半導體技術發展史
半導體技術的發展可追溯到一百年以前，即用硒（Se）做整流器時。但最重要者莫過於1948年，美國貝爾實驗室的三位科學家蕭克立（W.Schokley），巴定（J.Bardeen）和布萊坦（W.H. Brattain）發明了雙極性電晶體（Bipolar transistor）。從此電子和資訊工業蓬勃發展，至西元2000年，總產值將超過一兆美元，大大超越汽車、鋼鐵和化學工業的總和，成為第一大工業，劇烈影響了人類的生活和文明。
1960年代的電晶體原以鍺（Ge）電晶體為主，但因氧化鍺為水溶性，鍺的表面包護較困難，容易產生漏電流，矽（Si）電晶體遂漸漸取而代之。矽可經高溫氧化形成二氧化矽表面保護層，兼具不溶於水、質硬和優良絕緣體等特性。1958年，貝爾實驗室的科學家便利用矽製出矽平面式電晶體。由於這種電晶體的結構是平面式的，製程簡單，矽又比鍺便宜（地殼到處都是，可從石英砂提煉），推出之後自然逐漸取代了鍺電晶體。於是很多人就想把電晶體、電阻、電容放在一個小矽晶片上構成大而複雜的電路，甚至整個系統（如計算機、收音機、電視機）。當時最有成就者為美國費契德（Fairchild）及德州儀器（T.I.）公司，這些公司堪稱積體電路之先軀。
到了1970年代，積體電路的製造技術漸漸成熟，擁有100個、1,000個甚至10,000個電晶體的積體電路便循序發展成功，而有小型（SSI）、中型（MSI）、大型（LSI）之別。1968年執半導體工業牛耳的費契德公司發生經營危機，公司內多位具有新穎構想的專家們乃另外組織Intel公司，從事大型積體電路產品的生產，於該年代成功生產4位元（4004）、8位元（8080）次至於16位元（8086）的微處理機（microprocessor），開啟了所謂的微電腦時代。如今32位元的Intel N-10微電腦已具有處理每秒一億五千萬個指令的能力（150 MIPS），日本松下公司開發成功的64位元微電腦也有100 MIPS的計算能力，這些超級微電腦的處理速度比現今一般迷你電腦快100倍，其每一晶粒上之電晶體數逾數百萬。
再談半導體記憶體的發展，1970年初期只有1千位元（1 k bits）的記憶體，以後每三年進步一世代（即4倍；4K, 16K, 64K等，以此類推）今年為1百萬位元（1 M bits）記憶體的成熟期，至西元2,000年將有256百萬位元的記憶體問世。
半導體元件除採用矽外，還有採用砷化鎵的，後者見於1970年貝爾實驗室所發明的室溫半導體雷射，該雷射開啟了光電及光纖通訊的新紀元。砷化鎵半導體元件在微波、快速電晶體及電路方面的應用也十分重要。
最後談談我國半導體技術的發展過程。1964年交通大學電子研究所獲得聯合國特別基金會資助，聘請貝爾實驗室的張瑞夫博士返國指導。張博士和筆者及交大郭雙發教授合作，首先在國內研製成功矽平面式電晶體，此為我國半導體研究之濫觴。同年，交大成立半導體研究中心。1966年交大又聘請西屋公司國際積體電路先軀凌宏璋博士返回指導，成功發展了積體電路技術。1968年貝爾實驗室的國際半導體大師施敏博士返交大指導，以量子力學為基礎，發展金屬－半導體之傳導理論，並於1971年發表金屬－半導體之歐姆接觸理論，該理論至今仍為超大型積體電路及半導體元件的設計準繩。施博士開創了國內半導體學術研究及訓練博、碩士人才之先河（案：施博士已決定於1990年三月一日正式返交大任講座教授）。
1970年筆者創辦了一貫作業的萬邦電子公司，成為我國半導體工業之創業先鋒。1975年工業技術研究院電子工業研所和RCA簽約，引進5微米之互補式金氧半積體電路（CMOS I.C.）技術，然後自行發展2至1微米技術，至今已接近世界之水準。1979年電子工業研究所將2微米技術轉移給聯華電子公司，目前該公司的營業額已達三十多億元，此種業績充分鼓勵了企業界的投入。如今台灣積體電路、華邦、華隆、德基等公司每年生產6吋晶圓約近百萬片，並以加倍的速度蓬勃發展。可以斷言的是，我國將繼美、日、韓等國，成為世界半導體主要生產國。
摘自http://library.kmsh.tnc.edu.tw/science/content/1990/00020242/0006.htm，作者：張俊彥任教於交通大學電子研究所
