“時間：1947年12月16日

　　日記號：38139-7”

　　70年前，當物理學家沃爾特·布拉頓像往常一樣寫下他的實驗日記，他不曾預料，一個時代即將開啟。

　　這場實驗的主角是一個比火柴棍短且粗的半導體放大器，后來，它被命名為點接觸式晶體管。

　　點接觸式晶體管成了人類打開晶體管大門的第一把鑰匙。大門推開后，一場信息技術(shù)革命席卷全球。

　　70年后，晶體管已經(jīng)變得幾乎無處不在。人類以其為磚瓦，搭建出一個個虛擬世界。我們至今仍未找到晶體管的替代品，以其為基礎(chǔ)的集成電路，還將被人類長期依賴。

　　晶體管的問世，人類微電子革命的先聲

　　晶體管誕生之前，人們已經(jīng)有了電子管，或者叫真空管。

　　電子管具有信號放大作用，但是毛病一籮筐——壽命低、體積大、可靠性差。

　　所以，人們希望找到一種器件替代電子管。美國電話電報公司(AT&T)下屬的貝爾實驗室成了尋找路上的開路先鋒。

　　貝爾實驗室創(chuàng)建于1925年。成立伊始，它就是世界上規(guī)模最大的工業(yè)實驗室。3600名工作人員中，有2000名是技術(shù)人員。

　　1945年7月，二戰(zhàn)臨近結(jié)束，為了適應戰(zhàn)后研究方向的調(diào)整，貝爾實驗室進行了各個研究部門的改組。

　　這次改組中，物理部門成立了3個研究小組，其中之一就是固體物理研究組。該組又分為半導體和冶金兩個小組，麻省理工大學博士肖克萊兼任半導體小組組長。他將小組的研究計劃，定為研制“半導體放大器”。

　　半導體是指常溫下導電性能介于導體和絕緣體之間的材料，像硅和鍺，就是常見的半導體材料。

　　清華大學微電子所所長魏少軍說，要理解晶體管的工作原理，可以想象一個大壩的水閘。

　　當大壩閘門合上，無水流出，水力發(fā)電機就無法發(fā)電;當閘門打開，水流涌出，水力發(fā)電機就可以輸出電流。“閘門的開合直接影響到了水力發(fā)電機的運轉(zhuǎn)，這就是用一個弱信號，去控制了一個強信號。”而晶體管的基本原理，就是“放大”，用小電流去控制大電流。

　　貝爾實驗室對晶體管的構(gòu)思由來已久。晶體管的誕生，是長期積累的結(jié)果。從諾貝爾獎的歸屬來看，榮譽最終給了3個人——肖克萊、布拉頓和巴丁。

　　1947年12月16日，擺在布拉頓和巴丁面前的，是一個多次改進后的、構(gòu)筑在鍺晶體之上的器件。鍺晶體表面，用一根彈簧壓著一個兩邊包裹著金箔的三角形塑料楔子。這兩邊的金箔，就是信號的輸入端和輸出端。

　　就是它，在那天的實驗中，成功放大了30%的輸出功率和15倍的輸出電壓。

　　用現(xiàn)代標準來衡量，這點觸式晶體管的原型實在太過質(zhì)樸笨拙，但無可否認，它就是人類微電子革命的先聲。

　　在它之后，又有雙極型、單極型晶體管和硅晶體管相繼問世。

　　“從移動計算到智能計算，當今時代的種種變化，都離不開電子信息系統(tǒng)。而晶體管，是其中最為基礎(chǔ)的器件。”魏少軍說，晶體管之于信息革命，如同鐵器之于農(nóng)業(yè)革命，如同蒸汽機之于工業(yè)革命，“它的重要性怎么強調(diào)都不為過。”

　　起步不晚的中國，還是落后了

　　晶體管應該被拿來做更多的事情，不過前提是，它要足夠小。

　　如何找到一種高效的晶體管、導線和其他器件的連接方法?1958年左右，美國兩位30歲出頭的年輕人，各自拿出了自己的解決方案——就是我們今天已經(jīng)熟知的集成電路。

　　如果說，晶體管的誕生，是蝴蝶扇動了翅膀，那么，遠隔大洋的中國，也敏銳地嗅到了風暴來襲的信號。

　　中國的起步并不晚。上世紀50年代中期，正值我國開始實施第一個五年計劃。半導體這門新興科學技術(shù)受到了黨和政府的高度重視。1956年，在沒有技術(shù)資料和完整設(shè)備的條件下，我國成功研制出了首批半導體器件——鍺合金晶體管。1965年，我國又擁有了集成電路。

　　“說起我國第一代半導體人，那真是非常了不起。”中科院微電子研究所所長葉甜春感慨，“他們帶著知識歸國，自己研制設(shè)備，自己制備材料，自己培養(yǎng)了第一批學生，完全白手起家。”

　　頭20年，我國集成電路和國際上的差距并不大;但在第二個20年，道路開始曲折。

　　差的不在技術(shù)，而是產(chǎn)業(yè)。一個還沒有完成工業(yè)化的國家，剛剛從計劃經(jīng)濟時代走出，還不知道如何組織大規(guī)模商品生產(chǎn)。此時，還想更進一步，發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，更是難上加難。

　　產(chǎn)業(yè)發(fā)展不起來，技術(shù)研發(fā)也步履維艱，陷入惡性循環(huán)。葉甜春記得，1986年自己剛?cè)爰呻娐愤@一行時，整個行業(yè)都處在痛苦的轉(zhuǎn)型期。大家還在學習高質(zhì)量低成本地批量制造產(chǎn)品，在混沌中摸索。

　　上世紀八九十年代，國際集成電路產(chǎn)業(yè)開始起飛。“這是國家發(fā)展階段的差異，也沒什么好埋怨的。”葉甜春坦言。

　　真正的轉(zhuǎn)折點，發(fā)生在2008年。

　　那一年，國家科技重大專項啟動。“核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品”“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”等專項都指向了集成電路。5年后，技術(shù)儲備到了一定程度，加大產(chǎn)業(yè)投入，也就被提上議事日程。

　　2014年，國務(wù)院發(fā)布《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》，設(shè)立國家產(chǎn)業(yè)投資基金。“效果一下子就顯現(xiàn)出來了。為什么能這么快?因為技術(shù)體系已經(jīng)建立起來了，能支撐產(chǎn)業(yè)體系的快速發(fā)展了。”葉甜春總結(jié)，“這是一套組合拳，堪稱完美。”