半导体芯片是现代电子设备的核心，而构筑芯片技术的基石是一项在75年前问世的技术：晶体管技术。

KLA与包括IEEE和电子设备协会在内的科技行业全体同业共同纪念John Bardeen和Walter Brattain的创新，他们在1947年12月16日进行的点接触晶体管实验室演示改变了现代电子技术的发展进程。 后来，贝尔实验室的William Shockley对该晶体管改进后，它比当时的电视、收音机、电话网络和早期计算机中常用的传统真空管更可靠、更高效。

至关重要的是，早期的这些晶体管是真空管大小的1/50。

Click here to View a PDF version

在发明晶体管之前，人们需要装满数个机架甚至数个房间的硬件组件来驱动基于热离子管的通信和计算设备。 微型固态晶体管的出现意味着这些设备的尺寸最终可以缩小到目前的口袋大小，甚至更小。 如今，轻型便携式电子设备中的半导体芯片可能包含数十亿个晶体管。

从功能上看，晶体管设计用于两种用途 晶体管可以利用增益特性来调节和放大电信号流，以获得更高的输出功率。 或者，它可以作为开关，打开或关闭电路中的电流（贝尔实验室多年来一直依赖人工配电盘操作员来建立电话连接，后来采用了另一种功能）。

今天，MOSFET（金属-氧化物–半导体场效应晶体管）是使用最广泛的一类晶体管。 为了让人们了解当今晶体管技术的规模和普及程度，以及它对社会的影响，从全球连接到商业再到太空旅行，据估计，MOSFET是人类历史上 生产数量最多的人造物体， 截至2018年，累计产量已经超过13万亿个。

这种不起眼的晶体管背后的创新将为晶体管技术几十年的重大飞跃奠定基础。 随着晶体管从独立部件转变为集成在芯片上，它们沿着摩尔定律中描绘的道路前进，摩尔定律在1975年的修订版中预测，集成电路中的晶体管数量将每两年翻一番。 在20世纪70年代早期，芯片拥有几千个晶体管，而今天的先进芯片则可包含1000亿到数万亿个晶体管。 在此期间，芯片上晶体管的最小特征尺寸从10,000纳米降至<10纳米。

除了缩小尺寸，晶体管工艺技术随着晶体管的紧张和高电介质金属栅极晶体管在2000年代的引入而发展。 在过去十年中，芯片制造商已经将晶体管架构从平面结构发展到三维结构，finFET晶体管广泛用于当今的先进芯片，下一代闸极全环（GAA）晶体管结构也正在开发中。

随着晶体管尺寸的减小和结构复杂性的增加，芯片制造工艺也在不断发展。当今芯片的生产涉及数百个工艺步骤——光刻、蚀刻、沉积、注入、清洗、抛光等。 —创造纳米级结构，精度通常可达到原子级。 构成芯片的数十亿个晶体管和支持电路就是通过这些步骤制成的，每个晶圆都包含数百个芯片，而每家晶圆厂每月要生产数万个晶圆，也就是全球每年的芯片产量 超过1万亿个.

KLA在帮助推进晶体管技术方面始终发挥着重要作用。 我们与芯片制造商密切合作，提供可帮助他们了解和解决开发下一代晶体管架构时的复杂集成挑战的工艺控制解决方案。 我们的产品在芯片的批量生产中也发挥着关键作用——监控生产线异常情况，发现可能影响晶体管和芯片整体功能和性能的缺陷和细微异常。

“以大规模商业规模和速度制造复杂得不可思议的IC结构的能力是晶体管75年成功故事中不可或缺的一部分。75年前的今天，Bardeen和Brattain展示的创新，以及随后几年中半导体工程师和科学家的数千项发现和创新，影响了历史的发展，对社会进步产生了深远的影响。晶体管推动着电子和技术的发展，这些电子和技术使世界更容易被访问，帮助我们更好地理解和相互联系。KLA很荣幸能在这场革命中发挥作用，我们将继续致力于支持有助于未来几十年晶体管技术进步的研发。”

KLA首席技术官Ben Tsai

晶体管在过去75年中的发展有助于使电子设备变得更加紧凑、节能和多功能。 数十亿晶体管正在驱动我们的手机、平板电脑、汽车、计算机、智能设备、家庭自动化、卫星和火星探测器中的芯片的发展。 在第一个工作晶体管诞生75周年之际^，我们庆祝这项为我们的世界提供动力的微小技术！