文革開始後,陳伯達向毛澤東提出了“電子中心論”。六十年代末,很多工廠批量生產小規模集成電路。1976年研製成功大型計算機

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文化大革命開始後,陳伯達向毛澤東主席提出了“電子中心論”。一時間采用群眾運動的方式“全民”大搞半導體.為了打破尖端迷信,報上宣傳說城市裏了道老太太在弄堂裏拉一台擴散爐,也能做出半導體.

中國半導體產業發展曆史
文柏華 2006-2-20
◎分立器件發展階段(1956--1965)

1956年中國提出“向科學進軍”,國家製訂了發展各門尖端科學的“十二年科學技術發展遠景規劃”,明確了目標。根據國外發展電子器件的進程,提出了中國也要研究發展半導體科學,把半導體技術列為國家四大緊急措施之一。從半導體材料開始,自力更生研究半導體器件。為了落實發展半導體規劃,中國科學院應用物理所首先舉行了半導體器件短期訓練班。請回國的半導體專家內昆、吳錫九、黃敞、林蘭英、王守武、成眾誌等講授半導體理論、晶體管製技術和半導體線路。參加短訓班的約100多人。

當時國家決定由五所大學-北京大學、複旦大學、吉林大學、廈門大學和南京大學聯合在北京大學半導體物理專來,共同培養第一批半導體人才。五校中最出名的教授有北京大學的黃昆、複旦大學的謝希德和吉林大學的高鼎三。1957年就有一批畢業生,其中有現在成為中國科學院院士的王陽元(北京大學)、工程院院士的許居衍(華晶集團公司)和電子工業部總工程師俞忠鈺等人。之後,清華大學等一批工科大學也先後設置了半導體專業。

中國半導體材料從鍺(Ge)開始。通過提煉煤灰製備了鍺材料。1957年北京電子管廠通過還原氧化鍺,拉出了鍺單晶。中國科學院應用物理研究所和二機部十局第十一研究所開發鍺晶體管。前者由王守武任半導體實驗室主任,後者由武爾楨負責。1957可國依*自己的技術開發,相繼研製出鍺點接觸二極管和三極管(即晶體管)。 為了加強半導體的研究,中國科學院於1960年在北京建立了半導體研究所,同年在河北省石家莊建立了工業性專業研究所-第十三研究所,即現在的河北半導體研究所。到六十年代初,中國半導體器件開始在工廠生產。此時,國內搞半導體器件的已有十幾個廠點。當時北方以北京電子管廠為代表,生產了II-6低頻合金管和II401高頻合金擴散管;南方以上海元件五廠為代表。

在鍺之後,很快也研究出其他半導體材料。1959年天津拉製了矽(Si)單晶。 1962年又接製了砷化镓(GaAs)單晶,後來也研究開發了其他種化合物半導體。

矽器件開始搞的是合金管。1962年研究成外延工藝,並開始研究采用照相製版、光刻工藝,河北半導體研究所在1963年搞出了矽平麵型晶體管,1964年搞出了矽外延平麵型晶體管。在平麵管之前不久,也搞過錯和矽的台麵擴散管,但一旦平麵管研製出來後,絕大部分器件采用平麵結構,因為它更適合於批量生產。

當時接製的單晶棒的直徑很小,也不規則。一般將矽片切成方片的形狀,如7*7、 10*10、15*15mm2。後來單晶直徑拉大些後,就開始采用不規則的圓片,但直徑一般在35-40mm之間。

在半導體器件批量生產之後,六十年代主要用來生產晶體管收音機,電子管收音機在體積上大為縮小,重量大為減輕。一般老百姓把晶體管收音機俗稱為“半導體”。它在六十年代成為普通居民所要購買的“四大件”之一。(其他三大件為縫紉機、自行車和手表)另一方麵,新品開發主要研究方向是矽高頻大功率管,目的是要把部隊所用的采用電子管的“八一”電台換裝為采用晶體管的“小八一”電台,它曾是河北半導體所和北京電子管廠當年的主攻任務。

除了收訊放大管之外,之後也開發了開關管。中國科學院在半導體所之外建立了一所實驗工廠,取名109廠。(後改建為微電子中心)它所生產的開關管,供中國科學院計算研究所研製成第二代計算機。隨後在北京有線電廠等工廠批量生產了DJS-121型鍺晶體管計算機,速度達到1萬次以上。後來還研製出速度更快的108機,以及速度達28萬次、容量更大的DJS-320型中型計算機,該機采用矽開關管。

總之,向科學進軍的號如下,中國的知識分子、技術人員在外界封鎖的環境下,在海外回國的一批半導體學者帶領下,憑藉知識和實驗室發展到實驗性工廠和生產性工廠,開始建立起自己的半導體行業。這期間蘇聯曾派過半導體專家來指導,但很快因中蘇關係惡化而撤走了。這一發展分立器件的階段曆時十年,與國外差距為十年。

◎IC初始發展階段(1965-1980年)

在有了矽平麵工藝之後,中國半導體界也跟隨世界半導體開始研究半導體集成電路,當時稱為固體電路。國際上是在1958年由美國的得克薩斯儀器公司(TI)和仙蘭公司各自分別發明了半導體集成電路。當初研製的是采用RTL(電阻一晶體管邏輯)型式的最基本的門電路,將單個的分立器件:電阻和晶體管,在同一個矽片上集合而成一個電路,故稱之為“集成電路”(Integrated Circrrit,簡稱IC)。中國第一塊半導體集成電路究竟是由哪一個單位首先研製成功的?這一問題有過爭議。在相差不遠的時間裏,有中國科學院半導體研究所,河北半導體研究所,它在1965年12月份召開的產品鑒定會上鑒定了一批半導體管,並在國內首先鑒定了DTL型(二極管-晶體管邏輯)數字邏輯電路。這是十室提交鑒定的,當時采用的還不是國外普遍使用的P-N結隔離,而是僅在國外文獻中有所報導的Sio2介質隔離,通過反外延方法製備基片。 在研究單位之後,工廠在生產平麵管的基礎上也開始研製集成電路。北方為北京電子管廠,也采用介質隔離研製成DTL數字電路,南方為上海元件五廠,在華東計算機所的合作下,研製出采用P-N結隔離的TTL型(晶體管-晶體管邏輯)數字電路,並在1966年底,在工廠範圍內首家召開了產品鑒定會鑒定了TTL電路。

DTL和TTL都是雙極型數字集成電路,主要是邏輯計算電路,以基本的與非門為基礎,當時都是小規模集成電路,還有與非驅動器、與門、或非門、或門、以及與或非電路等。主要用途是用於電子計算機。中國第一台第三代計算機是由位於北京的華北計算技術研究所研製成功的,采用DTL型數字電路,與非門是由北京電子管廠生產,與非驅動器是由河北半導體研究所生產,展出年代是1968年。 為了加速發展半導體集成電路,四機部(後來改名為電子工業部)決定籌建第一個專門從事半導體集成電路的專業化工廠,由北京電子管廠抽一部分技術力量,在1968年建立了國營東光電工廠(代號:878廠),當時正處於動亂的十年“文革”初期,國家領導號召建設大三線,四機部新建工廠,采用“8”字頭的都是在內地大三線,唯獨878廠,為了加快建成專業化集成電路生產廠,破例地建在首都北京。與此同時,上海儀表局也將上海元件五廠生產TTL數字電路的五車間搬遷到近郊,建設了上海無線電十九廠(簡稱上無十九廠)。到1970年兩廠均已建成投產。從此,七十年代形成了中國IC行業的“兩霸”,南霸上無十九廠,北霸878廠。在國外實行對華封鎖的年代裏,集成電路屬於高新技術產品,是禁止向中國出口的。因此,在封閉的自力更生、計劃經濟年代裏,這兩廠的IC一度成為每年召開兩次電子元器件訂貨會上最走俏的產品。當時一塊J-K觸發器要想馬上拿到手,得要部長的親筆批條。在中國實行改革開放政策之前,IC在中國完全是賣方市場。七十年代上半期,一個工廠的IC年產量,隻有幾十萬塊,到七十年代末期,上無十九廠年產量才實破500萬塊,位居全國第一。 文化大革命開始後,陳伯達向毛澤東主席提出了“電子中心論”。一時間采用群眾運動的方式“全民”大搞半導體.為了打破尖端迷信,報上宣傳說城市裏了道老太太在弄堂裏拉一台擴散爐,也能做出半導體.批判878廠建廠時鋪了水磨石地板為“大,洋,全”。這股風使工廠裏不重視產品質量,這曾導致878廠為北京大學電子儀器廠生產TTL和 S-TTL(肖特基二極管鉗位的TTL)電路研製百萬次大型電子計算機“推倒重來”。最後質量改進後的電路才使北大在1975年研製成中國第一台真正達到100萬次運算速度的大型電子計算機-150機。(在此之前,由上無十九廠生產的TTL電路,供華東計算所研製出達到80多萬次速度的大型計算機,號稱“百萬次”。) 隨後,中國科學院109廠研製了ECL型(發射極藕合邏輯)電路,提供給中國科學院計算所,在1976年11月研製成功1000萬次大型電子計算機。

總之,在中國IC初始發展階段的十五年間,在開發集成電路方麵,盡管國外實行對華封鎖,中國還是能夠依*自己的技術力量,相繼研製並生產了DTL、TTL、 ECL各種類型的雙極型數字邏輯電路,支持了國內計算機行業,研製成百萬次、千萬次級的大型電子計算機。但這都是小規模集成電路。

在發展雙極型電路(Bipolar IC)之後,不久也開始研究MOS(金屬--氧化物一一半導體)電路(MOS IC)。 1968年研究出PMOS電路,這是上海無線電十四廠首家搞成的。到七十年代初期,永川半導體研究所,即24所,(它由石家莊13所十一室搬到四川水川擴大而建的)上無十四廠和北京878廠相繼研製成NMOS電路。之後,又研製成CMOS電路。 在七十年代初期,由於受國外IC迅速發展和國內“電子中心論”的影響,加上當時IC的價格偏高(一塊與非門電路不變價曾哀達500元,利潤較大f銷售利潤率有的廠高達40%以上),而貨源又很緊張,因而造成各地IC廠點大量湧現,曾經形成過一股“IC熱”。不少省市自治區,以及其他一些工業部門都興建了自己的IC工廠,造成--哄而起的局麵。 在這期間,全國建設了四十多家集成電路工廠。四機部直屬廠有749廠(永紅器材廠)、 871廠(天光集成電路廠)、 878廠(東光電工廠)、 4433廠(風光電工廠)和4435廠(韶光電工廠)等。各省市所建廠中有名的有:上海元件五廠、上無七廠、上無十四廠、上無十九廠、蘇州半導體廠、常州半導體廠、北京市半導體器件二廠、三廠、五廠、六廠、天津半導體(一)廠、航天部西安691廠等等。 集成電路一經出現,隨著設備和工藝的不斷發展,集成度迅速提高。從小規模集成 (SSI),經過中規模集成(MSL),很快發展到大規模集成(LSI),這在美國用8年時間。而中國在初始發展階段中出僅用7年時間走完這段路,與國外差距還不是很大。

1972年中國第一塊PMOS型LST電路在四川永川半導體研究所研製成功,為了加速發展LSI,中國接連召開了三次全國性會議,第一次1974年在北京召開,第二次 1975年在上海召開;第三次1977年在大三線貴州省召開。 為了提高工藝設備的技術水平,並了解國外IC發展的狀況,在1973年中日邦交恢複一周年之際,中國組織了由14人參加的電子工業考察團赴日本考察IC產業,參觀了日本當時八大IC公司:日立、NEC、東芝、三菱、富士通、三洋、衝電氣和夏普,以及不少設備製造廠。原先想與NEC談成全線引進,因政治和資金原因沒有成勻丟失了一次機迂。後來改為由七個單位從國外購買單位台設備,期望建成七條工藝線。最後成線的隻有北京878廠,航天部陝西驪山771所和貴州都勻4433廠。 這一階段15年,從研製小規模到大規模電路,在技術上中國都依*自己的力量,隻是從國外進口了一些水平較低的工藝設備,與國外差距逐漸加大。在這期間美國和日本已先後進入IC規模生產的階段。

所有跟帖: 

七十年代中國自主研製芯片,毫無市場競爭力。開放以後,中國基本放棄了芯片研發,隻保留軍用領域。2010以後才有能力重起爐灶 -easycity- 給 easycity 發送悄悄話 (457 bytes) () 01/29/2023 postreply 20:38:09

先賺錢也不失為一種策略,有經費幹啥都方便。 -監考老師- 給 監考老師 發送悄悄話 監考老師 的博客首頁 (0 bytes) () 01/29/2023 postreply 20:47:33

中國民航拒絕運十,中國空軍有軍用運輸機,也拒絕用美國發動機的運十。運十已經沒有出路。繼續研製新型號,又沒有資金。 -easycity- 給 easycity 發送悄悄話 (0 bytes) () 01/29/2023 postreply 21:48:10

運十比設計超重,導致燃油經濟性差,因為生產數量少導致成本高於進口,航空公司當然不願意要 -天青水藍- 給 天青水藍 發送悄悄話 天青水藍 的博客首頁 (0 bytes) () 01/29/2023 postreply 23:02:03

對於研發中的飛機,這些都是預料中的問題。 問題是為何取消項目解散團隊?就是因為團隊是王洪文他們搞的? -大洋bridge- 給 大洋bridge 發送悄悄話 (0 bytes) () 01/29/2023 postreply 23:22:30

這些都是借口,主要是鄧不喜歡文革時上海搞的飛機,各部門見風使舵。如果老習不喜歡C919, 民航會買嗎? -大洋bridge- 給 大洋bridge 發送悄悄話 (0 bytes) () 01/29/2023 postreply 23:06:07

運十下馬起主要作用的是時任民航總局局長沈圖。鄧不是這方麵專家,主要是聽他匯報 -天青水藍- 給 天青水藍 發送悄悄話 天青水藍 的博客首頁 (0 bytes) () 01/29/2023 postreply 23:39:01

麵對提倡造不如買,買不如租的領導,沈圖難道不揣摩上意? -大洋bridge- 給 大洋bridge 發送悄悄話 (0 bytes) () 01/29/2023 postreply 23:57:15

運十是作為領導專機立項的,並沒考慮民用的經濟性問題,也不能作為軍用運輸機,所以民航和空軍都不要。隻能下馬。 -hkzs- 給 hkzs 發送悄悄話 hkzs 的博客首頁 (512 bytes) () 01/30/2023 postreply 00:49:37

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