钛媒体|芯片破壁者：半导体“硅”铺就的文明阶梯
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文 | 脑极体
在历史学家汤因比眼中 ， 人类社会发展的规律即“挑战和应战” ， 文明即是在“挑战和应战”这对矛盾中诞生和延续的 。 应战成功 ， 文明可以继续向前发展 ， 反之则会导致文明的流产 。
在半导体不算漫长的历史进程中 ， 出现过无数个这样的“挑战与应战” 。 它们大部分时候 ， 是由某一个企业或国家 ， 施与另一个竞争对手的 。
那些被狙击的产业体系 ， 就如同被三体人派出的“智子”锁死了一样 ， 再也无法实现科技升级 ， 进而失去了向前发展的可能性 。
所以 ， 当我们探讨如何走出半导体产业封锁的囚笼 ， 突破一个个“智子”的封锁就变成了核心要务 。
其中一个非常重要的“智子” ， 叫做——“硅” 。
作为世界的创新中心 ， 硅谷不仅拥有仙童、英特尔、谷歌等等明星企业和富可敌国的资本 ， 更影响了全人类的生活方式与文明进程 。
从西部“淘金地” ， 再到“点石成金”的“硅谷” ， 这个普通的旧金山南方小城 ， 用不到百年的时间与“硅”结下不解之缘？又为何在成为高科技之都后 ， 失去了对“硅”材料的统治权？
带着这些问题 ， 我们一起踏上今天的阳光加州之旅 。
从硅谷到东京：硅的三个瞬间历史的许多重大转折 ， 往往源于微末处的机缘巧合 。 少有人会想到 ， 以硅砂为原料的半导体行业兴起 ， 是源于一个儿子想要“逃离北上广”回乡的愿望 。
1956年 ， 因为母亲年事已高 ， 肖克利辞去了贝尔实验室的工作 ， 回到了故乡——加州的圣克拉拉谷 ， 也就是后来的硅谷 。
在此之前 ， 旧金山湾区最为人熟知的矿藏是金子 。 而肖克利的到来 ， 为这里开启了第二次“Gold rush”淘金热 ， 资本和人才疯狂涌入的目标 ， 则是新时代白色的金子——半导体硅（Si） 。
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在肖克利之前 ， 关于半导体材料的研究已经持续了上百年 。 人们发现 ， 许多元素和化合物具有半导体性质 ， 在常温之下的导电性能处于导体与绝缘体之间 。
因为导电性可控 ， 半导体非常适合用来制作电子元器件 。
比如1874年 ， 卡尔·费迪南德·布劳恩发明了第一个半导体器件——晶体探测器 。 1906年 ， 美国工程师格林利夫·惠蒂尔·皮卡德则开发出了一种硅射电晶体探测器 ， 这也是第一个硅半导体器件 。 1941年 ， 第二次世界大战期间 ， 高纯度锗和硅晶体也开始被应用在雷达微波探测器上 。
理论上 ， 所有半导体都可以用来制造现代生活不可或缺的芯片 ， 为什么漫长的变革之后 ， 只有硅脱颖而出 ， 成为集成电路的基础 ， 也成功晋升为最具商业价值的材料呢？
其实一开始 ， 硅并不是集成电路的第一选择 ， 它的崛起历经了一个漫长的时期 。
为了不陷入细枝末节的“故纸堆” ， 我们为这趟时光旅行设置了三个坐标：
坐标一：1956年 ， 加州 ， 晴 ， 宜除旧从新
“硅谷”(Silicon Valley)一词首次出现在出版物上 ， 是一位名为唐·霍夫勒 (Don Hoefler) 的采访人员 。 1971年1月11日 ， 他在为周刊 《电子新闻》撰写报道时 ， 将一批电子企业尤其是半导体公司在圣塔克拉拉县蓬勃兴起的景况 ， 定题为《美国硅谷》 。
而所有故事的开头 ， 都会“倒带”回1956年6月 ， 肖克利离开贝尔实验室回到老家 ， 创办肖克利半导体实验室有限公司的那一天 。
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吊诡的是 ， 让肖克利声名鹊起、收获了诺贝尔物理奖的——世界上第一个晶体管 ， 却跟硅毫无关系 ， 它是由锗制造的 。
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