TSMC ตอนที่ 2: ประวัติเซมิคอนดักเตอร์
เซมิคอนดักเตอร์ (Semiconductor) คือวัสดุที่มีคุณสมบัติอยู่ระหว่าง ตัวนำไฟฟ้า (Conductors) และ ฉนวนไฟฟ้า (Insulators) หรือที่เรียกเป็นภาษาไทยว่า สารกึ่งตัวนำ เพราะเซมิคอนดักเตอร์สามารถทำงานเป็นทั้งตัวนำและฉนวนได้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขภายนอก เช่น อุณหภูมิ แรงดันไฟฟ้า หรือการเจือสาร (Doping) เป็นต้น
คุณสมบัตินี้ทำให้เซมิคอนดักเตอร์เป็นวัสดุหลักในการสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ เช่น ทรานซิสเตอร์ ไมโครชิป และวงจรรวม (ICs)
ซึ่งจุดเริ่มต้นของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ คือ การค้นพบทรานซิสเตอร์นั่นเอง เหตุการณ์ดังกล่าวเกิดขึ้นในปี 1947 สองปีก่อนที่มอริสจะย้ายมายังสหรัฐอเมริกาโดย จอห์น บาร์ดีน (John Bardeen), วอลเตอร์ แบรเทน (Walter Brattain), และวิลเลียม ช็อคลีย์ (William Shockley) แห่งห้องปฏิบัติการเบลล์ (Bell Labs) และพบว่ามันเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถขยายหรือสลับสัญญาณไฟฟ้าได้
ก่อนหน้าที่จะมีทรานซิสเตอร์ อุปกรณ์ที่ใช้ควบคุมสัญญาณไฟฟ้าคือ หลอดสูญญากาศ (Vacuum Tubes) ซึ่งมีขนาดใหญ่ เปลืองพลังงาน และเสื่อมสภาพเร็ว
ส่วนทรานซิสเตอร์ทำจากเซมิคอนดักเตอร์ เช่น ซิลิคอน (Silicon) หรือเจอร์เมเนียม (Germanium) และมีขนาดเล็กกว่า ใช้พลังงานน้อยกว่า และทนทานกว่าหลอดสูญญากาศมาก จนเรียกได้ว่าแทบไม่ต้องเปลี่ยนกันเลยทีเดียว
การค้นพบทรานซิสเตอร์เป็น จุดเปลี่ยนครั้งสำคัญ ที่ปูทางไปสู่การพัฒนาวงจรรวม (Integrated Circuits - ICs) และชิปคอมพิวเตอร์ที่เราใช้ในปัจจุบัน
หลังจากการพัฒนาทรานซิสเตอร์ วงการอิเล็กทรอนิกส์ยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ในช่วงปี 1958-1959 แจ็ค คิลบี้ (Jack Kilby) จาก Texas Instruments และ โรเบิร์ต นอยซ์ (Robert Noyce) จาก Fairchild Semiconductor ได้ประดิษฐ์ วงจรรวม (ICs - Integrated Circuits)
ซึ่งเป็นนวัตกรรมที่ทำให้สามารถรวมทรานซิสเตอร์หลายตัวไว้บนชิปตัวเดียว ICs ช่วยให้การผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นไปได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ลดขนาดและต้นทุนของอุปกรณ์ได้มาก อย่างผมตอนเด็กๆ เนี่ย ผมตื่นเต้นมากเมื่อได้รู้จักกับ ICs โง่ๆ อย่าง 555 แต่กลับทำประโยชน์ได้หลากหลายมากๆ ทั้งๆ ที่ตัวเล็กนิดเดียว
ในตอนนั้น โรเบิร์ต นอยซ์ ได้เสนอแนวคิดการใช้ ซิลิคอนออกไซด์ (Silicon Oxide) ในการแยกส่วนวงจร ทำให้สามารถผลิต ICs ในเชิงพาณิชย์ได้ง่ายขึ้น นี่เป็นก้าวสำคัญที่ทำให้คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สามารถพัฒนาไปสู่ระดับที่เล็กลง เร็วขึ้น และทรงพลังขึ้นมาก
ช่วงเวลานั้น เป็นช่วงที่บริษัท Fairchild กำลังรุ่ง บริษัทนี้เกิดจากคนทรยศ 8 คน (Traitorous 8 ) ซึ่งคือ Gordon Moore, C. Sheldon Roberts, Eugene Kleiner, Robert Noyce, Victor Grinich, Julius Blank, Jean Hoerni และ Jay Last ที่ลาออกจาก Shockley Semiconductor Laboratory มาตั้งบริษัทใหม่ เพราะไม่ชอบการบริหารงานของ William Shockley จนทำให้ Shockley แทบเจ๊ง
ในปี 1965, กอร์ดอน มัวร์ (Gordon Moore) ผู้ร่วมก่อตั้ง Intel ได้เสนอหลักการที่เรียกว่า “กฎของมัวร์ (Moore’s Law)” ซึ่งระบุว่า“จำนวนทรานซิสเตอร์บนชิปเซมิคอนดักเตอร์จะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทุก ๆ 18-24 เดือน และต้นทุนต่อทรานซิสเตอร์จะลดลง”
กฎของมัวร์นี้กลายเป็นแนวทางสำคัญที่ทำให้อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ขับเคลื่อนไปข้างหน้าอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ มีขนาดเล็กลง มีความสามารถมากขึ้น แต่กลับถูกลงเรื่อยๆ
แม้ว่าปัจจุบันอัตราการเติบโตตามกฎของมัวร์จะเริ่มช้าลง แต่หลักการนี้ยังคงมีอิทธิพลต่อการพัฒนาอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์มาตลอดหลายสิบปีที่ผ่านมา
ส่วนมอริสเอง เขาเรียกได้ว่าอยู่ถูกที่ถูกเวลาในหลายๆ ช่วงนี้มากเลยครับ ไว้จะมาเล่าชีวิตของเขาที่เกี่ยวเนื่องกับเส้นเวลาในช่วงนี้ครับ
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
