1.1 TÓM TẮT LỊCH SỬ
Năm 1985, Jack Kilby đã thiết kế thành công mạch tích hợp flip-flop đầu tiên với hai transistor tại Texas Instruments. Năm 2008, bộ vi xử lý Itanium của Intel được tạo nên từ hơn 2 tỷ transistor và một bộ nhớ Flash 16 GB được tạo từ hơn 4 tỷ transistor. Điều này tương ứng với tỷ lệ tăng trưởng hàng năm là 53% trong suốt 50 năm. Không một kỹ thuật nào khác trong lịch sử có thể duy trì được tỷ lệ tăng trưởng cao trong một thời gian dài như vậy. Sự tăng trưởng đáng kinh ngạc này là nhờ vào việc tối giản kích cỡ của transistor và sự tiến bộ trong quy trình sản xuất.
Hầu hết các lĩnh vực kỹ thuật khác đều có sự đánh đổi giữa hiệu năng, công suất, và giá cả. Tuy nhiên, bởi vì transistor ngày càng nhỏ nên chúng hoạt động nhanh hơn, tiêu tốn ít điện năng hơn, và giá rẻ hơn. Điều này không chỉ là một cuộc cách mạng trong ngành điện tử mà còn ảnh hưởng lớn tới xã hội.
Giờ đây, khả năng xử lý của những siêu máy tính bí mật của chính phủ đã có thể thể hiện trên các điện thoại di động và bộ nhớ cần thiết cho hệ thống quản lý toàn bộ tài khoản của một công ty có thể được chứa trong một chiếc iPod. Sự phát triển của IC cho phép việc thám hiểm vũ trụ, làm cho phương tiện di chuyển trở nên an toàn hơn và sử dụng nhiên liệu hiệu quả hơn, cách mạng hóa bản chất của chiến tranh, mang trí tuệ của nhân loại lên trình duyệt Web và làm cho thế giới trở nên bình đẳng hơn.
Hình 1.1 cho thấy doanh số hàng năm của thị trường linh kiện bán dẫn trên toàn thế giới. Năm 1994, việc kinh doanh IC đạt 100 tỷ USD/năm. Năm 2007, sản xuất khoảng 6 x 10 transistor, tức là nếu chia đều con số đó cho dân số thế giới thì mỗi người được gần 1 tỷ transistor. Hàng ngàn kỹ sư đã thử vận may trong lĩnh vực này. Những vận may mới nằm ở phía trước dành cho những ý tưởng có tính sáng tạo và tài năng để biến những ý tưởng đó thành hiện thực.
Trong suốt nửa đầu thế kỷ 20, mạch điện tử sử dụng những ống chân không (vacuum tubes) khá lớn, mắc tiền, tiêu thụ nhiều điện năng, và có độ tin cậy không cao. Năm 1947, John Bardeen và Walter Brattain đã tạo ra transistor kết nối điểm chức năng (functioning point contact transistor) tại Bell Laboratories, hình 1.2(a). Điều đó được xếp vào bí mật quân sự, nhưng Bell Labs đã công bố sáng chế đó vào năm tiếp theo.
