidak memutuskan untuk mencetaknya). Mereka sangat berbeda sehingga, meskipun memiliki nama yang sama, dan garis keturunan terus menerus yang menghubungkan mereka, mereka harus dianggap spesies yang berbeda, jika bukan genus yang berbeda. Mereka memiliki komposisi yang berbeda, struktur yang berbeda, prinsip kerja yang berbeda, belum lagi perbedaan besar dalam ukuran. Hanya berkat penemuan berulang yang konstan, alat aneh yang dibuat oleh Bardin dan Brettin bisa mengubah dunia dan kehidupan kita.

Bahkan, transistor germanium dengan satu titik kontak tidak layak mendapatkan perhatian lebih dari yang diterimanya. Dia memiliki beberapa cacat yang diwarisi dari tabung elektron. Dia, tentu saja, jauh lebih kecil dari lampu yang paling ringkas. Tidak adanya benang panas berarti bahwa itu menghasilkan lebih sedikit panas, mengkonsumsi lebih sedikit energi, tidak terbakar dan tidak memerlukan pemanasan sebelum digunakan.

Namun, akumulasi kotoran pada permukaan kontak menyebabkan kegagalan dan membatalkan potensi untuk umur pemakaian yang lebih lama; dia memberi sinyal ribut; hanya bekerja pada daya rendah dan dalam rentang frekuensi yang sempit; menolak di hadapan panas, dingin atau kelembaban; dan itu tidak bisa diproduksi secara seragam. Beberapa transistor yang dibuat dengan cara yang sama oleh orang yang sama akan memiliki karakteristik kelistrikan yang berbeda. Dan semua ini disertai dengan biaya delapan kali lebih besar dari lampu standar.

Hanya pada tahun 1952 laboratorium Bell (dan pemilik paten lainnya) menyelesaikan masalah produksi cukup untuk transistor dengan satu titik kontak untuk menjadi perangkat praktis, dan bahkan kemudian mereka tidak menyebar secara khusus di luar pasar alat bantu dengar, di mana sensitivitas harga relatif rendah. dan kelebihan daya tahan baterai melebihi kerugiannya.

Namun, kemudian upaya pertama sudah mulai mengubah transistor menjadi sesuatu yang lebih baik dan lebih bermanfaat. Mereka sebenarnya mulai jauh lebih awal daripada saat ketika publik mengetahui tentang keberadaannya.

Ambisi Shockley

Pada akhir 1947, Bill Shockley, dalam kegembiraan besar, memulai perjalanan ke Chicago. Dia memiliki gagasan yang kabur tentang cara melampaui transistor yang baru-baru ini ditemukan oleh Bardin dan Brettein, tetapi sejauh ini dia tidak memiliki kesempatan untuk mengembangkannya. Karena itu, alih-alih menikmati istirahat di antara tahapan dalam karyanya, ia menghabiskan Natal dan Tahun Baru di hotel, mengisi sekitar 20 halaman buku catatan dengan ide-idenya. Di antara mereka adalah proposal untuk transistor baru yang terdiri dari sandwich semikonduktor - sepotong germanium tipe-p di antara dua buah tipe-n.

Terdorong oleh kehadiran kartu as di lengan bajunya, Shockley membuat klaim kepada Bardin dan Bretstein sekembalinya mereka ke Murray Hill, menuntut semua ketenaran untuk menciptakan transistor. Bukankah idenya tentang efek medan yang membuat Bardin dan Brettein duduk di laboratorium? Apakah tidak perlu karena ini untuk mentransfer semua hak paten kepadanya? Namun, trik Shockley ternyata menyamping: pengacara paten Bell menemukan bahwa penemu yang tidak dikenal, Julius Edgar Lilienfeld , mematenkan penguat semikonduktor efek medan hampir 20 tahun sebelumnya, pada tahun 1930. Lilienfeld, tentu saja, tidak menyadari idenya, mengingat keadaan saat itu. bahan pada waktu itu, tetapi risiko persimpangan terlalu besar - lebih baik untuk sepenuhnya menghindari menyebutkan efek medan dalam paten.

Jadi, meskipun laboratorium Bell memberi Shockley bagian yang besar dari ketenaran sang penemu, mereka hanya menyebutkan Bardin dan Bretstein dalam paten. Namun, Anda tidak dapat melakukan apa yang Anda lakukan: Ambisi Shockley menghancurkan hubungannya dengan dua bawahan. Bardin berhenti bekerja pada transistor, dan berkonsentrasi pada superkonduktivitas. Dia meninggalkan laboratorium pada tahun 1951. Bretstein tetap di sana, tetapi menolak untuk bekerja dengan Shockley lagi, dan bersikeras untuk pindah ke kelompok lain.

Karena ketidakmampuan untuk bekerja dengan orang lain, Shockley tidak maju di laboratorium, jadi dia juga pergi dari sana. Pada tahun 1956, ia pulang ke Palo Alto untuk mendirikan perusahaan pembuat transistor sendiri, Shockley Semiconductor. Sebelum pergi, dia putus dengan istrinya Gene ketika dia pulih dari kanker rahim, dan menikahi Emmy Lenning, yang segera dia nikahi. Tetapi dari dua bagian dari impiannya di California - sebuah perusahaan baru dan seorang istri baru - hanya satu yang terpenuhi. Pada tahun 1957, insinyur terbaiknya, marah dengan gaya manajemennya dan arah di mana ia memimpin perusahaan, meninggalkannya untuk menemukan perusahaan baru, Fairchild Semiconductor.


Shockley pada tahun 1956

Maka Shockley melemparkan cangkang kosong perusahaannya dan mendapatkan pekerjaan di Departemen Teknik Elektro di Stanford. Di sana, ia terus mendorong rekan-rekannya (dan teman tertuanya, fisikawan Fred Seitz ) dari teori-teori degenerasi rasial dan kebersihan rasial , yang telah membuatnya tertarik pada topik-topik yang tidak populer di Amerika Serikat sejak perang terakhir, terutama di bidang akademis. Dia menemukan kesenangan dalam melepaskan perselisihan, menggembungkan media dan memprovokasi protes. Dia meninggal pada tahun 1989, menjauh dari anak-anak dan kolega, dan hanya dikunjungi oleh istri keduanya, yang selamanya berbakti kepadanya, Emmy.

Meskipun usahanya yang menyedihkan di bidang kewirausahaan gagal, Shockley menjatuhkan biji-bijian ke tanah subur. Wilayah Teluk San Francisco telah menghasilkan banyak perusahaan elektronik kecil, yang dibumbui oleh dana pemerintah federal selama perang. Fairchild Semiconductor, keturunan acak Shockley, melahirkan puluhan perusahaan baru, beberapa di antaranya dikenal saat ini: Intel dan Advanced Micro Devices (AMD). Pada awal 1970-an, daerah itu mendapat julukan yang mengolok-olok Lembah Silikon. Tapi tunggu sebentar - setelah semua, Bardin dan Brettein menciptakan transistor germanium. Dari mana silikon berasal?


Jadi pada tahun 2009, itu tampak seperti tempat yang ditinggalkan di Mountain View, tempat Shockley Semiconductor sebelumnya berada. Hari ini bangunan itu dihancurkan.

Ke Silicon Crossroads

Nasib jenis transistor baru, ditemukan oleh Shockley di hotel Chicago, jauh lebih bahagia daripada penemunya. Semua berkat keinginan satu orang untuk menumbuhkan kristal semikonduktor murni tunggal. Gordon Thiel, seorang ahli kimia fisik dari Texas yang mempelajari germanium yang tidak berguna untuk doktornya, mendapat pekerjaan di laboratorium Bell pada 1930-an. Belajar tentang transistor, ia yakin bahwa keandalan dan kekuatannya dapat ditingkatkan secara signifikan dengan membuatnya dari kristal tunggal murni, dan bukan dari campuran polikristalin yang kemudian digunakan. Shockley menolak usahanya, menganggap mereka membuang-buang sumber daya.

Namun, Teal tetap bertahan dan mencapai kesuksesan, dengan bantuan insinyur mesin John Little, menciptakan sebuah alat yang mengeluarkan inti kristal kecil dari germanium cair. Pendinginan di sekitar nukleus, germanium memperluas struktur kristalnya, menciptakan kisi semikonduktor yang kontinyu dan hampir murni. Pada musim semi 1949, Thiel dan Little dapat membuat kristal berdasarkan permintaan, dan tes menunjukkan bahwa mereka jauh tertinggal dari pesaing polikristalin mereka. Secara khusus, pembawa minor yang ditambahkan padanya dapat bertahan dalam seratus mikrodetik atau bahkan lebih lama (terhadap tidak lebih dari sepuluh mikrodetik pada sampel kristal lain).

Sekarang Teal dapat membeli lebih banyak sumber daya, dan merekrut lebih banyak orang ke timnya, di antaranya adalah ahli kimia fisik lain yang datang ke laboratorium Bell dari Texas - Morgan Sparks. Mereka mulai mengubah lelehan untuk pembuatan germanium tipe-p dan tipe-n, menambahkan bola-bola dari pengotor yang sesuai. Dalam setahun, mereka meningkatkan teknologi sedemikian rupa sehingga mereka bisa menumbuhkan sandwich germanium npn langsung di lelehan. Dan itu bekerja persis seperti yang diprediksi Shockley: sinyal listrik dari bahan tipe-p memodulasi arus listrik antara dua konduktor yang terhubung ke potongan tipe-n yang mengelilinginya.


Morgan Sparks dan Gordon Teal di meja kerja di laboratorium Bell

Transistor ini dengan persimpangan yang tumbuh melampaui leluhurnya dengan satu titik kontak di hampir semua hal. Secara khusus, ini menjadi lebih andal dan dapat diprediksi, menghasilkan lebih sedikit noise (dan, karenanya, lebih sensitif), dan sangat hemat energi - mengkonsumsi energi jutaan kali lebih sedikit daripada lampu elektronik pada umumnya. Pada Juli 1951, laboratorium Bell mengadakan konferensi pers lain untuk mengumumkan penemuan baru. Bahkan sebelum transistor pertama berhasil memasuki pasar, sebenarnya sudah menjadi tidak signifikan.

Namun ini hanyalah awal. Pada tahun 1952, General Electric (GE) mengumumkan pengembangan proses baru untuk membuat transistor dengan metode persimpangan, paduan. Dalam kerangka kerjanya, dua bola indium (donor tipe-p) menyatu di kedua sisi sepotong tipis germanium tipe-n. Proses ini lebih sederhana dan lebih murah daripada menumbuhkan transisi dalam paduan, transistor seperti itu memberi perlawanan lebih sedikit dan mendukung frekuensi tinggi.


Transistor tumbuh dan paduan

Tahun berikutnya, Gordon Thiel memutuskan untuk kembali ke negara bagian asalnya, dan mendapat pekerjaan di Texas Instruments (TI) di Dallas. Perusahaan ini didirikan dengan nama Geophysical Services, Inc., dan peralatan pertama yang diproduksi untuk eksplorasi minyak, TI membuka divisi elektronik selama perang, dan sekarang memasuki pasar transistor di bawah lisensi dari Western Electric (divisi manufaktur laboratorium Bell).

Teal membawa keterampilan baru yang diperolehnya di laboratorium: kemampuan untuk tumbuh dan paduan silikon kristal tunggal. Kelemahan Jerman yang paling jelas adalah kepekaannya terhadap suhu. Ketika terkena panas, atom germanium dalam kristal dengan cepat melepaskan elektron bebas, dan semakin berubah menjadi sebuah konduktor. Pada suhu 77 ° C, ia biasanya berhenti bekerja seperti transistor. Tujuan utama penjualan transistor adalah angkatan bersenjata - konsumen potensial dengan sensitivitas harga rendah dan kebutuhan besar untuk komponen elektronik yang stabil, andal dan kompak. Namun, germanium yang peka terhadap suhu tidak akan berguna dalam banyak kasus penggunaan militer, terutama di bidang dirgantara.

Silikon jauh lebih stabil, tetapi harus membayar titik lebur yang jauh lebih tinggi, sebanding dengan titik lebur baja. Ini menyebabkan kesulitan besar, mengingat untuk membuat transistor berkualitas tinggi, diperlukan kristal yang sangat murni. Silikon cair panas akan menyerap kotoran dari wadah apa pun yang ada di dalamnya. Teal dan tim TI mampu mengatasi kesulitan ini dengan sampel silikon ultra-murni DuPont. Pada Mei 1954, pada sebuah konferensi di Institut Teknik Radio di Dayton, Ohio, Thiel menunjukkan bahwa perangkat silikon baru yang diproduksi di laboratoriumnya terus bekerja, bahkan ketika direndam dalam minyak panas.

Pemula yang sukses

Akhirnya, sekitar tujuh tahun setelah penemuan pertama transistor, itu bisa dibuat dari bahan yang menjadi sinonim. Dan tentang jumlah waktu yang sama akan berlalu sebelum munculnya transistor, kira-kira menyerupai bentuk yang digunakan dalam mikroprosesor dan chip memori kami.

Pada tahun 1955, para ilmuwan dari laboratorium Bell berhasil mempelajari cara membuat transistor silikon dengan teknologi paduan baru - alih-alih menambahkan bola pengotor padat ke leleh cair, mereka memperkenalkan zat aditif gas ke dalam permukaan padat semikonduktor ( difusi termal ). Dengan mengontrol suhu, tekanan, dan durasi prosedur dengan hati-hati, mereka mencapai kedalaman dan tingkat paduan yang tepat. Penguatan kontrol atas proses produksi telah memberikan kontrol yang lebih besar atas sifat listrik dari produk akhir. Lebih penting lagi, difusi termal memungkinkan untuk menghasilkan produk dalam batch - dimungkinkan untuk paduan pelat silikon besar, dan kemudian memotongnya menjadi transistor. Militer mendapatkan pendanaan untuk laboratorium Bell, karena organisasi produksi memerlukan biaya di muka yang tinggi. Mereka membutuhkan produk baru untuk jalur deteksi dini radar frekuensi tinggi (“ Dew line ”), rangkaian stasiun radar Arktik yang dirancang untuk mendeteksi pembom Soviet yang terbang dari Kutub Utara, dan mereka siap membayar $ 100 per transistor (ini adalah masa ketika baru sebuah mobil dapat dibeli seharga $ 2000).

Paduan bersama dengan fotolitografi , yang mengendalikan lokasi pengotor, membuka kemungkinan etsa seluruh rangkaian pada substrat semikonduktor tunggal - ini disusun secara simultan oleh Fairchild Semiconductor dan Texas Instruments pada tahun 1959. Teknologi planch Fairchild menggunakan deposisi kimiawi dari film logam yang menghubungkan kontak listrik dari transistor. Ini menghilangkan kebutuhan untuk kabel manual, mengurangi biaya produksi dan meningkatkan keandalan.

Akhirnya, pada tahun 1960, dua insinyur dari laboratorium Bell (John Atalla dan Devon Kahn) menerapkan konsep efek medan asli Shockley transistor. Lapisan oksida tipis pada permukaan semikonduktor mampu secara efektif menekan keadaan permukaan, akibatnya medan listrik dari gerbang aluminium menembus ke dalam silikon. Maka lahirlah MOSFET [metal-oxide semiconductor field-effect transistor] (atau struktur MOS, dari metal-oxide-semiconductor), yang ternyata sangat mudah untuk miniaturisasi, dan yang masih digunakan di hampir semua komputer modern (menarik bahwa Atalla adalah berasal dari Mesir, dan Kang dari Korea Selatan, dan hampir hanya dua insinyur dari seluruh sejarah kami tidak memiliki akar Eropa).

Akhirnya, tiga belas tahun setelah penemuan transistor pertama, sesuatu yang tampak seperti transistor komputer Anda. Itu lebih mudah untuk diproduksi, ia menggunakan lebih sedikit energi daripada transistor planar, tetapi bereaksi agak lambat terhadap sinyal. Hanya setelah penyebaran sirkuit terpadu besar dengan ratusan atau ribuan komponen yang terletak pada satu chip, keuntungan dari transistor efek medan muncul.


Ilustrasi paten untuk transistor efek medan

Efek medan adalah kontribusi utama terakhir Bell pada pengembangan transistor. Pabrikan elektronik besar seperti Bella Labs (dengan Western Electric), General Electric, Sylvania, dan Westinghouse telah membangun badan penelitian yang mengesankan tentang semikonduktor. Dari tahun 1952 hingga 1965, hanya laboratorium Bell yang mendaftarkan lebih dari dua ratus paten tentang hal ini. Namun, pasar komersial dengan cepat jatuh ke tangan pemain baru seperti Texas Instruments, Transitron dan Fairchild.

Pasar transistor awal terlalu kecil untuk pemain besar untuk memperhatikan: sekitar $ 18 juta per tahun pada pertengahan 1950-an, dibandingkan dengan total pasar elektronik $ 2 miliar. Namun, laboratorium penelitian raksasa ini berfungsi sebagai kamp pelatihan yang tidak disengaja, di mana , , . Ketika pasar elektronik tabung mulai menyusut dengan serius pada pertengahan 1960-an, sudah terlambat bagi Bell, Westinghouse dan laboratorium lain untuk bersaing dengan para pemula.

Komputer transisi ke transistor

Pada 1950-an, transistor menyerbu dunia elektronik di empat area paling signifikan. Dua yang pertama adalah alat bantu dengar dan radio portabel, di mana konsumsi daya yang rendah, dan, sebagai akibatnya, daya tahan baterai yang lama, mengalahkan pertimbangan lainnya. Yang ketiga adalah penggunaan militer. Angkatan Darat A.S. memiliki harapan tinggi untuk transistor sebagai komponen yang andal dan kompak yang dapat digunakan di mana saja dari radio lapangan hingga rudal balistik. Namun, pada awalnya pengeluaran mereka untuk transistor lebih seperti bertaruh pada masa depan teknologi daripada mengkonfirmasikan nilai mereka. Dan akhirnya, ada lebih banyak perhitungan digital.

Di bidang komputer, kelemahan sakelar pada tabung elektronik sudah terkenal, dan beberapa orang yang skeptis sebelum perang bahkan percaya bahwa komputer elektronik tidak dapat dijadikan alat yang praktis. Ketika ribuan lampu dirangkai dalam satu perangkat, mereka melahap listrik, menghasilkan panas yang sangat besar, dan dalam hal keandalan, orang hanya bisa mengandalkan kelelahan biasa. Oleh karena itu, transistor yang mengonsumsi rendah, dingin, dan tanpa benang telah menjadi penyelamat produsen komputer. Kerugiannya sebagai penguat (misalnya, sinyal keluaran ribut) tidak menimbulkan masalah saat menggunakannya sebagai sakelar. Satu-satunya kendala adalah biaya, dan pada waktunya akan mulai menurun.

Semua eksperimen awal Amerika dengan komputer transistor terjadi di persimpangan keinginan militer untuk mengeksplorasi potensi teknologi baru yang menjanjikan, dan keinginan para insinyur untuk beralih ke sakelar yang ditingkatkan.

Pada tahun 1954, laboratorium Bell membangun TRADIC untuk Angkatan Udara A.S. untuk melihat apakah transistor akan memungkinkan pemasangan komputer digital di atas bomber, menggantikannya dengan navigasi analog dan membantu menemukan target. Lincoln Lab dari MIT mengembangkan komputer TX-0 sebagai bagian dari proyek pertahanan udara yang luas pada tahun 1956. Mesin tersebut menggunakan varian lain dari transistor, penghalang permukaan, yang cocok untuk komputasi kecepatan tinggi. Philco membangun komputer SOLO di bawah kontrak dengan Angkatan Laut (tetapi benar-benar - atas permintaan NSA), menyelesaikannya pada tahun 1958 (menggunakan versi lain dari transistor penghalang permukaan).

Di Eropa Barat, tidak begitu diberkahi dengan sumber daya selama Perang Dingin, ceritanya sangat berbeda. Mesin seperti Manchester Transistor Computer, Harwell CADET(nama lain yang terinspirasi oleh proyek ENIAC, dan dienkripsi dengan menulis mundur) dan Mailüfterl Austria adalah proyek sampingan yang menggunakan sumber daya yang dapat dikikis bersama oleh pencipta mereka - termasuk transistor dengan titik kontak tunggal dari generasi pertama.

Ada banyak kontroversi mengenai judul komputer pertama yang menggunakan transistor. Semuanya, tentu saja, bertumpu pada pilihan definisi kata yang benar seperti "pertama", "transistor" dan "komputer". Bagaimanapun, diketahui di mana cerita berakhir. Komersialisasi komputer transistor segera dimulai. Tahun demi tahun, komputer dengan harga yang sama menjadi lebih kuat, dan komputer dengan kekuatan yang sama menjadi lebih murah, dan proses ini tampak begitu tak terhindarkan sehingga diangkat ke pangkat hukum, bersama dengan gravitasi dan konservasi energi. Apakah kita perlu berdebat tentang kerikil mana yang pertama kali runtuh?

Dari mana hukum Moore berasal?

Mendekati akhir riwayat peralihan, ada baiknya mengajukan pertanyaan: apa yang menyebabkan munculnya keruntuhan ini? Mengapa hukum Moore ada (atau memang ada - kita bertaruh lain kali)? Untuk pesawat terbang atau penyedot debu, tidak ada hukum Moore, sama seperti tidak ada untuk lampu elektronik atau relay.

Jawabannya terdiri dari dua bagian:

1. Properti logis dari sakelar sebagai kategori artefak.
2. Kemampuan untuk menggunakan proses kimia murni untuk pembuatan transistor.

Pertama, tentang esensi sakelar. Sifat-sifat sebagian besar artefak diperlukan untuk memenuhi berbagai keterbatasan fisik yang tak terhindarkan. Pesawat penumpang harus mendukung berat total banyak orang. Penyedot debu harus mampu menyedot sejumlah kotoran dalam waktu tertentu dari area fisik tertentu. Pembersih pesawat dan penyedot debu tidak akan berguna jika direduksi menjadi skala nano.

Saklar, sakelar otomatis yang tidak pernah disentuh oleh tangan manusia, memiliki keterbatasan fisik yang jauh lebih sedikit. Itu harus memiliki dua negara yang berbeda, dan harus dapat menginformasikan switch serupa lainnya dari perubahan di negara mereka. Artinya, semua yang harus dia bisa lakukan adalah menghidupkan dan mematikan. Apa yang istimewa dari transistor? Mengapa jenis switch digital lainnya tidak mengalami peningkatan eksponensial seperti itu?

Di sini kita sampai pada fakta kedua. Transistor dapat diproduksi menggunakan proses kimia tanpa intervensi mekanis. Sejak awal, penggunaan kotoran kimia telah menjadi elemen kunci dalam pembuatan transistor. Kemudian muncul proses planar yang menghilangkan langkah mekanis terakhir dari produksi - koneksi kabel. Akibatnya, ia menyingkirkan pembatasan fisik terakhir pada miniaturisasi. Transistor tidak lagi perlu cukup besar untuk jari seseorang - atau untuk perangkat mekanis apa pun. Semuanya dilakukan dengan kimia sederhana, dalam skala kecil yang tak terbayangkan: asam untuk etsa, cahaya untuk mengontrol bagian permukaan mana yang akan tahan terhadap etsa, dan uap untuk memasukkan kotoran dan film logam ke jalur goresan.

Dan mengapa Anda perlu miniaturisasi? Pengurangan ukuran memberikan seluruh galaksi efek samping yang menyenangkan: peningkatan kecepatan switching, penurunan konsumsi energi dan biaya salinan individu. Insentif kuat ini mendorong setiap orang untuk mencari cara untuk mengurangi sakelar lebih jauh. Dan industri semikonduktor, selama masa hidup satu orang, telah berubah dari membuat sakelar seukuran paku menjadi pengemasan puluhan juta sakelar per milimeter persegi. Dari permintaan delapan dolar per sakelar hingga tawaran dua puluh juta sakelar per dolar.


Chip memori Intel 1103 dari 1971. Transistor individu, berukuran hanya puluhan mikrometer, sudah tidak dapat dibedakan oleh mata. Dan sejak itu mereka mengalami penurunan ribuan kali.

Apa lagi yang harus dibaca:

• Ernest Bruan dan Stuart MacDonald, Revolution in Miniature (1978)
• Michael Riordan dan Lillian Hoddeson, Crystal Fire (1997)
• Joel Shurkin, Broken Genius (1997)