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硅谷简史：半导体工业之父罗伯特·诺伊斯 （二）
LaoQian09 2019-7-5 22:00
发明、推广集成电路 诺伊斯在仙童最大的技术贡献是发明集成电路。当时，基尔比在德州仪器用锗晶片研制成了第一块集成电路，诺伊斯把眼光盯在硅晶片上，因为硅的导热性和其他性能远胜锗。诺伊斯后来说，基尔比的方法“用的是蛮力，它把一块半导体做成某种形状，让它产生不同的元件区，然后用电线将它们连起来，需要大量手工操作”。 1959年2月，诺伊斯为他的“微型电路”申请了专利，但没有为他用平面工艺制造的集成电路申请专利，直到7月才补全这一手续。此前，德州仪器宣布了生产集成电路的工艺，基尔比拥有了第一个集成电路专利，尽管他的设计并不实际。诺伊斯的专利，与基尔比相比，他的独到之处是创造性地在氧化膜上用平面工艺制作出铝膜连线，使电子元件和导线合成一体，为半导体集成电路工艺、和量产奠定了基础。今天，所有的半导体集成电路都在使用这一生产工艺。诺伊斯发明集成电路工艺的地点已经被加州政府列为历史遗产。 60年代，仙童是半导体工业的摇篮，硅谷半导体行业所有重要人物都来自仙童，这些人被称为仙童的孩子。这一时期的仙童历史是硅谷最具神话色彩的历史。 集成电路的发明使世界发生了巨大变化。与分立元件电路相比，集成电路通过特殊工艺，将电路中的晶体管、电阻、电容、电感元件及布线制作在一小块半导体晶片上，然后封装在小盒子里，成为具有电路功能的微型结构。集成电路体积小、重量轻、寿命长，可靠性高。今天，集成电路是一个巨型产业，从卫星到微波炉、从火箭到手机，集成电路无处不在，它彻底改变了我们的生活方式。巴丁称集成电路为轮子之后的最重要发明。 1999年，《洛杉矶时报》(Los Angeles Times)评选出了“本世纪经济领域50名最有影响力人物”，并列第一的是肖克利、诺伊斯和基尔比。汽车工业奠基人亨利·福特(Henry Ford)、已故总统罗斯福(FDR)和动画王国创办者沃尔特·迪斯尼(Walter Disney)排在第二至四位。 诺伊斯的集成电路专利 2000年，集成电路发明后42年，诺贝尔奖颁给了集成电路发明人。诺伊斯于10年前去世，基尔比独得这一物理学最高奖项。获奖感言中，基尔比说：“要是诺伊斯活着的话，他应该与我分享这一荣誉”，“我的工作引入了处理电路元件的新角度，此后集成电路的绝大多数成果和我的工作没有直接联系。” 1961年春天，第一个集成电路产品——芯片出现了，售价120美元。到1969年7月，美国宇航员内尔·阿姆斯特郎(Neil Armstrong)登上月球时，阿波罗登月计划(Apollo Program)购买了一百万个芯片，阿波罗计划是早期芯片最大使用者。1964年，市场上出现了第一个用于助听器的芯片。此前，政府是芯片的惟一买家。 很快，公司的问题就出来了。总经理鲍德温跳槽去了瑞姆公司 (Rheem)。 他带走了八位资深员工和半导体制造技术。诺伊斯这次无法推掉鲍德温空出来的位置了。诺伊斯正式由技术负责人转为行政领导人。诺伊斯担任公司总经理后，克尽职守，他把肖克利当成反面教材，努力营造一种没有等级差异的公司文化，一种随意的工作氛围，团队成员之间充分信任，允许争论。他淡化了管理层与下属的等级差别，不以命令方式管理公司，激励员工主动工作。 集成电路诞生地的纪念铭牌 诺伊斯任总经理后对仙童最重要的贡献是推广芯片。当时，芯片成本在 100美元以上，用分立元件组装相同功能的电路，成本不到十美元。汤姆·贝和摩尔反对把预算用于芯片开发。他们对芯片的市场前景持怀疑态度。这是裁减拉斯特小组经费的原因。但诺伊斯看好芯片。拉斯特辞职后，诺伊斯说服了摩尔与汤姆·贝，加大了芯片研发力度。 随着投入增加，仙童的芯片很快就领先于竞争对手了。但因技术太超前，反倒没有市场。当时晶体管刚出现，销售人员刚说服用户放弃真空管，改用晶体管，现在为了推销芯片，又让客户放弃晶体管。况且芯片太贵，用户自己用晶体管组装电路比芯片便宜得多。但这难不倒诺伊斯，他是对技术和市场极具前瞻性的经理人。诺伊斯大幅调低芯片售价，甚至将价格降至成本之下。诺伊斯知道，芯片取代分立元件电路是大势所趋，只在晶体管市场中发展，迟早会被淘汰。 1964年，诺伊斯与霍奇森说服了仙童集团董事会，在香港开设了仙童的离岸工厂。1968年，仙童的海外员工达四千人，厂房面积超过1.3万平方米。低价促销与低成本，使诺伊斯成功地推动了芯片市场。芯片价格持续下降，需求飞速增长，市场越做越大。摩尔后来评论到：“诺伊斯以低价刺激需求，继而扩大产能、降低成本的策略对于芯片产业发展而言，其重要性堪比芯片的发明。” 作为总经理的诺伊斯，他是反肖克利的。诺伊斯正直、公平，信任尊重属下。诺伊斯具有领袖气质，是天生的领导人，但他不是很好的经理人员。他从不反对下属的意见，在公司危机时也不解雇员工或将人降职。这和他曾经拒绝一位冰箱销售员的销售有关，一次他曾回绝过一位上门推销冰箱的销售员的推销，一周后他在报上读到该销售员自杀了，他对此一生耿耿于怀。为此，他不管在什么情况下，他也不愿解雇员工或将人降职。 八人帮相继离开仙童，成立自己的公司。 1968年初，八人帮只剩下诺伊斯和摩尔了，仙童员工已达3万2千多人，年营业额达1亿3千万美元。1959年时，第一个芯片只含有一组电路，此时仙童的产品已含1000组电路了。要想数清芯片中的晶体管数目，就象要数清陆地上的沙子一样。摩尔说，世界上每年出产的芯片中的晶体管数目是加州每年下的雨滴数目的66倍。 创立仙童时，诺伊斯是研发部主任，后来是公司副总裁和总经理。他崇尚简单和效率，他没有豪华的个人办公室，没有司机，没有专门停车处。 尽管仙童半导体所创造的利润已成为仙童集团的主要收入来源，但包括诺伊斯在内，没有一位创始人能对公司总体预算、利润分配、员工是否享有优先配股权等重大问题说得上话。不仅如此，仙童集团还把仙童半导体的利润转移到东岸去弥补其它部门的亏损，而不是用于提高员工的福利待遇，和用于半导体发展。员工们怨声载道，他们眼睁睁地看着自己的血汗钱流向东岸。 斯波克离开后的半年内，有 35人随他投奔到国家半导体公司，包括仙童的销售主管唐·瓦伦丁(Don Valentine )，日后，他成了硅谷四大风险投资巨头之一、红杉资本(Sequoial Capital)创始人。 仙童于 1979年，被法国石油巨头斯伦伯格公司(Schlumberger)以4.25亿美元买下。几经周折后，仙童半导体于1999年重新在纽约证券交易所上市。尽管其招牌还在，但仙童的神话早已终结。目前仙童半导体仍在生产和销售半导体元器件，但已没人将它与曾在北加州创造过奇迹的仙童半导体联系在一起了。 仙童总经理诺伊斯和摩尔 诺伊斯离开仙童后，仙童时代随之而去，但硅谷从未忘记这家传奇公司。是仙童，将肖克利带到北加州的星星之火燃成了燎原之势。后人铭记仙童，不仅是它的硅管和集成电路；更重要的是它吸引和磨练了无数富有梦想、激情、创造力的“仙童”们。他们离开母体后，将创业精神和种子撒遍了北加州，新公司雨后春笋一般地出现。北加州的果园一片片地消失，代之而起的是厂房、办公楼、和住宅。这些驾着名贵跑车的“仙童”们，和当地的农夫们在怀念着昔日田园生活的同时，也兴奋地谈论着一夜暴富的故事。北加州从美国最有名的水果产地，变成了美国及全世界最为密集的电子科技产业区——硅谷。
个人分类: 硅谷简史|2127 次阅读|0 个评论
硅谷简史：半导体工业之父罗伯特·诺伊斯 （一）
LaoQian09 2019-6-28 23:03
“不要让历史减慢你的步伐，走出去，去创造一个神奇的新世界。” — 罗伯特·诺伊斯 (Robert Noyce) 从十九世纪开始，科学开始给人们的生活方式带来了巨大变化。十九世纪是机械普及的时代，机械动力的标志是蒸汽机。蒸汽机起初用于推动车轮， 1825年，出现了第一列大众搭乘的火车，标志着蒸汽动力进入了人们的日常生活，世界因此而变小。蒸汽动力的应用没有停止在火车上，人们曾用它来制造可思维的机器。1833年，英国数学家查尔斯·巴贝奇(Charles Babbage)制造出了一台蒸汽动力计算机。尽管其运算速度为每秒一次，只能存储50个十进制的数字。但这是近代以来，计算机制造的最初尝试。 现代计算机的发展分理论和技术两个方面。二战后，计算机理论已完全成熟。技术也有了长足的进步，尽管真空管问题很多，但是，它大大提高了计算机的速度。 1950年代，肖克利(William Shockley)、巴丁(John Bardeen)、布莱顿(Walter Brattain)在贝尔试验室(Bell Lab)发明了晶体三极管(Transistor)，由此产生了集成电路(Integrated Circuit)，现代计算机的技术问题才真正得以解决。这些技术进步发生在二十世纪下半叶的美国，其中最关键的人物是肖克利、诺伊斯(Robert Noyce)、和基尔比(Jack Kilby)。诺伊斯发明的集成电路工艺是制造现代计算机的关键技术，诺伊斯因为发明这项技术，成了美国半导体工业的代言人，同时也得到了巨大的财富、威望和成就。诺伊斯的一生就是一个现代美国传奇。 西部顽童 1927年12月12日，诺伊斯出生于衣阿华(Iowa)州的柏林顿(Burlington)。他在兄弟四人中排行老三。父亲是基督教公理会(Congregational Church )牧师，他的外祖父、祖父也是公理会牧师。老诺伊斯整天奔忙于各个教区，他们家跟着四处迁移。诺伊斯的童年，有几年是在衣阿华州大西洋(Atlantic)镇度过的。 少年诺伊斯深受美国中西部小镇的独立精神影响，对大自然有着极大的好奇心。少年诺伊斯把大量时间花在他地下室的工作间里，整天在那里做实验，再把结果给父母看。 1940年夏，12岁的诺伊斯和14岁的哥哥盖洛德(Gaylord Brewster Noyce)作了一架滑翔机。这架滑翔机在格林纳尔(Grinnell)人心中有着传奇色彩，有人称他们曾亲眼看到诺伊斯兄弟中的一人驾驶滑翔机从格林纳尔学院(Grinnell College)的楼顶平稳滑下，从学院体育场的看台上飞下去，从诺伊斯家三楼宽大的窗户中飞出来。传说中最富戏剧性的是两兄弟说服了七岁的弟弟爬上滑翔机，然后两人驾驶汽车以最高时速牵引滑翔机起飞。 事实是诺伊斯和盖洛德一起参照《知识全书》 (Book of Knowledge)的图解设计了滑翔机。然后，兄弟俩拿出了全部积蓄53美元购买材料做了这架滑翔机。他们得到了邻居小朋友们的帮助。一位小朋友的父亲家具店中多余的竹竿被用来搭支架。17个孩子中唯一的女孩，将被单缝到一起做机翼。完工时，它有4英尺高，翼展16英尺。滑翔机大部分是由2英尺长1英尺宽的松木板做的，没轮子没刹车。滑翔机中间有个驾驶座。起飞时要用两手抓紧框架，以最快的速度飞跑。“我们先助跑，然后跳上去体验飞行的感觉，”盖洛德回忆说，“我们从四五英尺高的土堆上往下飞，感觉真棒。”但诺伊斯还不够。他和盖洛德认为，能将滑翔机钩在邻居汽车的保险杠上，让他在街上将汽车加速至足够的速度，使滑翔机起飞。但他们不该让年仅七岁的弟弟加入进来。 后来，诺伊斯想从谷仓顶上飞下去。消息很快传遍了小镇，《格林纳尔信报》 (Grinell Herald)派来了一名摄影记者。诺伊斯爬上谷仓的屋顶，其他人将25磅重的滑翔机递给他。他深吸一口气，从谷仓屋顶一跃而下。诺伊斯在空中飞翔了三秒钟落回地面。这一消息上了报。 诺伊斯曾将洗衣机引擎卸下来焊在雪橇的后部，做了一辆摩托化雪橇。格林纳尔冬天很冷，诺伊斯每天在格林纳尔的街道上送报。他给汽车前灯配了一块电池，然后提着灯给自己照明。早起的人会看到他走在每天送报的路上，肩背报纸，手里提着有些暖意的汽车前灯，十磅重的电池放在篮子里。 不久，诺伊斯进入了高中，毕业时成绩全校第一，考入了格林纳尔学院。 大学生活是美好的，多才多艺的诺伊斯如鱼得水。他主修物理、数学两门专业，并以最小的努力获得了最好的成绩。学校里的所有活动都有诺伊斯的份，他是校跳水明星， 1947年获中西部运动会跳水冠军。他还演奏双簧管，在当地电台中的广播连续剧中担任角色。 诺伊斯非常幸运，他的老师物理系主任盖尔 (Grant Gale)是晶体管发明人巴丁的同学，在大众还没有听说过晶体管的时候，盖尔教授就向巴丁要来了两只晶体管和诺伊斯研究了起来。诺伊斯是最早用晶体管做实验的人之一。诺伊斯终生感谢盖尔教授，后来他把他公司生产的每件半导体产品都收集起来，寄给盖尔教授做教学之用。 诺伊斯在大学里最让人津津乐道的事，不是他的学习和运动成绩，而是一次偷窃行为。一次寝室同学们要开一个南太平洋风味的宴会。菜单中缺一只烤全猪。由于囊中羞涩，诺伊斯和一名学生被委以重任：到邻近农场偷猪。两人不负重望，搞出一只 25磅的乳猪，宴会大获成功。第二天早晨，酒醒之后，两人被带到警察局。没有想到，他们偷的是格林纳尔市长家的猪。 衣阿华是农业州，偷猪和盗马，在 50年前判的是绞刑。在盖尔教授和学校的担保下，诺伊斯被免于刑事责任，但市长要求两人停学一年，以示处罚。诺伊斯经一位教授的推荐去了纽约市的一家人寿保险公司，做了一年的统计工作。这让他成了格林纳尔市最精通人寿保险的人。 1949年初，诺伊斯从纽约回到格林纳尔，秋天拿到了学士学位。毕业后，酷爱飞行的诺伊斯想当一名空军飞行员，结果体检时发现有色弱，无法如愿。于是他揣着奖学金，去到麻省理工学院(MIT)攻读物理。 物理系是麻省理工的金字招牌，此时的物理系比当年特曼 (Frederick Terman)、惠烈(William Hewlett)、肖克利就读时，有了长足的进步。二战期间，因原副校长布什(Vannevar Bush)的关照，麻省理工从OSRD(Office of Scientific Research and Development)获得了价值超过1亿美元的巨额政府合同，物理系是最大得益者。物理系主任约翰·斯莱特(John Slater)引进了一流的师资及设施，使得物理教学和研究水平大幅提升。 来到 MIT一个月后，诺伊斯参加了一次摸底考试，结果相当糟，这是他生平第一次羞于把考试成绩告诉父母。他知道在MIT，不能和在格林纳尔学院一样，靠小聪明就能轻松完成学业了。诺伊斯终于认认真真地投入到学习中去了。他师从著名实验物理学家韦恩·诺丁汉(Wayne Nottingham)学到了大量固体电子(Solid State Electronics)知识，为日后的职业生涯打下了坚实的理论与实验基础。 1953年，诺伊斯取得了博士学位和结婚证，论文是《绝缘体表面光电现象的研究》。一次音乐会上，参加演出的诺伊斯与化妆师伊丽莎白·贝蒂(Elizabeth Bottomley)一见钟情，一毕业，诺伊斯就与伊丽莎白结了婚。 生逢其时 诺伊斯毕业后，想做实际开发，而不是纯研究。诺伊斯转向了工业界。当时各电子公司都从物理系招学生，诺伊斯收到了贝尔实验室、 IBM、RCA和飞歌(Philco)公司的邀请。他去了较小的飞歌公司。 位于费城的飞歌公司，刚成立了半导体研发部门，诺伊斯觉得那里工作的前程最好。他在飞歌晶体管研发部门干了三年。三年后，飞歌的晶体管还未能走出实验室，诺伊斯在飞歌取得了首个专利，但这算不了什么。随着飞歌的经营渐入困境，诺伊斯开始后悔自己当初的选择了。这时，诺伊斯接到了他一生中最重要的电话，他后来回忆到：“接到那个电话的感觉，就像是接到上帝打来的电话一样。”电话是晶体管之父肖克利打来的。 1955年10月，在匹兹堡(Pittsburgh)的晶体管技术会议上，肖克利被诺伊斯的研究报告打动。三个月后，肖克利给诺伊斯打来电话，请他到西海岸加入肖克利刚成立的晶体管公司。诺伊斯的哥哥在加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)执教，常听他谈起北加州的阳光和气候。晶体管之父肖克利的威望，使诺伊斯毫不犹豫，还没面试就在公司附近买下了房子。从此，诺伊斯在北加州扎下了根。 1956年初，肖克利半导体实验室(Shockley Semiconductor Lab)成立，生产晶体管。公司总部设在圣安东尼奥街(San Antonio Road)391号。此时的肖克利万事俱备，只缺人才。肖克利极为识人，当年在贝尔实验室就是。这次也是，他先想到的是贝尔实验室的同事，但他们深知肖克利的为人，都不来。肖克利转向了名牌大学毕业生。肖克利最初的雇员中除诺伊斯之外，还有摩尔(Gordon Moore)和其他一些顶尖的半导体人才。这些人都是顶尖大学的毕业生，但肖克利还是让他们都去做了心理测试。诺伊斯在纽约做了一天的心理和智商测验，结果说诺伊斯是壁画式的人物，毫无领导才干。肖克利对摩尔进行了用秒表计时的一对一口试。这一切在诺伊斯和摩尔眼里不但完全没有必要，而且是根本不该做。这也是离肖克利的公司几个街区外的惠普绝对不会做的事。好在肖克利没把测试结果当真。诺伊斯和摩尔顺利加盟肖克利的公司。 诺伊斯是除肖克利以外唯一制造过晶体管的人，加上他天生的领导才干和亲和力，很快就成了公司的技术权威和领头人了。诺伊斯风度翩翩，热情四溢，是老练为人与迷人魅力的完美结合，是人们乐于追随、信任的领导。诺伊斯灿烂的笑容，有力的握手，丰富的知识，是最适合出头露面的人。 诺伊斯预言晶体管将改变传统电子业市场。他说：如果电子设备由廉价的可随意装卸的元件组成的话，当电子设备老化或用坏后，人们会把它一扔了事。没人会修理或重装收音机这样的电子产品。 1956年底，肖克利与巴丁、布莱顿一起荣获诺了贝尔物理奖。得到这一消息的那天肖克利和公司全体员工一起举行了香槟早餐会。与诺贝尔奖获得者一起工作，并不容易。诺贝尔奖使肖克利极度膨胀。唯我独尊、傲慢专横的他容得半点不同意见。 一次，肖克利与公司投资人贝克曼开会研究如何控制科研成本时，肖克利大发脾气说，如果贝克曼不喜欢自己的管理方式，就一拍两散。他可以带着这些年轻人轻易找到投资人。事实上，这些年轻人没一个愿意跟他走。其中 7位技术骨干：戈登·摩尔、金·霍尼、朱利亚斯·布兰克、尤金·克莱纳、杰·拉斯特、 谢尔顿·罗伯茨和维克多·格林尼许开始酝酿离开了。他们很快就说服了诺伊斯加入这七位年轻人之列，他们是硅谷早期最有名的创业团队“叛逆八人帮”。很快他们就在硅谷风险投资业的鼻祖阿瑟·洛克的帮助下成立了仙童半导体公司。 1957年9月18日，仙童半导体公司成立，这是美国历史上最重要的十天之一。 仙童半导体成立 6个月后，就盈利了。一年后销售额达到50万美元，仙童半导体成功地生产出了晶体三极管。二年后，仙童集团行使期权，回购了全部股份。八人帮每人得到25万美元。在当时的美国，这是一笔巨款。“像我这样的人本以为这辈子只是上班挣工资的命，突然间，竟得到了一家新公司的股份，”诺伊斯日后说。诺伊斯从没想过除了薪水外，有机会组建一家公司。在传教士家庭长大的诺伊斯说过：“我唯一的梦想是能买两双新鞋，因为我是穿着哥哥的旧鞋子长大的。” 菲尔柴尔德说，他同意为八人帮投资，是受了诺伊斯的影响。他信任这位 32岁的年轻人，深信他描述的晶体管开发前景将成为现实，所以62岁的他才甘冒风险。 这是半导体工业的拓荒期。也是群雄混战的时期，很快仙童公司凭借新技术，成为半导体工业初期的第二大公司。德州仪器公司 (Texas Instruments)从贝尔实验室购得晶体管生产许可证，率先推出了第一台晶体管收音机，获得了巨大的利润。同时，德州仪器生产出了第一个硅晶体管，成为半导体工业界的龙头老大。 霍奇森一开始就要诺伊斯任总经理，诺伊斯推辞了，他只想当研发部经理。霍奇森委派刚从休斯公司挖过来的埃德·鲍德温 (Ed Baldwin)当仙童半导体总经理，同时霍奇森把他的得力干将，仙童摄影器材的销售经理汤姆·贝(Tom Bay)派过来负责销售。汤姆·贝当过物理老师，但对晶体管一无所知。这不影响他成为一位优秀的销售员。刚一上任，他就找到了机会。 双扩散硅管的成功使仙童后来居上，但使仙童成为行业巨头的，不是硅管，而是 20世纪工业史上最伟大的发明之一的集成电路。仙童的晶体管量产流程是这样的：先将硅晶块切割成硅片，打磨处理后，通过扩散、照相、蚀刻等一系列复杂工艺，在一块硅片上制造出上百个硅管。最后，由数百个女工坐在显微镜前，小心翼翼地切割硅片上的组件，然后用细小的镊子连接导线，封装成独立元件。再将它和其它元件连接起来，制成具有不同功能的电路板。 半导体产业在不断进步，但肖克利的事业很快衰败了。因为美苏的太空竞争，急于将设备小型化的制造商们很快从真空管转向了晶体管。晶体管是固态电子装置，尺寸能持续地做小，其质量因小尺寸也更好了。但很快一个难题出现了：电路中器件和连线越来越多，电脉冲走得越来越远，但不能快过光速，于是，加快电路速度的最好方法就是缩小电路尺寸。 1958年，霍尼发明了平面工艺，解决了晶体管的绝缘和连线问题。1959年初，诺伊斯开始思考单晶片电路问题。就是把不同元件制作在一块晶片上，然后用霍尼的平面工艺把它们连接起来。这样，就可以在一块硅片上做出一个具有完整逻辑功能的电路了。 1959年1月23日，诺伊斯在笔记本上记下了这个想法。他在实验笔记上写到：“把多种元件放在单一硅片上，同时用平面工艺将它们连接起来，这样可以大幅降低电路的尺寸、功耗及成本。”这是诺伊斯关于集成电路的最初设想。
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硅谷简史（5.3）：硅的到来 （三）
热度 2 LaoQian09 2017-7-8 22:13
失意的晚年 肖克利在斯坦福如果继续他的物理学研究，他再得一次诺贝尔奖也不奇怪。即便什么都不干，肖克利也会过的快乐、富足、受人尊敬。 1970年代，不甘寂寞的肖克利开始了他那臭名昭著的优生学研究。肖克利利用他在部队服役时的人脉，得到了美军的新兵测试资料，经过认真的统计分析，他得出结论：由于遗传的因素，白人的智力比黑人优秀，而且这种差异是改善教育环境也改变不了的。肖克利对这一研究结果很满意，并四处宣讲他的理论。他呼吁美国大学和科研机构开展人种间智力差异的研究，以避免因遗传而导致美国整体人口素质的下降。更惊人的是他发表论文，称黑人的智商比白人低20％。肖克利的言论在种族矛盾严重的美国掀起轩然大波，哈佛和耶鲁等大学公开拒绝他去演讲。即使有人请他演讲，他也会被抗议和嘘声打断。斯坦福的黑人学生在校内多次举行大规模游行，焚烧他的画像。 肖克利这位天才物理学家的遗传学知识非常肤浅。斯坦福著名人类群体遗传学家卡瓦利斯福萨 (LuigiCavalli-Sforza)说：“肖克利连遗传学的基本概念都没有”。 1980年，肖克利起诉《亚特兰大宪章》(AtlantaConstitution)报发表的他对种族和智力观点的文章，要求125万美元的赔偿。他控告报社把他的观点与二战中纳粹的人种实验相提并论。诉讼的审理过程中，被告请了遗传统计学家作为专家证人，指出肖克利错误地将相关性混同于因果性得出了错误的结论。但陪审团仍判肖克利胜诉，并获得了一美元的象征性损失赔偿。尽管胜诉了，但这场官司给肖克利带来的只是屈辱。 1982年6月，肖克利宣布竞选加州共和党的联邦参议员席位。他只有一个警惕基因遗传退化的议题。最后，他得8064票，名落孙山。 极度自恋的肖克利认为自己属于优等民族中的优秀人群，他第一个给“诺贝尔奖得主精子库”捐精，是唯一一个公开承认为该精子库捐精的人。肖克利还郑重声明，他捐献的精子只提供给门撒国际 (MensaInternational)的女会员。门撒国际是世界性的高智商俱乐部。肖克利关于白人的遗传素质高于黑人的观点给诺贝尔奖得主精子库带来了负面的影响,打消了其他一些诺贝尔奖得主的捐精念头。1999年，该精子库关闭。关闭时，共有几百个妇女接受了精子，产生了218名小孩。后来，英国记者对诺贝尔奖得主精子库小孩进行了采访，发现他们和普通孩子毫无二致。 肖克利向美国政府提出了荒唐的“自愿绝育奖励计划” (Voluntarysterilizationbonusplan)，建议智商低于一百的人自愿绝育，为此政府应给予一千美元的奖励。该计划与当年纳粹德国对“劣等民族”施行的绝育措施如出一辙，一经提出便招致强烈抗议。从此，肖克利声名狼藉。1989年，79岁的肖克利在一片争议声中，因前列腺癌孤独地去世。 肖克利一生获得过 90多项发明专利。41岁时，他就被选为美国科学院院士。肖克利对创造力和研究方法有他的独特见解，他说“通过思考得到的关于思考的重要结论是，创造性与失败相辅相成。创造出新颖而有条理的思想的头脑常常要经历毫无意义的曲折并忍受挫折。然而导致这些挫折的行动也是创造的一部分。这样的行动是能动的头脑觉察出构成眼前混乱情形的关键。该方法使用的是一套思维搜索工具，即使先前的努力失败了，但它们能使探寻者察觉问题的本质。因此，对思维的思考能够增加人们对自身不可避免的人类的局限性的忍耐力，并让他们认识到，失败通常是在新情况下增强智力可资利用的材料，从而使自己变得更加具创造力。” 无法否认，肖克利是一位不可多得的天才。他对问题的理解，解决问题的能力，和在物理及现实世界中应用数学的能力非同一般。这一切让他利用近代物理学原理，发明了第三次产业革命中的最关键的电子器件。以此奠定了信息时代的技术基础，创造了有史以来最大规模的工业，从根本上改变了人类的生活形态。正像摩尔在谈论 60年代美国的那些各种不同的改革思潮时说的，是肖克利、诺伊斯、基尔比、摩尔等硅谷的创始人为这个时代带来了真正的革命。 晶体管的演进 特曼教授这样评价肖克利：“他是真正的天才，在同样才华横溢的年轻人眼里非常有吸引力。但是很难和他相处合作。” 诺伊斯说：“肖克利聪明过人，一眼就能看到问题的本质，靠直觉就能解决问题。他不被表象迷惑，能轻易地用数学解决问题，而不被计算复杂性迷惑。他还善于出谋划策。” 今天，所有从事高科技的人，尤其是硅谷人都应感谢肖克利。硅谷之父是特曼教授，硅谷的创业之源是惠普，而晶体管之父肖克利则把硅和晶体管带进了硅谷。肖克利的创业失败也同样重要，正是因为这一失败，造就了“叛逆八人帮”，让现代固体电子技术从实验室里走了出来。几年后，诺伊斯和“叛逆八人帮”因此发明了集成电路，这些人经手创建了上百家半导体公司，改变了整个世界。早期的硅谷公司，几乎全都来自他们创建的仙童公司。肖克利不但把硅带进了硅谷，还把高科技的创业种子带进了硅谷，这正是特曼的理想。尽管肖克利创业失败。但对诺伊斯和叛逆八人帮而言，肖克利是对他们影响至深的老师。他们在肖克利身上不仅学到了半导体专业知识，同样也从反面学到了肖克利企业管理的失败教训。没有肖克利，就不会有仙童，就不会有英特尔。成就了他人的肖克利却因为他那不可思议的性格饱尝了失败的辛酸。肖克利发明了晶体三极管，创办了首家晶体三极管生产企业，肖克利以自己惨痛的失败成全了硅谷的繁荣，成就了一笔笔人类史上最大的合法财富，尽管肖克利未能得到与他的发明对应的那部分财富，但他不仅为硅谷带来了硅，也为硅谷带来了智慧，肖克利为硅谷奠定了最重要的基石。 高科技是科学、工程、金融、和工业组织联合起来创造的新技术，硅谷的公司和产业是它的代表。一个世纪前，没人能预见高科技给今天这个世界带来的变化。高科技给这个世界带来的变化，影响了我们生活的每一方面：私人和公共机构、经济体制、通讯网络、政治结构、国际事务，现今社会的所有的社会组织都受其影响。这些影响源于肖克利、巴丁、和布莱顿的晶体管，他们用晶体管点燃了高科技之火，使之燃着了硅谷，燃遍了世界。他们三人中少了哪一个都不可能发明晶体管，他们也少不了贝尔实验室。贝尔实验室是科技史上的奇迹，它集中了二战后美国最优秀的科学家、最先进的科研设备、最完备的技术设施、和最智慧的科研领导。肖克利他们占尽了天时地利人和。当肖克利的简单的点接触方案行不通的时候，巴丁想到可能是晶体的表面状态阻止了电子进入晶体，布莱顿按此思路，以他精湛的实验技巧找出了解决方案。肖克利后来提出的结型晶体管的完整理论及实验探索，不但对理解晶体管的工作原理做出了最重要的贡献，还制造出了更为实用的晶体管。贝尔实验室的主管对晶体提纯技术的重视和发明晶体管本身一样重要，而贝尔实验室研发的扩散技术则使制造结型晶体管成为可能。其实，制造晶体管和集成电路的主要技术都是由贝尔实验室研发的。由战后的电讯业垄断集团 ATT建立的贝尔实验室对上个世纪五六十年代的高科技的发端和发展有着无法估量的贡献。尽管半导体技术的物理原理早在三十年代之前，就被欧洲的物理学家发现了。但是，要用这些理论创造出一个新工业，还要等美国来完成，也就是要由贝尔实验室来完成。没有人对半导体技术的前景像肖克利那么清楚。肖克利知道，半导体工业是未来的工业，谁主导了半导体工业，谁就主导了未来。主导了半导体工业的人就是主导航运业的范德比尔特、主导冶金工业的卡内基、主导石油业的洛克菲勒、主导汽车业的福特。等到肖克利半导体实验室的“叛逆八人帮”离开肖克利成立了仙童半导体的时候，他们就是由半导体工业成就的第一批硅谷亿万富翁。时至今日，无论是比尔·盖茨、史提夫·乔布斯、以及那些由互联网成就的亿万富翁，他们都是贝尔实验室、肖克利、和仙童半导体公司的传人。
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硅谷简史（5.2）：硅的到来 （二）
热度 2 LaoQian09 2017-7-1 10:52
硅谷创业 1954年圣诞节，晶体管收音机问世。晶体管收音机体积小，用电池就行了。这台收音机售价为＄49.95美元。第一年，这台收音机就买了10万多台。不久，一家叫Tokyo Tsushin Kogyo的公司，用晶体管技术称霸了电视机和收音机市场，它就是索尼公司的前身。这一切仅仅是开始。晶体管最后成为数码时代的技术基础，它是构成所有电子产品的细胞，现代最复杂的计算机芯片上有上亿个晶体管。晶体管的发明促成了苹果电脑、英特尔、微软、谷歌的诞生。没有晶体管就没有今天的高科技，也不会有硅谷。 真空管放大器发明人佛瑞斯特 (Lee de Forest)在展示会上见到了晶体管，佛瑞斯特充分了解，真空三极管在经过42年的辉煌岁月后，将正式退出历史舞台了。 1950年代中期，高纯硅的工业提炼技术已成熟，肖克利很清楚，真空管很快会被淘汰，未来属于晶体管。肖克利决心离开贝尔实验室，回加州创业。1955年，肖克利给将成为他第二任妻子的女友的信中这样写道：“很明显，我比其他人更聪明、更热心工作，也比大部分人了解人类。”这三件事中，他只说对了两件。 听说肖克利要回加州创业，斯坦福工学院院长特曼坐不住了，特曼立马写信给肖克利，向他介绍圣克拉拉的好处，还告诉他斯坦福已经把肖克利的半导体理论写进了教材，开始向学生们讲授这方面的课程了，这是肖克利以后公司的人才来源。特曼甚至找到了北加州最好的房地产经纪人，让他给肖克利推荐当地的房地产。肖克利年迈母亲也住在帕洛阿托，父亲在他十五岁那年去世后，母亲一人支撑着这个家，才使他有了今天的成就。但最重要的是北加州以斯坦福为中心的圣克拉拉地区，在电子工业方面的深厚底蕴和历史渊源。以真空管的诞生为标志的电子时代，就是从这里开始的。这一切，让肖克利选择了北加州作为他创业基地。 真空管为广播、通讯、电视、计算机的发展铺平了道路，世界从此进入了电子时代。真空管缺点很多：体积大、功耗大、寿命短、效率低等，这些缺点制约了电子技术的进步。工业界急需真空管的替代品。发明了晶体管的肖克利知道，晶体管是真空管的终结者，肖克利相信他本人就是那个终结真空管时代的人。肖克利决心在真空管的诞生地，终结真空管时代。此时的肖克利踌躇满志，未来一片光明，他有知识、有能力，有决心，就是没钱。肖克利花了一个夏天，去游说德州仪器、洛克菲勒、雷神等公司投资 50万美元给他建厂生产晶体管，但这些公司要么打算自己生产，要么就不愿冒险。最后，肖克利在加州理工读书时的好友，化学教授阿尔诺德·贝克曼(Arnold Beckman)，决定为肖克利投资。 早期的晶体管半导体收音机 1935年，贝克曼教授创立了贝克曼仪器公司，生产PH测定仪。肖克利找上门时，公司营业额达2100多万美元，员工2000多人。贝克曼很看好晶体管的前景，他出了30万美元作首期投入，由肖克利全权负责，建立晶体管研发部。作为晶体管研发部总裁，肖克利的年薪为3万美元，还拥有4000股贝克曼公司的股权。贝克曼想把新公司设在公司总部附近的洛杉矶地区，肖克利则要设在圣克拉拉。僵持之际，特曼教授出面了。特曼的热诚及影响力，打动了贝克曼、坚定了肖克利。肖克利半导体实验室(Shockley Semiconductor Laboratory of Beckman Instruments)最终落户圣克拉拉，位于帕洛·阿托与山景市的接壤处，离斯坦福五英里。肖克利的到来，不但把硅带进了硅谷，也标志着电子产业新时代的到来。北美西海岸的加州，是美国本土最晚迎来朝阳的地方，但第三次产业革命的朝阳却在此冉冉升起。 1956年初，肖克利半导体实验室成立，生产晶体管。公司总部设在圣安东尼奥街(San Antonio)391号。肖克利万事俱备，只缺人才。肖克利极为识人，当年在贝尔实验室就是。这次也不例外，他先想到的是贝尔实验室的同事，但他们深知肖克利的为人，都不愿意来。肖克利的眼光转向了名牌大学毕业生。 肖克利将招聘广告以代码形式登在学术期刊上，一般人看不懂。面试前，他要求应聘者测试智商及创造力，还要做心理评估，不过关的话，就不面试。他对参加半导体专业会议的发言人和论文作者都很在意，以便了解半导体业界的优秀人才。肖克利的做法很过分，但他挑选出的人，无论是理论和实验物理学家、化学家、工程师，都是行业精英。肖克利称他要建一条博士生产线，他做到了。 这些风华正茂的年轻人来到北加州，是因为肖克利的名望。他们相信跟着“晶体管之父”，就会干出一番事业。但事与愿违，公司初创时，肖克利作出了两个英明决定：研发硅管，而不是锗管；二是用扩散法掺杂，生长出 P型区和N型区。当时的晶体管中，大多是耐热性及稳定性较差的锗管，只有德州仪器推出了硅管，但很不成熟。肖克利认为他们会很快超过德州仪器，只要能推出成熟、稳定的硅管，就能占先机，拿下市场。扩散法掺杂工艺比当时其它工艺生产的晶体管速度更快、性能更稳定。要是他们能做到这两件事的话，公司就能在产品的速度上和质量上优于对手。但正当公司上下一心朝这两个方向努力时，肖克利别出心裁地认为价格才是取胜的关键，他要求公司研制成本五美分以下的晶体管，来占领市场。这是不可能完成的目标，一直到1980年代，晶体管的价格才降到这个水平。这个不切实际的计划很快就流产了。肖克利没有回到过去的那两个可行的目标，而是不再理会硅管了，他要研制一款里程碑式的新产品——4层半导体材料构成的肖克利二极管。这次肖克利不依靠其他人，要自己动手。公司里没有人知道他在干什么，也没人知道公司要干什么。经营目标一变再变，决策优柔寡断，以个人喜好而不是经营产品的角度去开展业务，公司成立一年多后，拿不出一件产品。员工们对肖克利失望了。 肖克利半导体实验室所在地的铭牌 肖克利从不认为问题在他身上。 1956年底，肖克利获知他与巴丁、布莱顿一起荣获诺贝尔物理奖。这一天肖克利和公司的全体员工一起举行了一个香槟早餐会。掌声与鲜花使肖克利极度膨胀。唯我独尊、傲慢专横的他容得半点不同意见。肖克利与贝克曼开会研究如何控制日益增长的科研成本时，他大发脾气说，如果贝克曼不喜欢自己的管理方式，就一拍两散。偏执多疑的肖克利经常小题大作。一次，一位女秘书在实验室里划破了手，肖克利认定有人在蓄意破坏，为此对全体员工用测谎仪进行了测谎。有名的“叛逆八人帮”中的尤金·克莱纳(Eugene Kleiner)说：“我真的不敢相信这件事，我们希望诺贝尔奖能够表示肖克利还没变疯。” 更严重的是，当肖克利在贝尔实验室时，公司里有长期计划和人力资源来支持研究计划，但在肖克利半导体实验室，这些工作完全处于真空状态。 大多数硅谷公司在创业初期都得益于合伙人之间的精诚合作，象惠普的普克 (David Packard)和惠烈(William Hewlett)、微软(Microsoft)的盖茨(Bill Gates)和艾伦(Paul Allan)、苹果的乔布斯(Steve Jobs)与乌兹尼克(StephenG Wozniak)、英特尔(Intel)的诺伊斯(Robert Noyce)、摩尔(Gordon Moore)和葛鲁夫(Andy Grove)等。公司初创阶段，没有参与决策的董事会，没有职业经理人，没有提供专业意见的律师、财务顾问，合伙人的专长互补、民主决策、共同进退极为重要。肖克利对员工极不信任。他公开称，每十个人里就有一个精神病，因此公司里至少有两个精神病人。他对员工越来越不信任，甚至要求他们去接受心理测试和测谎，只要提出不同意见，就被他认为是精神有问题。如果说肖克利公司里有精神病的话，第一个被怀疑的就应该是他自己。尽管他是物理天才，但同时也是一个管理白痴，他曾想把所有员工的工资都公开，这件事让工资高的工资低的人全都不满。当工程师把成功的结果给他看的时候，肖克利让他们站在边上，自己当着他们的面给贝尔实验室的打电话求证结果的正确性。他的这种行为，是几个街口外的惠普公司绝对不会做的。肖克利在处理其他事务的能力也很差，惠普CEO普克说过：“真不敢相信，肖克利有一次会问我如何雇一个秘书，和买文具的事。” 肖克利和同事们在诺贝尔奖庆功酒会上 关门大吉 公司成立两年后，只推出了一种具有整流作用的晶体二极管，而不是有放大作用的晶体三极管。于是， 8个技术骨干：罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)、戈登·摩尔、金·霍尼(Jean Hoerni)、朱利亚斯·布兰克(Julius Blank)、尤金·克莱纳、杰·拉斯特(Jay Last)、谢尔顿·罗伯茨(Sheldon Roberts)和维克多·格林尼许(Victor Grinnich)离开了公司，与来自纽约的银行家阿瑟·洛克(Arthur Rock)一起准备自建公司，生产硅晶体管。 1957年9月18日，由这些年轻人组建的仙童半导体(Fairchild Semiconductor)公司成立，这个日子后来被纽约时报(New York Times)评为美国历史上最重要的10天之1。八个年轻人向肖克利辞职。肖克利大怒，称他们为“叛逆八人帮”(traitorous eight)，在肖克利眼里，他们不只是辞职，也是学生背叛老师。加入公司前，除了诺伊斯有晶体管研发经验，其他人都是在他的指导下，才有今天。他们竟要自立公司，与自己对着干，这是地地道道的忘恩负义。以肖克利的性格是不会去想想他们为什么会这样做的。 肖克利创造的“叛逆八人帮”一词，很快成了一个硅谷传奇、一个高科技传奇、一个美国传奇。这种叛逆精神成了硅谷的一种全新的创业精神，影响了几代硅谷人。 叛逆八人帮辞职一年后，仙童半导体成功地生产出了晶体三极管，这使肖克利很难受。肖克利此时才 47岁，他检讨了公司管理上的问题。但结果是，雇佣一名专职监察员，密切监视员工的举动。为了防止员工窃取研究成果，他亲自审查员工的工作记录。他不让员工单独发表论文或申报专利，所有论文和专利上都要署上他的名字。这就把大多数员工逼到了仙童半导体。此后，肖克利的博士生产线上的人一批一批地来又一批一批地走，随着仙童半导体的成功，肖克利的公司越来越没落。贝克曼对它进行了多次改组，始终无法使其盈利。1960年，公司终于被贝克曼卖给了克莱维特实验室，1965年又被卖给了ATT，1968年，肖克利半导体实验室永久地关闭了。今天，原来的肖克利半导体实验室旧址上有加州政府立的一块铭牌，上面写到这里是硅谷第一家半导体公司曾经的所在地。尽管，肖克利半导体实验室的历史很短，但肖克利半导体实验室对半导体工业的影响巨大，由肖克利半导体实验室衍生出的半导体公司超过了400家。这些公司奠定了整个半导体工业的基础。 只有短短 5年时间，肖克利的晶体管之父和诺贝尔奖得主的光环就退去了。肖克利的梦想破灭了。这位世界知名的科学家把硅带进了硅谷，但自己已经不再属于硅谷了。但斯坦福的特曼教授没有忘记他。特曼知道北加州的硅谷之火是肖克利点燃的，但没想到，肖克利这么快就出局了。特曼教授深知肖克利的知识和能力不会因此而减，于是他把肖克利请到了斯坦福任教。1963年，肖克利成了斯坦福教授。1965年，贝尔实验室又请肖克利出任实验室的顾问，直到1975年2月，同年9月，肖克利从斯坦福退休。
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硅谷简史（5.1）：硅的到来 （一）
热度 2 LaoQian09 2017-6-29 06:07
“经常有人问我，我计划进行的实验是纯粹为了研究还是为了应用。对我来说，搞清楚实验是否能产生对自然界新的、持久的认识才是最重要的。如果可能会得到这样的知识，我认为，它就是好的基础研究，这比实验的动机能否给试验者带来美感满足更重要。” — 威廉·肖克利 (William Shockley)，1956年12月19日，在斯德哥尔摩诺贝尔奖领奖仪式上的演讲。 我最早接触晶体管是 1970年代。当时老哥是区少年宫的半导体兴趣小组的一员，老爸看到老哥能装半导体收音机了，就去书店买了本《晶体管收音机原理》给他。没过多久，老爸让我也读那本书，学着装半导体收音机。我只好咬咬牙从单管机开始、然后双管机，最后装了一个四管来复式晶体管收音机。在装晶体管收音机的过程中，倒是学到了不少东西。懂得了世界上最小的晶体管是集成电路上的晶体管元器件。读大学后，学了电路原理，固体物理，半导体物理等等。知道了肖克利和他的那间有名的晶体管公司的大名。后来又学了他的晶体中杂质的统计分布理论，那是属于理论性极强的统计物理理论的应用。这时，才真的从心里佩服这位第三次产业革命的奠基人，晶体管之父——威廉·肖克利。 自从人类发明了蒸汽机后，每过半个世纪，就会有一项石破惊天的发明，蒸汽机、火车、汽车、真空管、直到半个多世纪前肖克利发明的晶体管。此后，以晶体管技术为基础的高科技革命，几乎影响到了人类生活的每一个方面。 二十世纪末，《洛杉矶时报》 (Los Angeles Times)评选出“50名本世纪经济领域最有影响力人物”。并列第一的是肖克利、罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)和杰克·基尔比(Jack Kilby)。肖克利发明的晶体管，诺伊斯与基尔比发明的集成电路(Integrated Circuit)，奠定了第三次产业革命的基础。现代汽车工业奠基人亨利·福特(Henry Ford)、二战时的美国总统罗斯福(FDR)、迪斯尼动画王国创办人瓦尔特·迪斯尼(Walter Disney)排名第二至第四位。 上世纪末，贝尔试验室 (Bell Lab)回顾它在二十世纪的发明时认为，贝尔试验室二十世纪最具影响力的二大发明是晶体管和计算机操作系统UNIX。二十世纪是近代物理崛起的世纪，近代物理中对人们日常生活影响最大的就是半导体和电脑。比起汽车和飞机，电脑对人们日常生活的影响是全方位、无孔不入的。同时，半导体和与半导体相关的产业也成为了世界上最大的产业。这些都源于肖克利发明的晶体管和他的晶体管理论。因此，无论你怎样评价肖克利对高科技的贡献，都不会过分。 问题少年 威廉·肖克利于 1910年2月13日出生于英国伦敦，他父母是美国人。肖克利父亲方面的直系祖先是坐五月花号来北美的第一批清教徒。3岁时，肖克利一家回到了美国加州(California)圣克拉拉(Santa Clara)的帕洛·阿托(Palo Alto)。肖克利在离联邦电报公司(Federal Telegraph Company)一条街以外的房子里长大，惠普(Hewlett Packard Company)的车库也离的不远。肖克利是独子，父亲是采矿工程师，麻省理工学院(MIT)毕业生，他是精通八国语言的语言天才。肖克利的母亲是斯坦福大学(Stanford University)第一批女毕业生之一。 小肖克利非常瘦弱，而且特别难带，淘气的出格。他的恶作剧让人无法忍受，他曾在客厅的地毯下装了一个开关，客人踩到时，会在其身后发出恐怖的声响，令人大吃一惊。他爱好收集各种奇特的宠物，与邻居家孩子相处的非常紧张，而且脾气十分暴躁。肖克利的童年是一个人孤独地度过的。 肖克利家的邻居斯坦福大学教授罗斯 (Perley A Ross)对童年肖克利影响很大。罗斯教授有两个女儿，肖克利常去罗斯教授家和他的两个女儿玩耍。罗斯教授激起了肖克利对科学技术的兴趣。但肖克利的性格并没有因此改变。 经过一段时间的观察，肖克利父母发现肖克利是个极特别、极倔强的孩子，他们知道加州的公立学校不适合他。他们决定在家里自己教他，不久他们就放弃了。最后肖克利被送进了帕洛·阿托军校 (Palo Alto Military Academy)读书。在那里，肖克利接触到了高科技产品——收音机和形形色色的新发明。1925年，肖克利父亲去世后，他们搬到了洛杉矶(Los Angeles)，肖克利就读于好莱坞高中(Hollywood High School)。肖克利的傲慢态在少年时就显露无遗，他对当代的工业进步也非常着迷。1928年，在一篇高中期末论文里，他这样写到：“我们处在一个机械化时代。我们能飞速旅行，能用最有效的方式打击敌人，这一切全仰仗机械发明。” 关于肖克利的智商 (IQ)，有个有名的传说：小时候，肖克利妈妈带他去斯坦福找发明IQ测试法的老特曼(Lewis Terman)教授给他测智商。结果是129分，高于平均值100分，是个聪明人，但没到135分的天才标准，让妈妈大失所望。但她不死心，第二年又测了一次，这次是125分，肖克利妈妈只好认命。有趣的是，肖克利妈妈自己也测了一下，结果是161分。看样子IQ是无法遗传的。肖克利后来的成就说明了，一个人的成功与否，IQ固然重要，但天时、地利、人和更重要。 肖克利最初读的是加州大学洛杉矶分校物理系，一年后他转去加州理工 (Cal Tech)物理系，当年加州理工的教授都是名师。大学生肖克利有着运动明星的身材，一米九三的身高，一身匀称的肌肉，名副其实的一表人才。当地一家健身器材公司，找到了肖克利做模特，专门拍了一辑广告册。为了保持体形，肖克利一生都没中断过健身及游泳。肖克利还是一位攀岩高手，纽约有一条以肖克利命名的攀岩路径，叫“肖克利天棚”(Shockley Ceiling)。肖克利曾攀登过阿尔卑斯山脉的主要山峰。晚年，肖克利又开始了航海。直到1961年7月23日的一起严重交通事故，才使肖克利放弃了体育运动。 在洛杉矶的这些年，肖克利接受了好莱坞文化，这让他非常喜欢出风头。在贝尔试验室工作时，他曾在公司餐厅里徒手爬上了最高的一面石墙，以此来引人注意。肖克利解释科学理论的能力很高，有一次，他这样解释放大作用：“如果你在骡子的尾巴上绑上一把点燃了的干草，然后比较骡子狂奔时的能量和点火所需的能量，你就能理解什么是放大作用了。”肖克利从未掩饰过要用自己的才能来获得财富，并成为百万富翁的想法。 1932年，肖克利大学毕业。和他父亲一样，肖克利来到了麻省理工学院物理系读博士。到MIT不久，肖克利就以聪明在MIT物理系出名。不可思议的是，从读大学起，肖克利总是带着手枪到学校注册，这可能是帕洛·阿托军校的影响。后来在贝尔实验室工作时，肖克利常带枪出门，一次在新泽西(NewJersey)的高速公路上，他被警察因非法持枪带到了警察局，是贝尔实验室出面把他保了出来。 在 MIT的第一年，肖克利与比他大两岁的大学同学贝莉(Jean Alberta Bailey)成婚，不久他们有了一个女儿。成家后的肖克利靠奖学金和母亲的资助养家，同时也用功读书。肖克利的博士导师是曾在普林斯顿大学(Universityof Princeton )任教的菲利浦·莫尔斯(Philip Morse)。莫尔斯热爱生活，钟情于文学、音乐、美酒和女人，物理只是谋生手段。莫尔斯是一名出色的物理教授，他的两个学生——肖克利和理查德·费曼(Richard Feynman)，都获得了诺贝尔物理奖。 在莫尔斯的指导下， 1936年肖克利取得了博士学位，他的博士论文题目是“氯化钠晶体中电子波函数的计算”。肖克利原打算去耶鲁大学(Yale University)任教，出发前，莫尔斯推荐他去贝尔实验室。贝尔实验室是美国电报电话公司(ATT)的研发机构，一个企业实验室，有史以来最有名的企业实验室。 二战功臣 1877年，电话发明人亚历山大·贝尔(Alexander Bell)创建了贝尔电话公司(Bell Telephone Company)，贝尔公司很快就占领了电话通讯市场。1895年，贝尔公司整合了它在美国的长途电话业务，另建了一家独立公司——ATT。从此，ATT垄断了美国的电话业务，进而垄断了世界通讯行业。1925年，ATT总裁瓦尔特·基福特(Walter Gifford)为确保企业未来的发展，收购了西方电子公司(Western Electronic Company)的研发部，成立了“贝尔实验室”，投入大量资金，使其成为世界上最优秀的企业研究机构。贝尔实验室集基础研究和应用开发于一身。其基础研究注重于电子技术的基础理论：数学、物理、材料科学、和计算机软硬件理论。开发部门负责设计ATT电信网络的设备和软件。在ATT的支持下，贝尔实验室将美国的精英一网打尽。其中11人因其在贝尔实验室的工作，获诺贝尔奖，包括华人科学家朱棣文和崔琦。朱棣文因发明“激光冷却和俘获原子的方法”获1997年诺贝尔物理奖。崔琦因对量子物理的杰出贡献，获1998年诺贝尔物理奖。 贝尔实验室对高科技领域内的贡献无论怎样高估都不会过分。 1970年代中期，贝尔实验室每年发表2300篇论文，获得700多个专利，是世界上最大的工业研究机构。射电天文学、晶体管、激光、太阳能、场效应管、CCD、移动通讯、UNIX操作系统、C和C++语言等理论与技术，均出自贝尔实验室。贝尔实验室的成果，绝大多数国家都赶不上。2008年，随着人才大量流失，及母公司的亏损，贝尔实验室宣布退出基础科学及芯片研究领域。如今的贝尔实验室已很少有人提起了。 1936年的贝尔实验室人才济济、成果辈出。26岁的肖克利在克林顿·戴维森(Clinton Davisson)的研究小组工作。戴维森因发现电子衍射现象，获1936年诺贝尔物理奖，他是能让肖克利为之折服的人。在戴维森的指导下，肖克利发表了多篇固体物理学论文，并于1938年获得了第一个专利：“电子倍增放大器”。1939年，肖克利就构思了一个把导线埋入氧化铜的场效应管，尽管这一器件从未被制造出来，但这是1960年代后在集成电路中广泛使用的场效应器件的雏形。 肖克利还碰巧设计出了世界上第一个核反应堆。 1939年，全世界的物理学家的注意力都在核裂变上。贝尔实验室指定肖克利和詹姆斯·费斯克(James Fisk)对核裂变作为新能源的可行性做一调研。贝尔实验室给了两人一间小房间。一天，肖克利在淋浴时，突然想到：“如果把两块铀分开，中子就会慢下来，也就是说不会被俘获，这样的话就能用其来轰击铀235。”两个月后，两人完成了世界上第一个核反应堆的专利。这件事立刻被报到了华盛顿。美国政府严密封锁了这一成果，连美国科学家都不让知道。美国政府用一切可能阻止了肖克利和费克斯申请专利。直到二战结束后，曼哈顿计划(Manhattan Project)的科学家们才知道此事，而他们是用同一想法发明了肖克利和费克斯的核反应堆。 二战爆发后，肖克利来到了部队研究部门工作。他先担任哥仑比亚大学 (Columbia University)的海军反潜艇研究组(Antisubmarine Warfare Operations Research Group)主任，任务是研制深水潜艇炸弹。肖克利的研究小组解决了深水潜艇炸弹问题，使美国海军对德国U型潜艇的击沉率上升了五倍。肖克利的研究小组还研究出了一种新的潜艇搜索方法，提高了美国海军对德国潜艇的击沉率。1944年后他主持了一个空军新型雷达投弹瞄准器的训练计划，以训练B-29轰炸机飞行员为主。为了检验实战效果，他有三个月在世界各地的空军基地检验实战效果。正因为肖克利的研究，B-29才能成为向日本本土实施地毯式轰炸的主力，在广岛和长崎扔下两颗原子弹的也是B-29。 太平洋战争未期，美国曾准备对日本本土展开大规模的两栖登陆作战，代号“没落行动” (Operation Downfall)，想以此迫降日本。为最大限度避免伤亡，美国军方和情报部门在行动前要对风险进行了全面评估。美国战争部长委托肖克利作一份伤亡评估报告。经分析，肖克利认为登陆作战会造成日本500到1000万军民的伤亡。日本会是全民参战，美军伤亡会在170到400万人，其中死亡人数会达到40到80万。评估报告影响了高层的决策，“没落行动”因此未能付诸实施，美国以向日本投掷两颗原子弹结束了战事。肖克利是洛斯阿拉莫斯实验室之外的最高级别的平民参战人员，二战期间，他是少数几个能接触到最高军事机密的人。为表彰肖克利在二战期间的贡献，1946年，战争部长罗伯特·帕特森(Robert P Patterson)授予了肖克利“优秀勋章”(National Medal of Merit)。布什(Vannevar Bush)与特曼(Frederick Terman)也曾获得这一殊荣。 研发晶体管 二战后，肖克利回到贝尔实验室。贝尔实验室成立了固体物理研究小组，他们要制造一种能替代真空管的半导体器件。肖克利任组长，化学家史丹利·摩根 (Stanley Morgan)任副组长，成员有物理、化学、电子方面的专家。其中包括约翰·巴丁(John Bardeen)、瓦尔特·布莱顿(Walter Brattain)、希尔伯特·摩尔(Hilbert Moore)等人。 半导体是一类掺了杂质的晶体材料。这类掺杂后的晶体材料，会有整流作用，就是说这类材料只能让电子或空穴一种电流通过，不像导体，无论是电子电流还是空穴电流都能通过。因为半导体是晶体掺杂，而晶体具有良好的导热性、并且很稳定，因此晶体管取代真空管是必然的。但只有整流二极管没有放大器，晶体管仍无法和真空管竞争。贝尔实验室的肖克利研究小组，是要用锗和硅来制造这一放大器件。 巴丁是固体物理专家，理论造诣很高。 1928年他从威斯康辛大学(Universityof Wisconsin-Madison)电机系毕业，然后在海湾石油公司(Gulf Research Lab)做了三年工程师，1933年进入普林斯顿大学物理系深造，1936年获物理系博士学位。巴丁曾任哈佛大学(Harvard University)研究员。二战期间，巴丁在华盛顿海军军械实验室服役，1945年加入贝尔实验室。巴丁是唯一的两次诺贝尔物理奖得主。他在普林斯顿大学的导师维格纳(Eugene Wigner)是1963年诺贝尔物理奖得主。 布莱顿是一位实验大师。布莱顿 1902年出生于中国厦门，1929年于明尼苏达大学(University of Minnesota)取得物理学博士学位后，加入贝尔实验室。布莱顿是一位高超的实验物理学家。布莱顿在贝尔实验室工作到65岁退休。退休后，他回到华盛顿州，在母校惠特曼学院(Whitman College)教了5年书，才真正退休。 此前，贝尔实验室就对半导体材料进行了研究，发现掺杂的半导体整流性能比真空管好。因此小组把注意力放在了锗和硅这两种半导体材料上。在肖克利的领导下，他们尝试、失败、再尝试、再失败。 1947年12月15日，这次巴丁的表面效应理论与布莱顿精湛的实验结出了硕果。他们用刀片在三角形金箔上划出了两道极细的缝隙，然后两边分别接上导线，用弹簧将其压进锗块表面。这是一个由锗、电池、金线、弹簧、纸板、组成的小装置。连好线后，当锗块上的两个接触点越来越近时，他们观察到了电压放大作用。 贝尔实验室发明的第一只晶体三极管 1947年12月16日，布莱顿在实验笔记上写到：“在锗表面上用点接触方法加上两个电极，间隔400微米。此时1.3伏的直流电压，被放大了15倍。”布莱顿记下了实验数据，肖克利作为研究小组的领导与见证人，在笔记本上签了名。改变历史的晶体管就这样诞生了。 1947年12月23日下午，布莱顿和摩尔来到实验室。圣诞将至，同事们都准备放假了。但是，他们还是兴致勃勃地来看两人的半导体放大实验。这次，布莱顿和摩尔在装置的一端连一个麦克风，另一端接一副耳机。摩尔与布莱顿用麦克风讲话，其他人用耳机收听，他们听到了被放大了18倍的声音。这一天被认为是晶体三极管的诞生日。这是人类史上第一次不需要用真空管就能将声音放大的装置，晶体管的发明印证了著名风险投资人阿瑟·洛克(ArthurRock)的名言：“任何重大的科技进步，都和奇迹联系在一起。” 几个月后，晶体管被正式命名，晶体管 (Transistor)由传导(transfer)和电阻(resistor)两个词合成。几年后，人们发现，硅比锗更适合于生产晶体管。于是，硅就替代了锗，北加州也因此被称为“硅谷”(Silicon Valley)而不是“锗谷”。 在发明晶体三极管的过程中，贝尔实验室一共有 12个人被直接提到。 肖克利、巴丁、布莱顿在发明晶体管的实验室里 贝尔实验室着手为这项划时代的发明申请专利时，发现晶体管诞生的那一刻肖克利不在场；专利代理律师发现，肖克利关于晶体管的场效应理论，与此前一项已生效的结型场效应管专利冲突，尽管那项专利无法做成产品。因此在申请专利时，肖克利不是发明人。这下肖克利火了，晶体管的诞生基于肖克利的场效应理论，整个研究过程肖克利也直接参与了，但发明专利上竟然没有他的名字。 肖克利是天资聪明、勤奋工作的天才。他知道点接触晶体三极管 (Point contact transistor)效率不高，利用扩散技术能做出更好的晶体管。经过一个月的独自秘密钻研后，肖克利提出了更为先进可行的结型晶体管(junction transistor)构想，那是1948年1月23日。1950年，肖克利的研究小组制成了第一只结型晶体管，结型晶体管使后来的晶体管和集成电路的大规模生产成为可能。1950年11月，肖克利发表了论述半导体器件原理的经典著作《半导体中的电子和空穴》，从理论上详细阐述了结型晶体管原理。肖克利以自己的努力，向世界证明了他是真正的晶体管之父，同时也证明了他的科研天赋。肖克利懂得如何找到问题的根源，他能通过精练的文字及口头表述，把科研工作带到一个新的、正确的方向。 肖克利是最了解这个发明的未来发展空间的人，他对晶体管在电子工业的应用比贝尔实验室知道的多得多。肖克利很少在演说中提到晶体管的研制过程，还表示自己不是晶体管发明人，无法作出很好的说明。但肖克利是当时对晶体管发展空间看得最清楚的人。 1949年，他在通用电气(General Electrical)的科学论坛广播节目中说：“我认为晶体管可以应用到电脑上，它将是这些装置的理想基本元器件。” 第一个晶体管的专利是结型场效应管，那是美国人 Julius Edgar Lilienfeld于1925年获得的专利。1948年2月26日，巴丁和布莱顿为他们发明的晶体三极管申请了专利；同一天，肖克利也向美国专利局递交了结型三极管的专利。 肖克利时代的电脑，体积巨大。宾夕法尼亚大学 1946年组装的ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)，是第一台能从事较大运算量的电脑。该电脑主要应用在军事和政府事务上。这是一台30顿重的怪物，运算时耗电15万瓦，1万8千只真空管，完全由电线连接。真空管发出的光和热是一个严重的问题，飞蛾和昆虫经常会进入电脑内部造成短路，它们被称为computerbug，而除虫维修，则称为debug。1949年，有杂志这样预言电脑的未来：“未来的电脑可能只需一千只真空管，半吨重。”这个预测完全不了解了晶体管和它的潜力。 三极管主要有两大功能：放大与开关。晶体三极管因其材料是晶体因此在实现大功率放大时，不需预热，产生的热量也很小。实现同样的功能，晶体管消耗的功率是真空管的百万分之一。作为开关，晶体管比真空管更快、更小，为电脑的微型化奠定了基础。晶体管的发明将引发电讯和电脑等各个方面的革命。 晶体管利用电子在晶体内的流动性，来控制、放大并交换信号。以晶体管制造的设备体积小，可靠性增加了。家用电器、电脑、电话交换设备、火箭和卫星因为晶体管的应用有了新突破。晶体管原意为传输电阻器件，是当时贝尔实验室的一位工程师取的名字，真空管易碎、易热、短命，该工程师说过“大自然憎恨真空管”。晶体三极管的工作原理很简单，只要在三极中的发射极上加上直流电压，再在基极上注入要被放大的电流信号，集电极就会产生被线性放大了的信号。现代最快最好的晶体管的放大倍数能达到几百到一千。 两年来，肖克利在研究晶体管的同时，不断打压排挤巴丁和布莱顿。最终，布莱顿去了其它研究组。巴丁离开了贝尔，去伊利诺伊大学物理系当教授了。他的首个博士生霍洛尼亚克 (Holonyak)明了LED。巴丁与库珀(Leon Cooper)、施里弗(John Schrieffer)共创了BCS理论，对超导做出了理论解释，再次获得诺贝尔物理奖。 巴丁与布莱顿离开后，肖克利的研究停滞了。他给自己放了一个长假，回母校加州理工执教一年，又去了五角大楼的武器评估小组任职一年。期间与身患子宫癌的妻子离了婚。 这几年里，很多公司批量生产晶体管了，使用晶体管的小型电器，如助听器、收音机等也问世了。据统计， 1954到1956年间，美国市场上共销售了1700万只锗晶体管和1100万只硅晶体管，总价值为5500万美元。通用电气、RCA、德州仪器(Texas Instruments)、ATT、和雷神(Raytheon)都是晶体管的大用户。因成本及生产工艺的原因，晶体管尚未得到广泛应用，同期真空管销售了13亿，市场份额超过10亿美元。
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《硅火燎原》-13-三条腿的魔术师
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13.三条腿的魔术师 我们在第 5节中叙述过发现pn结的那段历史，当初（1940年）贝尔实验室的 罗素发现两种不同材料因接触而产生整流效应 的时候，他还不知道什么“能带论”。是沃尔特 • 布拉顿给予了这种古怪现象正确的物理解释。但实际上，布拉顿是心灵手巧的实验物理学家，从 1929年开始就一直在贝尔实验室工作。 无论如何， pn结的发现引起贝尔实验室的管理阶层对半导体研究的重视，四处挖掘这方面的人才，后来人称‘硅谷之父’的威廉·肖克利便是当他1936年在MIT作博士后时，被新泽西贝尔实验室副主任凯利‘挖’到那儿工作的。 威廉·肖克利（ William Schockley, 1910-1989）是生于伦敦的美国人，三岁时随父母定居加州。肖克利以其非凡眼光和远见卓识，认识到半导体材料的光辉未来， 他早在 1939年就提出“利用半导体而不用真空管的放大器在原则上是可行的”，并积极地开始筹备这方面的研究。 不料，大战爆发， 贝尔实验室的许多专家们都被征去当兵，威廉·肖克利也不例外。不过，他当的是雷达部队的军官，整天与大而笨拙的 真空 电子管雷达设备打交道，从此更加坚定了他研发半导体器件的决心。 当时真空管三极管的主要功能是放大，半导体 pn结的整流功能已经被证实，如何做成一个类似真空管三极管那样有放大功能的固体器件呢？各国的科学家们也都一直在努力研究这个难题。在1938年，两个德国科学家波欧（Robert Pohl）和赫希（RudolfHilsch）用一种盐作为半导体，做出了第一个有实验结果的固体放大器。尽管这个实验器件的工作频率只有1赫兹，没有任何实际用途，却增强了肖克利对研发固体三极管的信心。 第二次世界大战结束后，贝尔实验室新组了几个团队，肖克利领导了一个包括布拉顿等人在内的半导体物理研究小组。 认识到在半导体内移动的既有电子，又有空穴，肖克利脑海中产生一个 类似‘场效应’的 想法：如果像在真空管三极管中那样，也能在半导体内插入二个电极板的话，就有可能通过控制这二个电极板的电压，来影响半导体内电子与空穴的分布，从而改变电流，达到放大的目的。 靠着布拉顿一双灵巧的手，确实将两片平行的金属插进了半导体内，但却非常令人失望，他们没有观察到任何电流被放大的效果。 1945年的十月，巴丁加入到贝尔实验室 【 1】 肖克利小组，和布拉顿坐在一个办公室里，也参与到这个使人困惑的研究课题中。 巴丁（ John Bardeen, 1908-1987）是一个优秀的理论物理学家，普林斯顿大学的数学物理博士。他潜心研究了这个问题，并且发现，电场无法穿越半导体，可能是由于受到金属片屏蔽之故。他进而提出了固体的表面态和表面能级的概念，和布拉顿一起朝这个方向去研究。一年多之后，他们终于做出了第一个晶体管。 图 13.1：点接触晶体管 从图 13.1中看到，第一个点接触晶体管不是那么漂亮，显得原始而笨拙，但这却是一个划时代的发明。 巴丁和布拉顿真可谓珠联璧合，一个是理论天才，一个是实验高手。根据巴丁表面态的理论，不需要像肖克利计划的那样将刀片插进半导体中，而是只需要在晶体的表面下功夫，形成两个位置精确的触点。用半导体做成的第一个器件：猫胡子探测器，不也就是靠着这种‘点接触’的方式而工作的吗？能干的布拉顿反复实验，克服了一个又一个的困难，胜利的曙光似乎就在眼前。 1947年12月16日，巴丁在他的实验日记上，记下了这个特殊的日子。 根据理论的计算，也结合他们多次试验的体会，锗半导体上两根金属丝的接触点靠得越近，就越有可能引起电流的放大。如何才能在晶体表面安置两个大约相距只有 5×10 -3 厘米的触点呢？这一天，布拉顿有信心克服这最后一道难关。他找来一块三角形的厚塑料版，从尖尖的顶角朝三角形的两边贴上了一片金箔，又小心仔细地用锋利的刀片在顶角的金箔上划了一道细痕，然后，将三角塑料版用弹簧压紧在掺杂后的半导体锗的表面上。最后，再将一分为二的金箔两边分别接上导线，作为发射极和集电极，再加上金属基底引出的基极，总共三条线，将它们分别接到了适当的电源和线路上。 根据巴丁在实验日记中所记，他们当时观察到二个触点间的电压增益为 100倍的数量级，一个‘三条腿的魔术师’就此诞生了！ 这个点接触晶体管发明一周之后， 12月23日，‘魔术师’演示的第一个魔术是将自己与其它元件装配起来，组成了一个可用于助听器中的声音放大器，由布拉顿和另一位同事演示给贝尔实验室的专家和领导们看，以得到他们的认可。可能也就是这个原因，有许多文章中将晶体管的诞生日定为这一天。恰好是那年圣诞节的前两天，真是名副其实的、献给人类文明的‘伟大的圣诞节礼物’。 在场的包括当时贝尔实验室研究部主任 R·鲍思及多位专家们。遗憾的是，最愿意亲临现场目睹这个助听器魔术表演的贝尔本人，当时已经去世25年之久了。为什么这么说呢？因为贝尔实验室的创办人，亚历山大·贝尔（Alexander Graham Bell，1847-1922年）的母亲和夫人都有听力障碍。贝尔一生的工作：研发电话、创办贝尔实验室等等，都多少与他要发明一个好用的助听器来解决妈妈和老婆听力问题的愿望有关。可是，没有晶体管的发明，贝尔这个愿望是难以实现的，总不能让她们整天吊着一个巨大而又笨重的金属大盒子在耳朵上吧。 助听器的魔术表演也许安慰了贝尔的在天之灵，却刺痛了肖克利的凡夫俗子之心。特别当他发现巴丁和布拉顿的专利申请上没有他的名字时，大大地伤害了他的自尊心。要知道，他是这个课题的领导人，并且，制造一个有放大作用的晶体管，这是他 8年多来日思夜想、魂牵梦绕的结果啊。现在，巴丁和布拉顿用两年时间就做出来了，但那也多少是在他的思想的指导之下，怎么能把他排除在外呢？肖克利想到了他一直在努力研究的半导体的‘场效应’。于是，他立刻努力工作，完善了与场效应有关的理论，打算以此而申请专利，但律师告诉他说，尽管还没有做出实物，但早在1925年，朱利叶斯·利林菲尔德就在加拿大申请了场效应的专利。所以弄到最后，肖克利的名字没有在与此发明有关的任何专利上。这使肖克利恼羞成怒，与巴丁及布拉顿两人闹翻了， 之后甚至利用行政权力，不让两人参与晶体管的任何后续发展工作。 当然，肖克利毕竟是科学家，深知科学是来不得半点虚假的。赌气泄愤的小人之举后面，独自一人仍旧在暗暗努力，奋发图强。傲慢自大的肖克利立志要证明，只有他才是发明晶体管的真正‘大脑’。 他深入研究半导体中的电子和空穴理论，提出利用‘少数载流子’的工作机制。他认识到点接触晶体管 是脆弱的、难以制造的、 不适于商业化。几年后， 肖克利发明了一种全新的、能稳定工作的 “结型晶体管”，这是后来 BJT（双极性结型晶体管）的前身，BJT应用于模拟电路有它的优势，一直沿用至今。 肖克利后来又到加州开创硅谷，支持优生学，等等，演绎出一个多样化的传奇人生。 1956年，肖克利、巴丁和布拉顿共同获得诺贝尔物理奖。对此，巴丁和布拉顿有些不甘心，但如今从历史角度看待肖克利对半导体领域的贡献，也仍然可算是实至名归了。 参考资料： Oral History Transcript — JohnBardeen ， December 22, 1977 http://www.aip.org/history/ohilist/4146_4.html "CrystalFIre" by Michael Riordan and Lillian Hoddeson (W. W. Norton and Co.,1997). http://www.chiphistory.org/exhibits/ex_john_bardeen_transitor_physics/john_bardeen_section2.pdf "WilliamShockley". IEEE Global History Network. IEEE. Retrieved 18 July 2011. 上一篇：接触产生奇迹 系列科普目录 下一篇： 魔术师背后的物理
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[转载]没有物理学家威廉?肖克利 就没有硅谷
liuxiaod 2010-9-10 23:33
惠普无疑是硅谷最早的电子公司。这家成立于30年代的著名公司成了硅谷历史的源头。但是真正点燃硅谷之火，使这块土地燃起壮观的电子之光的，还要等到五十年代另一位大名鼎鼎的人物驾到，这就是威廉肖克利。是物理学家肖克利博士非凡的商业眼光，成就了硅谷，也是肖克利博士拙劣的企业才能造就了硅谷。他是硅谷的第一公民。 1999年，《洛杉矶时报》评选出了本世纪经济领域50名最有影响力人物，并列第一的是美国发明家维廉肖克利、罗伯特诺伊斯和杰克基尔比，他们三人发明了晶体管与集成电路板，从而使大量电子消费产品的体积大大缩小。 因为发明晶体管，肖克利和另两位同事荣获1956年度的诺贝尔物理学奖。这是一种用以代替真空管的电子信号放大元件，是电子工业的强大引擎，是计算机革命的关键，被媒体和科学界称为20世纪最重要的发明。也因此有人说：没有贝尔实验室，就没有硅谷。 这位计算机历史上最有头脑、最有争议的人物之一，其一生别有意味。 成长历程 肖克利，1910年生于伦敦。父母都是美国人，父亲是一个矿冶工程师，当时被派驻在英国。3岁，随父母举家迁往加州，在那里长大。考虑到他们的儿子在家里可以得到更好的教育，肖克利夫妇直到儿子8岁时才让他去上学。但是，他并不喜欢学校。从事矿业的双亲从小给他灌输科学思想，肖克利的母亲教他学习数学。但是，对他产生特别重要影响的人是邻居诺斯教授，一位斯坦福大学的物理学家。10岁的肖克利是诺斯家的常客，和教授的两个女儿一起玩，就像他的儿子一样。诺斯喜欢孩子，喜欢吸引他的小听众。一次，他们谈到无线电，肖克利把天线与地线弄混了，无线电波的概念超出了他的理解能力。他以为地上的线是一条线，而空中的线是另一条线。诺斯向这位好奇的小听众解释了电波耦合的原理，他忽然觉得豁然开朗。 肖克利在上洛杉矶好莱坞高中前曾在军事学院度过两年时间。他还花了一段很短的时间在洛杉矶培训学校学习物理。肖克利发现他在这方面很有天分，他的解题方法与老师讲的传统解题方法完全不同。从好莱坞高中毕业时，他没有取得物理奖，这使他很失望。虽然他获得了最高分，但是物理奖还是没有颁发给他，因为他的物理是在别处学的。 1927年秋，他进入洛杉矶的加利福尼亚大学学习。他曾想选修球面三角课程，但他扭伤了脚踝，因此没有完成体育课。学校有规定，那些没有完成选修球面三角的请求。肖克利从他这次经历中得到了教训：是我自己在注册办公室放弃了，我没有意识到我可以打破这种例行公事，直接去找校领导。 在洛杉矶的加利福尼亚大学学习一年后，他进入Cal Tech, 在那里他有很多出色的老师和指导者，包括教物理理论入门的威廉豪斯顿以及里查德托尔曼和里纳斯鲍林。肖克利崇拜科学家牛顿和爱因斯坦，他也尊重冯诺依曼，因为他对抽象事物的描述精练而优美。 1932年，在加州理工学院得到学士学位，然后考入了麻省理工，他的博士论文题目是氯化钠晶体中电子波函数的计算。1936年，获固体物理学博士学位，后留校任教。 不久，位于新泽西州的贝尔实验室副主任凯利来麻省挖角，将肖克利挖走了。先后从事过真空管和氧化铜半导体放大器的研究。二次大战期间，他被分配到哥伦比亚大学，从事海军反潜艇的研究，1944年到1945年又当过国防部的顾问人员。在新泽西州的贝尔基地，他雷达装置做些电子设计，在那段时间，肖克利获得了最高荣誉勋章。他的主要贡献是将雷达用于B－29轰炸机。 1945年，他回到贝尔实验室，成为新设的半导体研究小组的两个负责人之一。肖克利恢复了他的固体物理研究，希望找到电子管的替代品。电子管装置体积大、成本高、易碎并且耗电，把它们一起装在在计算机里或电话交换中心时，它们会释放出巨大的热量。这个用了数百万个管子不断被烧坏，中继器不断失灵。固态元件的替代方法应该是出路。 贝尔实验室很庞大，在40年代末期，有5700个员工，其中包括2000个高水准的技术人员。到了70年代中期，增加到17000员工，每年发表2300篇论文，700个专利，大概是世界上最大的工业研究组织。贝尔实验室是美国电话与电报公司的研究部门，而西方电器公司（Western Electric）是它的生产部门。公司主要的业务是通讯系统。但是由于贝尔系统对于美国电子通讯几近独占的地位，常受到反托拉斯的控诉。由于这种担心，贝尔实验室不但强调它作研究而且强调是做基本研究。1956年，贝尔实验室被迫宣称同意放弃晶体管的专利。1984年，经过多年的缠讼，美国电话与电报公司终于宣布分解为六个地区性的通讯公司加上缩编了的贝尔实验室。不过，从40年代到80年代中期，贝尔实验室的确是名符其实的庞大工业界研究机构。 催生晶体管 二战结束后，贝尔实验室开始研制新一代的电子管，具体由肖克利负责。1947年圣诞节前两天的一个中午，肖克利的两位同事沃尔特布莱登（Walter Brattain）和约翰 巴丁（John Bardeen），用几条金箔片，一片半导体材料和一个弯纸架制成一个小模型，可以传导、放大和开关电流。他们把这一发明称为点接晶体管放大器（Point-Contact Transistor Amplifier）。 不过，肖克利虽然是巴丁和布莱登两个人的上司，但是他却并不能够自动的列名为点接触晶体管的发明人。点接触晶体管的专利和发表的论文都只有巴丁和布莱登两个人的名字。对此，肖克利大为失望，也激发了他发明的潜力。1948年1月23日，也就是点接触晶体管发明整整一个月的时候，肖克利想到了结型晶体管的方法。结型晶体管所有的作用都是在半导体内部完成的，这就可靠的多了。结型晶体管为固态电子指出了道路，也成了真正有用的晶体管。1950年11月，肖克利出版了半导体中的电子和电洞一书，这是基于他在贝尔实验室所给的一系列演讲写成的，成为这个专业的经典著作。1951年，他领导研究小组研制出第一个可靠的结型晶体管，这项发明证实了肖克利作为研究室主任的天赋。他知道如何找到问题的根本。以他精练的风格，不论是以文字还是口头表述，他都能把实验导向一个新的、通常是正确的方向。 于是，世界上有了晶体管。由于它的放大原理，它可以完成快速计算机操作的本质。晶体管具有很大的潜力，它与电子管不同，不需要预热时间，不会产生热量，不会烧坏，它也不会漏气和爆烈。电子管需要1瓦特的功率，与之相比，晶体管只要百万分之一瓦特。晶体管比电子管更快、更小，为小型计算机奠定了基础。60年代初，肖克利写道：能用晶体管实现的功能用电子管同样可以做到，但它却没有同样的容量、能量和可靠性――虽然花了很长时间研制的晶体管才达到这种可靠性。 晶体管将引发电话工业、通讯和计算机等各个方面的革命。有一个工程师评论道，要求我们预言晶体管将能做什么，就象问谁首先能把车轮放在一头公牛上一样预见汽车，手表，或高速发电机。 利用电子的流动性，像真空试管一样，结合硅的特殊特征，晶体管放大并交换信号。设备体积变小了，而可靠性增加了。助听器、收音机、唱机、计算机、交换设备、卫星和月球火箭都因为晶体管的应用而有了新的突破。晶体管意为传输电阻器，是发明人人临时取的名字，却一直延用至今。这些半导体如三极管，控制把电压用于第3终端在2个终端之间流动的电流。过去常用于交换呼叫的笨重继电器，被晶体管代替。像第一部电话一样，第一支晶体管看起来很粗糙。 20世纪第一发明背后的英雄们 发明晶体管的另外一位科学家巴丁，是到目前为止物理学史上唯一获得两次诺贝尔物理奖的人。巴丁的父亲是一个解剖学教授，也是威斯康辛大学的医学院院长。巴丁1928年毕业于威斯康辛大学的电机系，他先在海湾石油公司做了三年地质物理的工作，1933年进入普林斯顿大学研究固态物理，并于1936年获得博士学位。后来，他在哈佛大学作研究，1939年任明尼苏达大学助理教授。第二次世界大战爆发以后，1941年到1945年，他在海军武器实验室工作。战后，他加入了贝尔实验室，1947年发明了晶体管。后来，他在1951年又回到学术界，到伊利诺大学任教，从事超导物理的研究，超导的研究是他在哈佛大学早期的研究兴趣，但是这个问题物理学家一直没有解决。1957年，巴丁与他的博士后研究员库伯（Leon Cooper,1930-）和研究生施利佛（Robert Schrieffer, 1931-）终于一起发展出一个完整的超导理论。他们三个人因而得到1972年的诺贝尔物理奖。巴丁也成为第一个获得两次诺贝尔物理奖的人，到目前为止，他仍然是保持这个记录唯一的一个人。 发明晶体管的第三位科学家是布莱登。布莱登的生平与中国有一点关系，他1902年出生在我国福建省的厦门。当时，他的父亲是到中国来教书的美国教师。布莱登小时候回到美国以后，在华盛顿州长大，并于1929年获得明尼苏达大学的物理博士。他毕业后到贝尔实验室工作，而且一直工作到65岁退休。退休以后，他到华盛顿州老家，他的母校惠特曼学院（Whitman College）教了五年书，才真正退休。布莱登曾经来过台湾演讲。布莱登也是这三位物理学家当中唯一的实验学者。第一个点接触晶体管就是他做出来的。 有这么多有才气的科学家在同一个公司做事，自然免不了会有一些竞争和不同的意见。肖克利、巴丁和布莱登三个人中间。当贝尔实验室1948年要申请点接触晶体管专利的时候，这个给巴丁和布莱登的专利申请毫无困难。肖克利却无法申请到一个场效晶体管的专利，因为在战前已经有黑尔（Heil）、波欧（Pohl）和里连费尔德（Lilienfeld）等人的工作。在发明了晶体管以后，为了功劳谁属，巴丁和布莱登两个人与肖克利闹得很不愉快，终于请调离开了肖克利的小组。巴丁在1951年离开了贝尔实验室，这也是部份的原因。 宣布发明晶体管以后，最初引起的反应非常之低。这跟贝尔实验室辛辛苦苦保密好几个月，而且发明晶体管的人都非常兴奋的情形比较起来是很奇怪的一件事。纽约时报把这个消息摆在第46版收音机谈话段落的最后，而且只写了短短的四段话。即使是学术杂志也不怎么热衷，许多等到1948年下半年才报导这个消息，有些等到1949年，有些甚至根本没报导。 由于晶体管与真空管都一样可以做放大器，因此早期几乎所有的公司都把晶体管的发展工作交给真空管部门去做。可是在这些部门，晶体管对于许多人的职业、技术，和他们在公司的地位来说，都是一种威胁、一个敌人。虽然晶体管有一些优点，拥护真空管的人也可以指出晶体管的一些缺点。一些有企业眼光的人也许会注意到这个机会，开始转换领域。但是有更多的人会觉得他们已经把一生的精力和事业都给了真空管，因而没有做什么改变。一直到1953年，科学界都还有一些人对晶体管持怀疑的态度。有些英国顶尖的物理学家甚至觉得晶体管只不过是贝尔实验室一个公共关系的杰作。 总的来说，人们对于晶体管的态度是相当复杂的，从非常热衷到公开的敌对都有。可是两者同样都没有了解问题的复杂性。只有少数人知道晶体管还有许多发展工作需要做，也大略了解到它未来巨大的潜力。因为晶体管不止是一个新的放大器或者开关而已，它是一个新电子工业的先锋，它的影响不限于一个工业或一个科学领域，而是改变了一个文明。不过，这只在事后才看得清楚，当时的人只能靠当时的知识来评断这些事，这对于熟悉的事情是有用的，碰到革命性的改变就没效了。而晶体管的发明就正是这么一个革命性的改变。 肖克利同意晶体管是20世纪科学的主要贡献吗？他认为机械的发明当然更重要。当然，有些药品的开发更重要，他说。他还补充道：我认为晶体管的出现是不可避免的，我估计如果我不在那里，它的出现至少会推迟一年。 1958年，肖克利预言，半导体工业的销售额1960年将达到3亿美元。而事实上，它达到了5亿美元。晶体管发明10年后，已经制造出3 000万个晶体管，价格从20美元降到了1．5美元。 伯乐相马 新的高科技革命开始了，它直接促使了硅谷的形成。在50年代，建造工业园区的观点出现了。斯坦福大学拥有8000英亩土地,但没有足够的资金来配合战后大学的飞速发展。莱兰德斯坦福（Leland Stanford）留给斯坦福大学的农场土地是禁止出售的，但可以出租。其实，对于工业界来说，长期租用和购买没有什么区别。这样，斯坦福工业园区出现了。建立园区的目标是在大学周围建立一个高科技的产业中心。特曼称其为我们的秘密武器,建议土地只租用给高科技公司，他认为这对斯坦福大学更有好处。 1951年，瓦立安公司签订了租用合同，并在1953年成为第一个移入园区的企业。此后，柯达（Eastman Kodak）、通用电气（General Electric）、惠普（Hewlett-Packard）、洛克希德（Lockheed）、西尔维尼亚（Sylvania）、西屋电气（Westinghouse Electric）、福特（Ford Philco）、Preformed Line Products、Admiral和其它许多公司纷纷进驻，IBM甚至在圣何塞（SaintJose）建立了大型的研究中心，高科技的硅谷开始成型。当然，本质性的突破还得等待肖克利的光临。肖克利在帕洛阿尔托市建立了晶体管实验室（Shockley Transistor Laboratory of Beckman Instruments）。这个实验室成为大批后来在硅谷开设公司的工程师的培训班, 而正是这些公司形成了今天的硅谷。 晶体管之父肖克利的到来，标志着硅谷迎来电子产业新时代的到来。西海岸的加州，是美国本土最晚迎来太阳的地方，但全新的电脑产业的朝阳又从此升起。 1955年，高纯硅的工业提炼技术已成熟，用硅晶片生产的晶体管收音机也问世。在贝尔实验室工作的肖克利坐不住了。 肖克利不满足于眼下的发明，他更想将这项发明商品化，推向市场。肖克利讨厌贝尔实验室拿他的发明来赚钱，而且生产的晶体管性能极不稳定，有损发明人的声誉。加上肖克利有着天生的组织能力和咄咄逼人的进取心，又极想成为百万富翁。他便于1955年回到老家圣克拉拉谷，这块地无论是气候还是环境，看上去都是最理想的开办晶体管工厂之地，是展开科技竞争的风水宝地。 肖克利来到Palo Alto，他很明白，通过他在电子工业的许多老关系，硅谷将发生什么变化。他从前在加州理工学院读书时的化学教授阿诺德贝克曼，在斯坦福研究区开办了一家制造科学测量设备的公司 Beckman Instrument Company。贝克曼为肖克利创办公司提供了财力上的支持。因为肖克利的母亲住在这里，所以他有个人生活上和企业经营上的双重原因。 肖克利在硅谷了望山建立了肖克利实验室股份有限公司。电子工业开始对他的举动翘首而待，因为这个家伙天才绝顶，似乎什么事都能干成。他的举措，就象17世纪英国的牛顿爵士宣布要建立一家他自己设计的工场一般轰动。这里有着一流的天时和地利，但肖克利还需要另一件关键的东西：人才。 对于人才的挑选，肖克利的眼光绝对和他的技术眼光一样敏锐、独到。他回到人气旺盛的美国东岸，发布了招聘信息，渴求有志之才与他一起打天下。涌到了望山的应聘信代表了美国电子研究领域的精华。肖克利作为一名慧眼识英才的伯乐，聘用了八位优秀人才。这是从未有过的伟大天才的集合，所有的人都在30岁以下，正处于他们才能喷涌的顶峰，极具战斗力。琼赫尔尼，来自加州理工学院，拥有剑桥和日内瓦大学两个博士头衔；维克多格里尼克，是斯坦福研究所的研究员；八人中年龄最大年仅29岁的尤金克莱顿是通用电气的制造工程师；戈登摩尔来自约翰斯霍普金斯大学应用物理试验室；一心要成为最著名科学家的罗伯特诺伊斯来自菲尔科－福特公司；此外还有朱利叶斯、布兰克、杰伊拉斯特和谢尔顿罗伯茨，都是不凡之辈。如果没有肖克利，这些人才就不会出现在加州。而肖克利一到，硅谷之火一触即发。 他选择博士作为工程师，并称他们为我的博士生产线。正是肖克利，触发了形成硅谷半导体工业的创业连锁反应。这八人中的诺伊斯与摩尔于1957年一起离开创办了Fairchild，后两人又合作于1968年创办了Intel 。罗伯茨克莱顿、拉斯特和赫尔尼于1961年离开Fairchild，创办了另一家Anelc半导体公司。赫尔尼后来又于1964年离去，创办了联碳电子公司，并于1967年创办了Intersil公司。 天才与废物 肖克利，既是20世纪最具才华的人物之一，也是最让人难以捉摸的人物之一。他的个性和才能注定了他只能充当硅谷一小段故事的主角，虽然十分精采、重要，但依然让后人感到一股浓郁的悲剧气息。 大伙都是慕肖克利的大名而来，摩拳擦掌要干一番大事。但他们初到肖克利实验室，无论是谁都大吃一惊：所谓的实验室是光秃秃的白墙、水泥地和裸露在外的屋橼。更重要的是，肖克利也是一位令人惊奇的人物。这位在研讨会和讲演中令年轻人十分钦佩和仰慕的伟大科学家，却是最不好的老板。 1956年11月1日早晨，一位在纽约的瑞典记者打电话给他，要求采访。但是，连结线路很差，肖克利几乎不知道这位记者在说什么，这位为电话通讯做了很大量工作的人还以为是他东海岸的某个朋友在跟他开玩笑。很快他获诺贝尔奖奖的消息就在电台播出了。 肖克利将手下的年轻科学家带到该市豪华的黛娜木屋餐馆举行香模早餐会，以示庆祝。大伙异常兴奋，觉得自己多么不同凡响。因为有哪家 8人公司是由诺贝尔奖得主领导的呢？他们觉得自己已到了改变整个世界的边缘。 12月19日，他到斯德哥尔摩领奖。从不用演讲稿的肖克利，为这次大会预先准备了讲稿。他的讲稿大致的内容是：经常有人问我，我计划进行的实验是纯粹为了研究还是为了应用。对我来说，搞清楚实验是否产生对自然新的、持久的认识才是最重要的。如果可能会得到这样的知识，我认为，那它就是好的基础研究，而这比实验的动机能否给试验者带来美感满足更需要。 可惜获奖的欢乐是如此较短。这位大人物的市场学问十分零碎，而雄心又太大。对管理技巧一窍不通，甚至跟其他人打交道的能力也没有，却十分自以为是。一位非常了解肖克利的硅谷经理人员说他是一位天才，又是一位十足的废物。 据戈登摩尔后来透露，肖克利本来的目标是生产5分钱一只的晶体管。这个价格到1980年还无法达到，更何况是1955年。产品计划失败后，他又让公司集中力量搞基础研究。赫尔尼说：很显然，肖克利希望发明一种具有里程碑式的产品，并将它投入商品化生产中。但这个努力失败后，他仍想把每个人的时间和精力花在新东西的创造上，而不想再改善晶体管技术。 这种漫无目标的做法，使肖克利实验室没有产品问世。在其后的两年中，也只推出了一种二极管，是一种相对简单的装置，而不是晶体管。 作为经理，肖克利逐渐把自己孤立起来。为了打破公司人员之间互相保密的气氛，他把员工的工资额贴在了墙上；他希望他的员工们经常互相评分。诺伊斯回忆说：肖克利曾说，在10个人中有一个是精神病人。所以，他有两个精神病患者在为他工作（为这个原因，他要求所有雇员去接受心理测验）。他不相信任何人，这使他的处境很不好。如果我们在实验室搞出什么名堂，他需要打电话给贝尔实验室的老朋友，问这是不是真的，这对提高士气没有任何积极影响。 肖克利跟人说话，总象对待小孩子一样，态度日趋傲慢。因此到了1957年，8人中有7人产生跳槽的想法。也许生意中最大的困难是他把重点放在4层硅晶体管上，而这种设备并没有什么市场。肖克利唯我独尊的作风很快受到了报应。他的门徒们提议研究集成电路，用扩散方法将数个硅晶体管的电路放在一个晶体管大小的位置上。但肖克利拒绝了他们的建议，从而埋下炸弹。 硅谷第一弃儿 肖克利并不满足于著名科学家的头衔。他还立志要超过三、四十年代伟大的企业科学家，超过象HP的休利特和帕卡德这样的企业贵族。虽然肖克利在智力上成功地超越了他们，但作为企业家的素质和人品却使他永远也难以望其项背。 他还在野心勃勃构建企业梦想时，他精心挑选的千里马已在底下密谋策反。大部分人开始不满足，都在按照自己的步伐想离开这个地方，但我们都决定同时离开。当时，还没有其正的风险投资业。7位年轻人瞒着肖克利找出路，并不是一件容易事，而且7个人决定呆在一块。诺伊斯说：很显然，第一件要做的事就是到公司找工作，因为雇佣这么大一班人是个问题，这不太可行。其中一人给一家名为海登斯通的投资银行写信，很快收到了回信。好，先坚持下去，我们会找到人把你们搞出去的。 海登斯通也得找资助。最后第23家公司?新泽西的仙童照相器材公司有兴趣。其年轻的总裁约翰卡特一直想创建一家高科技公司。但卡特在同意投资时还心存疑虑，因为这7人中无1人有管理才能。于是7个人开始用高薪引诱肖克利公司最后一位坚守者?罗伯特诺伊斯。因为他是8个人中唯一看上去有点领导才能的人。 这并没费多少功夫，诺伊斯虽受肖克利赏识器重，但对肖克利也已不抱幻想。于是八个人很快向肖克利递上辞职书。肖克利大为震惊，继而大发雷霆，把他们称作叛徒，时称叛逆八人帮。 于是，叛逆八人帮成了硅谷最著名的典故之一。 30多年来，肖克利也没有跟8人中的任何人说过话。 肖克利的梦想破灭了。世界上最著名的科学家永远不会再成为硅谷的一部分。1960年，肖克利实验室卖给了克莱维特实验室，1965年又转卖给了ATT。1968年，它永远地关闭了。如今原先的大楼成了立体音响用品商店。 肖克利发明了晶体管，却没能创造出晶体管，肖克利想成为硅谷的主宰，却只能成为匆匆过客，成为硅谷第一弃儿。在历史上，只留下仓促的一笔。 但是他在无意之中为硅谷播下了许多重要的火种，使硅谷得以快速喷发。他的叛逆八人帮成了最重要的火种，几年后创造了集成电路，改变了整个世界。 肖克利以自己惨痛的失败成全了硅谷的繁荣。他不但为硅谷带回了智慧，也为硅谷的建成奠定了最后的一块基石。 名不就功不成 弗雷德里克特曼在描述肖克利的为人时说：他在才华横溢的年轻人眼里是个非常有吸引力的人物。但是他们又很难跟他共事合作。罗伯特诺伊斯如此评价：首先我要说，肖克利绝对聪明过人。他是那种一眼就能抓住问题本质，而不被表象迷惑的人。这都归功于他抽象演绎的能力。他对任何文字的东西都读得不多，因此他能够避免落下那些易将别人引入歧途的陷阱。他是位非凡的靠直觉解决问题的人也就是说，他能将数学与问题的本质结合起来，从而得出结论，而不象别人那样易被计算过程中的复杂性所迷惑肖克利是位令人鼓舞的领导人，同时也是个善于出谋划策的人。 8个人如此决断地离他而去，的确是肖克利一生中最大的打击，他永远不会原谅他们。但是三年后，在一次商业宴会上，他偶遇诺伊斯，肖克利还是率先打招呼：你好，罗伯特，然后便走开了。从那以后，他们有近20年时间没再说过话。 肖克利的家长制作风，使这位老科学家在后辈面前丢尽了脸，他的发财梦彻底破灭，被迫弃工就教。1958年，肖克利应特曼之邀，开始在斯坦福大学兼课。1963年，正式离开自己创办的半导体公司，到斯坦福大学做了一位名不就、功不成的教授。他被授予第一个工程和应用科学杰出教授。 肖克利将工作既视为生意又视为娱乐，但是他的确在另一项爱好上投入了大量的时间。他喜爱登山，曾攀登过阿尔卑斯山脉的一些主要山峰。到了晚年，他又开始航海。1961年7月23日发生了一起严重的交通事故，使肖克利放弃了运动和其他一些活动。1965年，肖克利回到了贝尔实验室，出任临时顾问。1975年2月他从这份工作退下来，同年9月，从斯坦福退休。 肖克利获得了90多项发明专利。他曾就创造力做过一些阐述，这些阐述可以帮助我们了解他的研究方法。他说：通过思考而得到的关于思考的重要结论就是，创造性是与失败相辅相成的。创造出相当新颖而有条理的思想的头脑常常要经历似乎毫无意义的曲折或忍受挫折。然而导致这些挫折的行动实际上就是创造力的一部分。这样的行动使能动的头脑觉察到了构成眼前混乱情形的关键因素。创造性失败的方法论使用的是一套搜索思维工具，即便在先前的努力失败以后，它们仍然能够使探寻者看到问题的实质。因此，对思维的思考能够增加人们对自身不可避免的人类限制的忍耐力，并让他们认识到，自己的失败通常是在新情况下增强智力可资利用的材料，从而使自己变得更加具有创造力。 大师的功与过 有人说，肖克利对硅谷来说是一种报应。因为在肖克利之后，原先由HP创立的标准，一个衡量高科技公司品质、处世和职业道德的标准从此走向消亡，人们都想按照HP的模式建造自己的公司，但硅谷的悲剧在于这些尝试都不同程度地失败了。而肖克利留下的东西弥漫在硅谷上空，无所不在。从此是肖克利，而不是休利特或帕卡德成为硅谷的典型经理人员；是肖克利把公司变成了纯粹赚钱的机器；是肖克利在干旱的狭谷底部建立了公司，而不是在帕洛尔托（Palo Alto）绿色的山丘中；是肖克利经营的公司，开始全然不顾雇员的关怀和需要。有人将肖克利实验室的特征归结为：贪婪、天才、忠诚瓦解、雄心、悲剧和突然的毁灭，正是这些构成了未来硅谷周期性的特征。
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