В конце 1958 года инженер-физик Sprague Electric Company Курт Леговец посетил семинар в Принстоне, на котором Торкл Уолмарк изложил своё видение фундаментальных проблем микроэлектроники. Возвращаясь домой в Массачусетс, Леговец нашёл простое решение проблемы изоляции компонентов на кристалле — изоляцию p-n-переходом[58]:
Хорошо известно, что p-n-переходу свойственно высокое сопротивление, в особенности тогда, когда на переход подано запирающее напряжение, или в отсутствии смещения. Поэтому, разместив между двумя полупроводниковыми элементами достаточно большое число последовательных p-n-переходов, можно добиться любой необходимой степени электрической изоляции этих элементов. Для большинства схем будет достаточно от одного до трёх переходов… — Курт Леговец, патент США 3029366[59]
Оригинальный текст (англ.) [показать]
It is well-known that a p-n junction has a high impedance to electric current, particularly if biased in the so-called blocking direction, or with no bias applied. Therefore, any desired degree of electrical insulation between two components assembled on the same slice can be achieved by having a sufficiently large number of p-n junctions in series between two semiconducting regions on which said components are assembled. For most circuits, one to three junctions will be sufficient...
|
|
Разрез структуры трёхкаскадного усилителя (три транзистора, четыре резистора) по патенту 3 029 366. Синие области — n-типа проводимости, красные — p-типа. Размер опытной структуры — 2.2 мм в длину и 0.1 мм в толщину.
Для проверки своей идеи Леговец воспользовался доступными на Sprague технологиями производства транзисторов на выращенных переходах и сплавных транзисторов. Опытная схема Леговца, так же как и первая схема Килби, представляла собой линейную, одномерную структуру — узкую планку размером 2,2×0,5×0,1 мм, разделенную на изолированные ячейки n-типа (базы будущих транзисторов) узкими «пакетами» изолирующих p-n-переходов[60]. Слои и переходы в пластине формировались методом выращивания из расплава[60]. Тип проводимости слоя (n-тип или p-тип) определялся скоростью вытягивания кристалла: на медленной скорости в кристалле формировался слой p-типа (обогащённый индием), на высокой скорости — слой n-типа (обогащённый мышьяком)[60]. Затем к пластине приваривались индиевые бусины — коллекторы и эмиттеры сплавных транзисторов[60]. Все электрические соединения выполнялись вручную золотой проволокой[60].
Менеджмент Sprague, занятый корпоративными войнами, не заинтересовался изобретением Леговца. Раздосадованный отношением руководства Леговец самостоятельно, за свой счёт составил патентную заявку, 22 апреля 1959 года подал её в патентное бюро, а затем уехал из США на два года. Самоустранение Леговца в решающий момент дало Гордону Муру повод утверждать, что «Леговец является изобретателем интегральной схемы только с точки зрения патентного бюро … Я считаю, что инженерное сообщество не признаёт его изобретателем ИС, ведь кроме заявки на патент он ничего не сделал. У успешного дела всегда много отцов.»[61]