投資一定要知道的矽歷史

「對於矽谷發展歷史有興趣的臉友們可以參考浪潮之巔
號稱IT版史紀
http://www.books.com.tw/products/0010541187」

矽谷的矽

矽谷的矽和Bob Noyce的關係很大。1948年，電晶體(transistor)發明的那一年，Bob Noyce在Grinnell College辦派對出事了，他偷了農夫的豬作烤乳豬，農家要法辦他。幸虧物理系教授Grant Gale力保他，他僅僅被停學一學期。Gale在Bob Noyce人生的道路上幫忙，不僅這事。Gale的大學同學John Bardeen，在貝爾實驗室和Walter Brattain剛剛發明了電晶體，Gale很有興趣，向同學要了兩條，這世上最新的發明品。所以Noyce雖然在前不著村、後不著店的愛荷華的玉米田中間唸大學，他反而有機會接觸到剛發明的半導體。後來，Noyce復學，順利從Grinnell畢業，進到麻省理工唸博士，麻省那時雖然是理工重鎮，但在固態電子的研究，還不如Grinnell。

我常想，我們當老師的，能碰上Bob Noyce這樣的學生，那是天上掉下來的禮物。但這禮物，能不能在我們手上大放異彩，也真是個考驗。Gale教出了Bob Noyce，Bob Noyce回報給Grinnell的不是百倍、千倍，而是無法計數的財富。Noyce創辦英特爾的時候，他已經在Grinnell當董事一陣子，管投資的董事知道他要創業，求他讓Grinnell投資。Grinnell原始的三十萬美元投資，最後變成了數億美元的巨大資產。我常和學生說，「我們學校和Grinnell的差別，只差一個Bob Noyce，希望你們之中，會出一個Bob Noyce」，我們就會是愛荷華的哈佛了。

閒話別過。

1953年，Noyce從麻省拿到博士，在費城的公司研究電晶體。貝爾實驗室發明的電晶體，是無意間在鍺裡面摻雜質，這東西居然就變成「半導體」，電通這頭，它就導電，電通那頭，它就不導電。這「半導物質」在電路設計上很有用，可以取代當時的半導物質-真空管。因為可以取代耗電、高熱、易壞的真空管，電晶體才發明沒幾年，很多大公司就急著跳入研發、生產，也有很多新創公司開始做電晶體。新創公司的創業者中最有名的，就是和Bardeen、Brattain一齊發明電晶體，日後一起得到諾貝爾獎的William Shockley。Shockley離開貝爾實驗室後，回到北加州的老家，創立Shockley Semiconductor Lab，靠著他的名聲，吸引了許多年輕、博士級的工程師加入他的行列。

1956年，Noyce用他一貫的自信，僅憑電話裡和Shockley的短暫交談，就舉家從費城搬到加州，也簽約買了房，才硬要Shockley給他份工作。在Shockley的「博士勞工」裡，Noyce還是一樣出色，不但研究成果亮眼，他還展露出管理的天份。但Shockley不是一個好相處的人，頂著諾貝爾的光環，他不但瞧不起他的屬下，還引進了新奇而怪異的管理方式，比如說同僚評比工作績效，還有用測謊機對付員工。因此，有許多年輕的Shockley員工，早打算另謀高就。以Gordon Moore為首的七個工程師，打算自立門戶，但他們都沒有管理的經驗，於是找上Bob Noyce，這全公司最像經理的年輕工程師。

這八人，就是矽谷有名的「八個叛徒Traitorous Eight」，他們成立了Fairchild Semiconductor。我們可以說，是Fairchild把矽放在矽谷裡的，因為日後從Fairchild出身的子子孫孫(Fairchildren)共同打造了北加州這片創業樂土。

待續。

矽谷的矽

矽谷的矽和Bob Noyce的關係很大。1948年，電晶體(transistor)發明的那一年，Bob Noyce在Grinnell College辦派對出事了，他偷了農夫的豬作烤乳豬，農家要法辦他。幸虧物理系教授Grant Gale力保他，他僅僅被停學一學期。Gale在Bob Noyce人生的道路上幫忙，不僅這事。Gale的大學同學John Bardeen，在貝爾實驗室和Walter Brattain剛剛發明了電晶體，Gale很有興趣，向同學要了兩條，這世上最新的發明品。所以Noyce雖然在前不著村、後不著店的愛荷華的玉米田中間唸大學，他反而有機會接觸到剛發明的半導體。後來，Noyce復學，順利從Grinnell畢業，進到麻省理工唸博士，麻省那時雖然是理工重鎮，但在固態電子的研究，還不如Grinnell。

我常想，我們當老師的，能碰上Bob Noyce這樣的學生，那是天上掉下來的禮物。但這禮物，能不能在我們手上大放異彩，也真是個考驗。Gale教出了Bob Noyce，Bob Noyce回報給Grinnell的不是百倍、千倍，而是無法計數的財富。Noyce創辦英特爾的時候，他已經在Grinnell當董事一陣子，管投資的董事知道他要創業，求他讓Grinnell投資。Grinnell原始的三十萬美元投資，最後變成了數億美元的巨大資產。我常和學生說，「我們學校和Grinnell的差別，只差一個Bob Noyce，希望你們之中，會出一個Bob Noyce」，我們就會是愛荷華的哈佛了。

閒話別過。

1953年，Noyce從麻省拿到博士，在費城的公司研究電晶體。貝爾實驗室發明的電晶體，是無意間在鍺裡面摻雜質，這東西居然就變成「半導體」，電通這頭，它就導電，電通那頭，它就不導電。這「半導物質」在電路設計上很有用，可以取代當時的半導物質-真空管。因為可以取代耗電、高熱、易壞的真空管，電晶體才發明沒幾年，很多大公司就急著跳入研發、生產，也有很多新創公司開始做電晶體。新創公司的創業者中最有名的，就是和Bardeen、Brattain一齊發明電晶體，日後一起得到諾貝爾獎的William Shockley。Shockley離開貝爾實驗室後，回到北加州的老家，創立Shockley Semiconductor Lab，靠著他的名聲，吸引了許多年輕、博士級的工程師加入他的行列。

1956年，Noyce用他一貫的自信，僅憑電話裡和Shockley的短暫交談，就舉家從費城搬到加州，也簽約買了房，才硬要Shockley給他份工作。在Shockley的「博士勞工」裡，Noyce還是一樣出色，不但研究成果亮眼，他還展露出管理的天份。但Shockley不是一個好相處的人，頂著諾貝爾的光環，他不但瞧不起他的屬下，還引進了新奇而怪異的管理方式，比如說同僚評比工作績效，還有用測謊機對付員工。因此，有許多年輕的Shockley員工，早打算另謀高就。以Gordon Moore為首的七個工程師，打算自立門戶，但他們都沒有管理的經驗，於是找上Bob Noyce，這全公司最像經理的年輕工程師。

這八人，就是矽谷有名的「八個叛徒Traitorous Eight」，他們成立了Fairchild Semiconductor。我們可以說，是Fairchild把矽放在矽谷裡的，因為日後從Fairchild出身的子子孫孫(Fairchildren)共同打造了北加州這片創業樂土。

待續。

#電源設計 #絕緣柵雙極電晶體IGBT #金氧半場效電晶體MOSFET #氮化鎵GaN #碳化矽SiC #寬能隙Wide Band-gap #超接面super-junction #功率因數修正PFC #雙電晶體順向式TTF #邏輯鏈路控制LLC #準諧振返馳式拓樸 #返馳式充電器 #齊納二極體Zener diode

【超接面，通往寬能隙半導體製程的跳板】

開關式電源 (Switch Power) 旨在控制開通和關斷的時間點以維持穩定的輸出電壓，一般由脈衝寬度調變 (PWM) 控制 IC 和金氧半場效電晶體 (MOSFET) 構成，輕量、提高工作頻率的耐受度是主要方向；而如何在高壓功率元件獲得良好的崩潰電壓及導通電阻？向來是業界不斷精進的課題。在氮化鎵 (GaN)、碳化矽 (SiC) 等新一代寬能隙 (Wide Band-gap) 半導體材料未臻成熟前，借助高摻雜濃度的「超接面」(Super Junction，簡稱SJ) 結構，能有效優化上述兩項技術指標、達到節能目的，並突破矽 (Si) 材料極限，故成為新型高壓功率元件的新寵。

效能和價格固然是採購功率元件的基本準則，但電磁干擾 (EMI) 和射頻干擾 (RFI) 對於系統設計的影響亦不容小覷，否則善後工作會很棘手且耽誤開發時程，設計前應做全方位的考量。就系統角度而言，還須考慮週邊元件的適配度；例如，選用功率密度 (High Density) 高的元件，「扼流器」(Power Choke) 等被動元件的體積亦可隨之微縮。以伺服器為例，可連帶使整個電源模組、乃至機殼外型都更為輕薄，極大化利用有限的資料中心空間。若功率元件廠商能提供多種 RDS(ON) 導通電阻等級和不同封裝方式的「產品組合」，工程師也有更多選擇的可能性。

在功率因數修正 (PFC)、雙電晶體順向式 (TTF) 和其他硬切換拓樸中，擁有媲美 GaN 性能的 MOSFET，適合高功率開關模式電源 (SMPS) 應用，如：超大型資料中心、電信基地台、太陽能和工業等。此外，整合式本體二極體 (Body Diode) 確保低損耗續流功能，適用於馬達驅動、太陽能或焊接技術領域；而整合齊納二極體 (Zener diode) 的 MOSFET，具備更高的靜電放電 (ESD) 耐受性，可減少良率損失並改善組裝產能。除了導通電阻和損耗問題，封裝亦會關係到負載與電路板空間運用效率以及穩壓效果；溝槽式 MOSFET 模組平台和拓樸，動態損耗更低。

延伸閱讀：
《Infineon「超接面製程」為銜接GaN、SiC 材料作緩衝》
http://compotechasia.com/a/feature/2017/0615/35751.html
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