Но, с другой стороны, это можно рассматривать как одну из составляющих рецепта, гарантирующего появление новых идей. Необходимость найти решение проблемы, причиняющей все больше неудобств, совпала по времени с многочисленными небольшими усовершенствованиями способов изготовления полупроводников. Поэтому одновременно и независимо сразу в двух местах, в Texas Instruments и в Fairchild Semiconductor, было сделано новое изобретение. А его результатом стало появление интегральной микросхемы, известной также как микрочип.
Джек Килби
Джек Килби — еще один мальчик-радиолюбитель с сельскохозяйственного Среднего Запада, возившийся вместе с отцом в его мастерской[336].
«Я вырос среди трудолюбивых потомков поселенцев — ковбоев с американских Великих равнин», — заявил он, когда получил Нобелевскую премию[337]. Килби родился в небольшом городке Грейт-Бенд посреди Канзаса. Его отец был владельцем местной электрической компании. Летом на принадлежавшем семье «бьюике» они ездили к дальним генераторным установкам и, если что-то было неисправно, перебирали их деталь за деталью, выясняя, в чем дело. Однажды зимой, во время снежной бури, им пришлось воспользоваться любительским радиоприемником, чтобы поддерживать связь с районами, где была нарушена телефонная связь. Мальчик Килби пришел в восторг, осознав возможности подобных технологий. «Это случилось во время бурана, когда я, подросток, впервые увидел, — рассказывал Килби Т. Р. Риду из Washington Post, — что радио и вообще электроника могут по-настоящему влиять на жизнь людей, держать их в курсе происходящего, поддерживать между ними связь и давать надежду»[338]. Он выучился, получил лицензию радиолюбителя и все время совершенствовал свое радио с помощью деталей, которые ему удавалось раздобыть.
В Массачусетский технологический институт ему поступить не удалось, и он поехал в Университет Иллинойса. После нападения на Перл-Харбор, прервав занятия, Килби поступил в военноморские силы. Служил он в Индии на радиоремонтной базе, откуда совершал набеги в Калькутту, где на черном рынке покупал недостающие детали, чтобы в походной лаборатории изготавливать усовершенствованные приемники и передатчики. Он был добродушным парнем с широкой улыбкой, уживчивым и немногословным. От остальных Килби отличала неудержимая тяга к всевозможным изобретениям. Он бросался читать каждый новый опубликованный патент. «Читаешь все — это часть твоей работы, — говорил он. — Копишь и копишь разные мелочи в надежде, что когда-нибудь одна их миллионная часть окажется тебе полезной»[339].
Его первым местом работы была фирма Centralab в Милуоки, изготавливавшая детали для электронных устройств. Там шли эксперименты по объединению элементов, используемых для слуховых аппаратов на единой керамической основе, чернового прототипа микрочипа. В 1952 году Centralab была одной из компаний, купившей за 25 тысяч долларов лицензию на производство транзисторов, и теперь выгодно использовала готовность Bell Labs поделиться знаниями. Килби прослушал в Bell Labs двухнедельный курс лекций. Вместе с десятком других слушателей, живших в отеле на Манхэттене, каждое утро на автобусе его привозили в Мюррей-Хилл. Им прочли углубленный курс по конструированию транзисторов, дали возможность поработать в лаборатории и посетить завод, изготавливающий транзисторы. Всем участникам был предоставлены три тома технической документации. Благодаря удивительной готовности Bell Labs дешево продавать лицензии на свои патенты и делиться информацией, именно там были заложены основы цифровой революции, хотя компания и не извлекла из этого максимальную выгоду.
Килби понимал: чтобы всегда быть в курсе того, как совершенствуются транзисторы, надо работать в более крупной компании. Обдумывая различные предложения, летом 1958 года он решил перейти в Texas Instruments, где ему предстояло работать с Пэтом Хаггерти и его блестящей командой, занимавшейся транзисторами под руководством Уиллиса Эдкока.
Согласно правилам, действовавшим в Texas Instruments, все сотрудники в июле одновременно уходили в отпуск на две недели. Поэтому, когда Килби, которому еще не полагался отпуск, появился в Далласе, в полупроводниковой лаборатории практически никого не было, и у него было время подумать о том, как еще, кроме как для изготовления транзисторов, можно использовать кремний.
Он знал, что кусочек кремния, в котором вообще нет примесей, работает как простое сопротивление. Он также понимал, что есть способ заставить p-n-переход в кремниевом образце действовать как емкость. Это значит, что в нем будет накапливаться небольшой электрический заряд. Фактически, обработав кремний по-разному, можно изготовить любой электронный компонент. Отсюда и появилась идея, названная впоследствии «идеей монолита»: все элементы можно сделать из одного монолитного куска кремния. А это значит, что отпадает необходимость скреплять отдельные элементы на монтажной панели. В июле 1958 года, за шесть месяцев до того, как сходные соображения были зафиксированы Нойсом, Килби оставил запись в своем лабораторном журнале. Это было всего одно предложение, которое будут цитировать, когда он получит Нобелевскую премию: «Следующие электронные компоненты можно сделать на одной плате: сопротивление, конденсатор, распределенный конденсатор, транзистор». Затем он сделал несколько набросков. Из них было понятно, как сделать эти элементы, компонуя в одном кристалле кремния различные области, в которые примеси добавлены так, что они имеют разные свойства.
Его начальника Уиллиса Эдкока, вернувшегося после отпуска, не удалось сразу убедить, что это предложение может иметь практическое значение. У лаборатории были и другие задачи, казавшиеся более важными. Но Эдкок заключил с Килби соглашение: если ему удастся сделать работающие конденсатор и сопротивление, он даст добро на создание всей схемы на одном кристалле.
Все пошло по плану, и в сентябре 1958 года Килби подготовил свое устройство для показа. По драматизму эта сцена напоминала демонстрацию, устроенную Бардином и Браттейном за одиннадцать лет до того для руководства Bell Labs. На кусочке кремня размером с небольшую зубочистку Килби разместил элементы, которые теоретически соответствовали излучателю. На глазах руководителей компании во главе с президентом нервничающий Килби присоединил небольшое устройство к осциллоскопу. Затем он взглянул на Эдкока, который пожал плечами, словно говоря: «Ничего не происходит». Но когда Килби нажал кнопку, линия на экране осциллоскопа стала волнообразно колебаться именно так, как и должна была. «Все широко заулыбались, — сообщает Рид. — Началась новая эра в электронике»[340].
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
