晶体管的发展史（研发了晶体管培养了）

他，只身一人，勇闯“硅谷”；

他，创办了肖克利半导体实验室，其研究成果一度可以与赫赫有名的贝尔实验室一较高下；

他，在 1956 年忙得不可开交之际，幸运的是，获得了诺贝尔奖，不幸运的是，疲于奔命的他，不得不得抽出时间去领一下奖；

他，与人共同发明了晶体管，这被媒体和科学家称为“20 世纪最重要的发明”，引导硅谷走向电子产业新时代;

他，

带出了摩尔、诺伊斯（后来的英特尔创始人）等一批优秀学徒，遗憾的是，因为他的不善管理与经营，导致诺伊斯等八人组成的「八叛逆」，纷纷离职，由此也创造了半导体行业后续的神话。

他，被后人尊称为“晶体管之父”，一生获得了 90 多项发明专利，他便是威廉·肖克利。在今天的文章中，我们将走进威廉·肖克利的人生，了解鲜为人知的硅谷半导体行业传奇的开篇故事。

本文摘自机械工业出版社出版的《半导体简史》一书，文末有福利哟～～

在加利福尼亚的山景之城，有一天，来了一位中年人，他在一个仓库旁边徘徊了很久，准备将这里改造成为一个实验室，他的名字叫做肖克利。

1955年，他远离美国东部的喧嚣，沿着西部牛仔的拓荒之路，来到加州，来到山景之城。这片美国最晚迎来阳光的大地，因为他的到来，即将升起第一面迎接电子信息时代的旗帜。

在贝尔实验室遭受打击

起初，肖克利来到这里的目的，不是创建一个半导体公司。如果仅是为了半导体，在当时没有任何地方能够提供比贝尔实验室更多的资源。他来到这里是为了实现他另外一个梦想。

1948年2月，点接触式晶体管专利所引起的纠纷，是肖克利在贝尔实验室遭受的第一次打击。在肖克利以结型晶体管的专利完成“救赎”之后，他有了一个新的研究方向，机器人与自动化，这起先可能只是肖克利借此陶醉自己的一个依托，但是他后来全身心地投入到这个领域，还提出了几个不错的想法。

1948年，贝尔实验室帮助肖克利申请了一项和半导体风马牛不相及的专利，“Radiant energy control system”。这项专利描述了一种基于视觉传感器的反馈控制系统，可以用于导弹的自动制导。这种专利自然会触发军方的专利保密条款，直到1959年，美国专利局才将这项专利授权给肖克利。

机器人与自动化领域依然点燃了肖克利的热情。他对这个领域如此热情，甚至要求贝尔实验室将这个自动化专利归于自己名下。1952年12月，肖克利经过周密的考虑，申请了另外一项与机器人相关的专利。在肖克利的描述中，这个机器人有手、有感知器官、有记忆功能、有大脑，还有眼睛。

肖克利满心欢喜地准备进军机器人这个领域时，被凯利的回信泼了一盆凉水。凯利告诉他，贝尔实验室不会支持他的这个想法。此时，凯利已经成为贝尔实验室的总裁，他的回答是最高级别的答复。

肖克利离开了贝尔实验室。他先是去了加州理工学院，之后又去了五角大楼。直到在1955年的某一天，他在洛杉矶遇到了贝克曼。

贝克曼曾在加州理工学院做过教授，还给在这里就读本科的肖克利上过课。贝克曼是pH检测仪的发明者，凭借这个检测仪，他在1934年创建了“贝克曼仪器公司”。与肖克利见面时，贝克曼已经是一个成功的商人，碰巧他也很喜欢自动化，也相信机器最终能够替代人。

两人一见如故。当肖克利准备用他的机器人专利与贝克曼合作时，作为一个精明的商人，贝克曼让团队仔细评估了肖克利的发明之后，婉转拒绝了肖克利。又过了一段时间，肖克利打电话给贝克曼，这一次他想把贝尔实验室刚发明的晶体管投入市场。贝克曼立即做出回应，第一时间安排了两个人的会面。

此时贝尔实验室已将持有的晶体管制作专利，以非常低的价格对外授权。任何一个公司在支付这个授权费用后，就具备了制作晶体管的权利。

晶体管的发明人肖克利自然具备更多的先发优势。经过仔细探讨，贝克曼与肖克利达成协议，决定成立“肖克利半导体实验室”。这个实验室作为贝克曼仪器的子公司，由肖克利全权负责。

梦起、折戟肖克利半导体实验室

1956年1月1日，肖克利半导体实验室正式成立。筹建公司是一件非常烦琐的工作，开门的第一件事情是招聘员工。肖克利的初始团队是4个工程师，外加一个处理日常杂事的秘书。

在很长一段时间，肖克利半导体实验室并无销售人员。肖克利顶着总监的头衔，从人力资源、后勤一直做到工程师。凭借自己在电子信息产业的声望，肖克利从美国各地招聘了一批学徒，包括金·赫尔尼(Jean Hoerni)、谢尔顿·罗伯茨(Sheldon Roberts)、罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)与戈登·摩尔(Gordon Moore)等人。

待到贝克曼从贝尔实验室购买完毕晶体管相关的专利授权，肖克利从他的老东家获得了单晶硅之后，这个半导体实验室终于可以着手研制晶体管。在那个年代，研制晶体管的一个重大挑战是准备制作设备与材料。

没有公司出售这些设备，肖克利虽然能够在贝尔实验室的支持下，获取所有技术文档，但是他招聘的学徒还是太过年轻，需要他手把手地一个个教出来。这几乎耗尽了肖克利的全部精力。

肖克利很幸运，也可以说他其实很不幸运，在他忙得不可开交的1956年，他居然获得了诺贝尔奖。天下很少有人能够看轻这个奖项，肖克利也不例外。获奖消息传来，各种活动与采访如潮水般涌来，肖克利疲于奔命，无法将精力集中于公司的运营，他至少需要去一趟斯德哥尔摩，领取这一年11月1日颁发的奖金。

在当时，半导体制作刚刚起步，组建一个半导体公司的难度远超过今天。半导体制作需要不同学科的工程师，而且人才极度匮乏。这些物以稀为贵的人才自然桀骜不驯，将这些不同类型且桀骜不驯的人聚沙成塔，并非易事。肖克利显然不是处理这些琐事的最佳人选，他的身边缺少一个“凯利”，为他处理这些后顾之忧。

做研究与管公司是两条不同的路

作为一个公司，合理的结构呈金字塔型排列，最顶级的人才也需要许多普通工程师作为支撑。肖克利却并不这样认为，他不屑于招聘普通的工程人员，他认为他挑选的这些有潜力成为科学家的天才，绝不至于连普通工程师的事情都做不了，他也没有考虑过为这些科学家所支付的不菲薪资。

肖克利没有在商场上摸爬滚打的经历，虽然偶遇挫折，但基本上一帆风顺的职业生涯，使他很难理解“妥协”的价值。他对完美的苛求，体现在每一个细节上，他要开发出最好的设备，再使用这个最好的设备制作出最好的晶体管。肖克利却经常忽略着一个事实，他的这帮学徒至少在现阶段还不是最好的。

从斯德哥尔摩领奖归来后，肖克利原本就自大的性格，更加无法控制。他变得多疑与专横。团队很尊敬他，也有相当多的人很畏惧他。人多之处必有政治。团队间的矛盾从小开始逐步扩大。肖克利面对这些矛盾的选择是将自己封闭起来，此时代替肖克利化解矛盾并与员工沟通的人，是罗伯特·诺伊斯。

肖克利非常欣赏诺伊斯，除了诺伊斯之外，肖克利还欣赏另外的两个人，其中的一个人是谢尔顿·罗伯茨。罗伯茨在不到半年的时间，重新设计了贝尔实验室的单晶炉，改进了加工硅晶片的操作台。但肖克利总是喜欢与罗伯茨喋喋不休地讨论那些他并不擅长的机械知识。

肖克利最欣赏的人是金·赫尔尼。从性格上看，赫尔尼与肖克利有几分相似，但是肖克利与赫尔尼也产生了不小的矛盾。肖克利始终认为赫尔尼最有可能成为他的半导体理论的继承人，从一开始就把赫尔尼定义为纯粹的科学家。赫尔尼却并不这么认为，他希望多做一些与实验相关的工作，不喜欢坐在办公室里推导公式。

肖克利与团队的矛盾在逐渐扩大。但是这个矛盾被公司恶化的经营状况所掩盖。截止到1957年1月，公司在成立一年不到的时间里，一共花费了1百万美金。这个在今天不值一提的数字，在当时令人生畏。

从研发的角度看，肖克利在第一年的进展实际上相当不错。他招聘了一大批有才华的年轻人，这些人搭建出了制作晶体管的主要设备，而且在某些领域青出于蓝，完全可以与他那个的老东家贝尔实验室相提并论。

只是从公司运营的角度看，肖克利的公司居然在这个时候，还没有想过要确立一个产品方向。此时，肖克利最应该做的事情，就是关注贝尔实验哪个产品距离实用最近，他就去模仿，并在微创新领域，利用小公司灵活的机制，取得商业上的成功，而不是在科研领域与贝尔实验室一较高下。

但是肖克利的实验室，第一不灵活，第二野心还很大。尽管贝克曼和肖克利得到了贝尔实验室的所有产品授权，但是他们却从来没有想过去复制其中的任何一个产品，包括已经基本成型的两种晶体管，扩散晶体管与台式晶体管。

肖克利的骄傲决定了这个公司的命运，在他获得诺贝尔奖的瞬间，决定了这个公司的最后结局。在这个世界上，有许多与肖克利相似的人，他们只能为第一而活着，即便是世界第二这个对于常人而言可望而不可及的目标，对于他们也只是极大的侮辱。他们或者取得一次大的成功，或者泯然于众人。

肖克利不屑于复制贝尔实验室发明的那些晶体管，也不屑于去重复自己成功的过去。他力排众议将他的另外一项发明，一个由“4层结构所组成的二极管”，即Four-Layer Diode，作为公司的产品方向。这种二极管也被称为肖克利二极管。1957年1月，他与贝克曼达成一致，大规模生产这种特殊的二极管。

这种“4层二极管”实际上由两个晶体管，两个电阻和一个二极管组成，肖克利准备在单个硅片上实现这种二极管。这种二极管的工作原理与今天在电力系统中使用的晶闸硅较为类似。在当时的条件下，制作这种产品并不容易。如果肖克利能将这款产品制作出来，他会成为发明集成电路的第一人。

肖克利有两个研发利器，一个是贝尔实验室引入的光刻技术，另外一个是二氧化硅在晶体管中的应用，肖克利非常清楚这两个技术的威力，并准备尝试使用。但在肖克利实验室的学徒们逐步意识到了这两个利器的价值，并接受了这些新观点之后，肖克利却莫名其妙地放弃了这两大利器。

在没有这两个研发利器的前提下，制作出肖克利设想的这种新型二极管，其难度无疑加大了很多。肖克利实验室的学徒们，没有信心能够做成这种二极管。肖克利在没有做好充分动员的前提下，启动了这个项目。

正在此时，肖克利又有了一个全新的想法。1957年初，他与诺伊斯发明了一种新型的结型晶体管，并申请了专利。肖克利准备把这个产品也作为公司的主营方向。在肖克利巨大的光环之下，这两个项目全力前行。

有肖克利这样的好老师，学徒们成长得非常快，这个老师在研发层面的容忍度非常大，给予了他们足够的试错空间。这些学徒逐步展现出极高的潜质，但是这一切很快与肖克利没有丝毫关系。

矛盾四起，“八叛逆”崛起

伴随学徒们一道成长的是他们之间的矛盾，以及他们与肖克利之间的矛盾。敏感的肖克利，非常清楚这些矛盾，却不知道这些矛盾因何而来，更不清楚应该如何处理，他像鸵鸟一般将头深深地埋入沙堆。肖克利的实验室，在商务上经营得一直不算太好，多重重压之下的肖克利患上了失眠症。这使得肖克利变得更加多疑。

一个偶然的事故，成为压垮肖克利实验室的最后一根稻草。有一天，肖克利的秘书在去办公室的路上，无意中被金属割破了手指。这本是很普通的一件小事，在肖克利眼中却不可饶恕。他居然认为这个事件一定是罗伯茨背后的阴谋。罗伯茨是肖克利曾经非常欣赏的天才，他用显微镜研究了这个金属长达半个下午之后，得出结论这只不过是一个丢失了帽子的图钉。

肖克利不相信这个事实，反而怀疑每一个人都在说谎，甚至想使用测谎仪识别每一个人的真假。肖克利的这次小题大做，与他自己的性格有关，也因为这个实验室已经陆续出现了多起技术泄密事件。

1957年5月，他的学徒们选择了反抗，推举摩尔为代表，越过肖克利，直接与贝克曼对话。摩尔认为“没有有效的解决方案，这些人也许会集体辞职”。当时，摩尔的要求是让肖克利专心指导科研，而请一位职业管理者运营公司。

贝克曼当然清楚，答应摩尔的这个要求也意味着肖克利的离职，他不可能以开除肖克利为代价，化解这场危机。在回忆这段往事时，贝克曼非常痛心地认为，他应该在公司成立的第一天，就请人分担肖克利在管理上的一些工作。

面对着“摩尔”们的逼宫，贝克曼做出了一些让步，专门找了一个管理人员夹在肖克利与团队之间作为缓冲。这一安排没有化解肖克利实验室的信任危机。这个以肖克利名字命名的实验室，无法避免分崩离析的结局。“摩尔”们去意已决。

1957年6月，诺伊斯向肖克利提议，是否可以为这些准备集体辞职的人员，成立一个相对独立的晶体管研发小组。此时，一切的努力为时已晚，世界上最难修补的就是人心的裂痕。

“摩尔”们没有回头路，他们开始寻找投资。此时恰逢硅谷风险投资的高峰，但是这几个年轻人的独立之路，并不顺利。没有几个投资人愿意冒着得罪肖克利与贝克曼的风险，帮助几个前途未卜的年轻人。

诺伊斯的处境最为尴尬，一边是兄弟，另一边是他尊敬的师长。最后罗伯茨用了整整一个晚上才说服了诺伊斯的加盟。在一定程度上，诺伊斯的加入使他们获得了希尔曼·费而柴尔德(Sherman Fairchild)的投资承诺。

希尔曼的父亲George Fairchild是IBM的前身CTR公司的董事长，拥有IBM大量的股权。希尔曼是家中唯一的孩子，George去世后，希尔曼成为IBM最大的个人股东。希尔曼不担心肖克利与贝克曼的报复，最多不过是这笔投资打了水漂。

希尔曼认为在这几个叛逆中，诺伊斯最具领导才能，让他负责公司的运营。他的这个看法并不准确，从摩尔成立反叛大军的经历看，他的领导才华绝不亚于诺伊斯，摩尔后来的成就也证实了这一点。

1957年9月18日，诺伊斯、赫尔尼、罗伯茨、摩尔、Julius Blank、Victor Grinich、Eugene Kleiner与Jay Last集体向肖克利提交了辞职申请。在这八个人中，有三个是肖克利最欣赏的天才，诺伊斯、罗伯茨与赫尔尼，还有一个是肖克利最不喜欢的摩尔。这些人的组合使肖克利怒不可遏，将他们统称为“八叛逆”。

“八叛逆”的合影

摩尔造反成功，与“八叛逆”一道创建的仙童半导体比肖克利半导体实验室辉煌许多，他与诺伊斯后来成立的Intel，引领了一个时代。肖克利和他的实验室再也没有从这八个人的离职中恢复过来。此时的贝克曼比肖克利果断得多，准备第一时刻起诉刚刚成立的仙童半导体。肖克利选择沉默，虽然他完全有能力将年轻的仙童扼杀于摇篮之中。1960年，沮丧的贝克曼出售了肖克利半导体实验室的全部股份。

发明了晶体管的肖克利，注定不能批量制造出晶体管。面对着即将到来的电子信息时代，肖克利黯然离去，他最终加入了斯坦福大学，成为一名教授。

在斯坦福大学，肖克利的老朋友，也是他在贝尔实验室领导的半导体小组成员Gerald Pearson，从贝尔实验室退休后，来到这里研究光伏电池。他的另一个老朋友，被称为硅谷之父的特曼，已经成为这所大学的教务长。两位老朋友张开双臂，欢迎他的到来。

1989年8月12日，肖克利在孤独中离开这个世界，他的孩子只是在报纸中得知他的死讯。他启动了一个时代，却未能创造这个时代最辉煌的一刻；他启动了一个时代，却只是这个时代的匆匆过客。

缓缓前行的历史车轮抛弃了肖克利。曾经在肖克利实验室工作过的“叛逆”们习惯性地认为，肖克利不是一个好的管理者，除了科研才华之外，几乎一无是处的肖克利的最大优点就是善于发现人才。当然这与他们就是肖克利发现的人才有最直接的关系。

“八叛逆”的成功，使“叛逆”作为硅谷的象征而广为传颂。在此之后，这片能够诞生任何奇迹的大地，充斥着才华与梦想、无情与背叛。源源不绝的后浪吞没着前浪。丛林法则，适者生存。这片大地回归于西部狂野，骑着最烈的马相互追杀的时代。这片大地，因为这一狂野而生机勃勃。

硅谷的传奇被更多的人续写

岁月匆匆，不知过了多少年。有一个小伙子来到了山景之城，他穿着牛仔裤，捧着他刚刚制作的电脑，他的名字叫史蒂夫·乔布斯(Steve Jobs)，很快他就被自己创建的公司开除了。

又过了一些年，有几个人在这里创建了一个名字叫“网景”的公司。

不久之后，两个刚拿到博士学位的年轻人来到了这里，他们是拉里·佩奇(Lawrence Edward Page)和谢尔盖·布林(Sergey Brin)，他们准备成立一家名为“谷歌”的公司，他们将总部选在山景之城。

若干年后，乔布斯再次回到了这里。这一次他手中握着一部手机，准备开一场发布会。

肖克利半导体实验室却永远消失在人们的记忆中。肖克利与“八叛逆”办公的仓库，被一个名为WeWork的公司租用，这个公司的主业是为初创公司提供共享办公服务。

昔日的喧嚣已成往事，只有门旁一处的牌匾，记载着这里的过去。

肖克利半导体实验室牌匾

声明：本文摘自《半导体简史》一书，版权归机械工业出版社所有，未经允许，禁止转载。

最后为了感谢广大读者对 CSDN 的长久以来的支持与关注，CSDN 联合机械工业出版社特申请了 10 本技术图书（《半导体简史》 《AI编译器开发指南》）作为福利，赠与粉丝们，希望与大家共同为半导体行业而奋斗。

参与步骤：

第二步：点击『发消息』，发送『芯片』，即可参与《半导体简史》 《AI 编译器开发指南》的福利抽取！

,