晶片破壁者(十四):矽谷「摩西」肖克利和他的半導體實驗室

2021-01-12 藍鯨財經

投稿來源:腦極體

在《聖經·舊約》中,以色列先知摩西,奉上帝之命率領被奴役的以色列人逃離埃及,前往那美妙富饒的應許之地迦南。而摩西自己在快要達到迦南的時候,遠遠地遙望了一眼目的地後死去,最終沒有進入這一應許之地。

這一宿命仿佛同樣在「電晶體之父」的威廉·肖克利身上重演。1956年,聲譽正盛的肖克利離開就職20年的貝爾實驗室,回到位於加州聖克拉拉谷的出生地,創辦了肖克利半導體實驗。

依靠自己在半導體領域的影響力,肖克利重回美國東海岸,為實驗室招到八位電子領域的年輕人,準備在加州舊金山灣區這一片當時還是布滿果園之地準備成就一件「改變世界」的事業。然而僅僅不到兩年的時間裡,肖克利糟糕的管理能力和讓人難以忍受的傲慢性格,使得最初一起創業的這些年輕的天才們集體「叛逃」,創辦了此後堪稱「傳奇」的仙童半導體。

而肖克利只能在震怒之後接受了創業的失敗,最終回到史丹福大學任教,放棄了成為百萬富翁的商業夢想。

威廉·肖克利,因為其非凡的商業眼光,成就了矽谷,也被譽為「矽谷第一人」;又因為其拙劣的商業能力,成了「矽谷的第一棄兒」。肖克利猶如具有神力的摩西一般,劈開紅海,將半導體的薪火從美國東部帶到了還在初興階段的加州西海岸,然而自己卻沒能真正「踏入」自己的應許之地。

儘管肖克利的半導體實驗室,並沒有在半導體產業的發展中留下過任何關鍵性成果,但是我們仍然可以通過一些篇幅來闡釋下矽谷之所以從此誕生的因果緣由。

肖克利半導體實驗室的誕生

上世紀50年代中期,由於電晶體生產工藝及成本的原因,電晶體產業剛剛興起,真空管正處在如日中天的時候。

當時只有少數公司可以製造和生產電晶體,貝爾實驗室仍然以點接觸和結型晶體三極體為主, RCA在此基礎上改良為金屬結型電晶體,而RCA又成功的研製做了矽電晶體和MOS管。美國的西方電氣、摩託羅拉,開始以擴散工藝開始製造電晶體。日本的索尼發明了隧道二極體,後面美國通用電氣還成為隧道二極體的最大生產商。

值得一提的是,德州儀器公司在1954年發布了第一個可以量產的結型矽管,具備諸多鍺管不具備的耐高溫、散熱好的特性,成為美國軍用和航天領域最主要的矽管供應商。同年,德州儀器在1954年聖誕節推出了第一款可攜式的電晶體收音機Regency TR-1,一下子賣出了10萬多臺。正是這一收音機讓許多普通人第一次感受到了電晶體的革命性技術魅力。

1954年到1956年,美國市場上共出售了1700萬個鍺電晶體和1100萬個矽電晶體,價值5500萬美元,而同期真空管銷售了13億個,市場份額超過10億美元。到了1957年,電晶體的年產量達到了2900萬個。

也正是在這一階段,肖克利正是帶著想要終結真空管時代的決心,選擇了回鄉創業。

肖克利之所以會回到自己的出生地加利福尼亞州創業,除了有陪伴年邁母親的考慮,更主要的是北加州建立起以史丹福大學為中心的新興科技產業基地。良好的產業基礎和斯坦福的人才正好是肖克利創業的主要支撐。

正是在史丹福大學工學院院長弗雷德裡克·特曼教授的推動下,斯坦福建立了全世界第一個圍繞大學而建的高科技產業園區,吸納了眾多高科技企業在此落地。也正是特曼的力邀和幫助下,才使得肖克利能夠將實驗室設在聖克拉拉谷。值得一提的是,1939年,正是在特曼的支持下,他的兩個學生比爾·休利特與戴維·帕卡德創立了Hewlett- Packard,也就是大名鼎鼎的惠普公司。

儘管聲名在外,但是肖克利並沒有太好的資源。在創業之初,肖克利先後去拜訪了德州儀器、洛克菲勒、雷神等公司,試圖籌集50萬美元來建立一個電晶體生產企業,而這些企業紛紛拒絕,一方面因為這些企業自己就在生產電晶體,一方面當時的美國企業也沒有商業風險投資的理念。就在一籌莫展之際,肖克利大學時候的好友,當時已創立貝克曼儀器公司的阿爾諾德·貝克曼教授決定施以援手,出資30萬美元幫助肖克利創業。

同樣在肖克利實驗室組建團隊時,他也沒能拉來任何一位在貝爾實驗室工作過的同事,因此他才在學術期刊上以公開招聘的形式從東部的名牌大學招募畢業生。因為其電晶體發明人的聲譽,吸引了大批有志青年的報名,也由於肖克利提出相當苛刻的招募條件,使得肖克利最終挑選出來的八個人此後都成為半導體領域的精英。

創業之初,肖克利抓住了電晶體產業的最好時機,擁有了斯坦福的創業支持、有好友的「天使」投資,有年富力強又才華出眾的博士團隊,幾乎開局拿到了一手好牌,卻讓他自己打了個稀爛。

這一切與肖克利個人的性格特徵和商業能力有莫大的關係。

科研天才肖克利與商業廢才肖克利

肖克利在科研領域的才華和在電晶體發明上的成就,絲毫不影響他試圖想在商業領域成功的野心。

從年輕時候起,肖克利就已經透露出要通過自己的才華來獲取財富,成為百萬富翁的想法。這些特質可能既源於肖克利的熱愛挑戰又愛出風頭的性格特質,也得益於他所處的成長環境。

肖克利出生在美國的知識階層的家庭,父親是一名採礦工程師,母親是第一批從史丹福大學畢業的女大學生之一,家庭環境的學術氛圍讓幼時的肖克利對科技產生了濃厚的興趣。而在青少年時代,1925年父親過世之後,舉家搬到洛杉磯好萊塢附近,讓他又見識到當時工業進步所帶來的朝氣蓬勃的商業氛圍,也塑造了他張揚的性格特點。

在陸續就讀加州理工學院和麻省理工學院期間,肖克利也以「愛出風頭」出名,這一風格還延續到貝爾實驗室工作期間,曾經有一次在新澤西的高速公路上,因為非法持槍被警察關押,後來因為貝爾實驗室出面才得以保釋。

張揚的個性並沒有阻礙肖克利在科研上面的才華。二戰期間,肖克利還曾在1939年構思過世界上第一個核反應堆。因為肖克利在軍隊研究部門的巨大貢獻,戰後他還獲得了一枚特殊貢獻勳章。戰後,在貝爾實驗室擔任固體物理研究小組組長時,由於肖克利未能親身參與到布萊頓和巴丁的點接觸電晶體的發明,無緣拿到首個電晶體發明專利的署名權後,又憑一人之力獨自鑽研出更先進的結型電晶體,使得電晶體的規模生產才成為可能。

當然,肖克利的科研才華也沒有削弱他的張揚個性。1947年,在與布萊頓和巴丁共同研製出電晶體之後,他們的合作也沒有繼續下去。據說在肖克利的不斷打壓排擠下,布萊頓最終去了其它研究組,而巴丁離開貝爾實驗室去了伊利諾伊大學物理系。儘管在1956年1月,肖克利和巴丁、布萊頓三人因為電晶體的發明共同榮獲諾貝爾物理學獎,但這一榮耀事實上已被肖克利一人獨享。

也許是因為這場實驗室內部的嫌隙內訌,肖克利在貝爾實驗室一直沒有得到升遷重用,也許是因為電晶體的發明專利屬于貝爾實驗室,他個人並不能獲得足夠的回報,心有不滿的肖克利選擇了辭職創業。

聽聞肖克利有創業的想法,弗雷德裡克·特曼專門邀請他回到老家,在離史丹福大學五英裡的聖安東尼奧街391號創辦「肖克利半導體實驗室」。

1956年底,在肖克利獲得諾貝爾獎後的慶祝時刻,似乎就成為了肖克利半導體實驗室的高光時刻。此後肖克利在公司的管理上可以用「一地雞毛」來形容。

由於肖克利在半導體研究方向上的獨斷專行和在研究過程中「事無巨細」的關注,團隊在他所堅持到四層半導體材料的二極體的研製上遲遲沒有成果,而團隊成員建議的集成電路的製造思路,則被他輕易否定,錯失了整個半導體產業的未來。

而在企業的經營管理能力上,肖克利被形容為「廢物」。肖克利對這些年輕天才,可以說是用毫無信任的「處處提防」來對待。據說有一次,一位秘書在實驗室劃破了手指,肖克利卻認為是故意有人搞陰謀,要讓全體成員接受測謊儀的測試。

而這八位曾經慕名而來的意氣風發的天才,也因為無法忍受肖克利這種自以為是的管理風格,在1957年底集體辭職出走。這讓肖克利憤怒不已,稱他們為「八叛逆」。但此後,痛定思痛的肖克利卻變本加厲地選擇了更嚴密的控制手段,在一系列匪夷所思的操作後,致使大批員工離職,紛紛投入到競爭對手的公司裡。

終於在1960年,肖克利只能接受自己的失敗,將肖克利實驗室賣給了克萊維特實驗室,此後又在1963年退出團隊,回到史丹福大學任教。而肖克利實驗室又經過轉賣後於1968年永久關閉。

肖克利用他的才華吸引來第一批人才,點燃了「矽谷之火」,又因為自己的自負,親手葬送了自己的商業夢想,卻在不經意間將這些「矽谷之火」散播開來,成就了此後的矽穀神話。

肖克利實驗室結出的「矽谷之火」

肖克利實驗室的失敗,事後來看,自然有很多的原因。除了肖克利本身的個性原因和拙劣的商業管理能力之外,還有那個時代的必然因素。

儘管當時還處在電晶體產業初興之時,遍地機會,但是如今這種白手起家的創業模式還未盛行。當時主要還是那些規模巨大或者有其他成熟業務的科技企業來主導了半導體的生產製造,而像貝爾實驗室這樣具有長期研究計劃和資源實力的地方,才能支撐其巨大的新產品的研究計劃。

肖克利是這家公司的唯一的創始人,這使得他的個人專斷沒有人能夠制約。而從經驗來看,大多數成功的初創公司都得益於至少兩個合伙人之間的優勢互補和坦誠合作。在一個沒有共同決策、沒有職業經理人和專業商業顧問的團隊裡,僅憑一群技術人才是難以取得商業上的成功的。

所以,對於像肖克利實驗室這樣的初創公司來說,沒有多少可以模仿的參考樣本,而它自身的失敗則成為此後矽谷企業最好的借鑑樣本。

但是肖克利的失敗,並不能抹殺他在推動半導體產業的「創世」之功。正是他的努力,才將矽電晶體帶到了北加利福尼亞州,使得這一片被稱為「果脯之谷」的地區才有了「矽谷」之名。也正是他的失敗將他一手打造的技術團隊推向了更廣闊的領地,成就了仙童和由此誕生的上百家晶片企業。

也正是他開創的這種「矽谷創業」的模式,影響力此後幾代創業者,也就成就了今天的矽谷。

而隨著肖克利半導體實驗室的落幕,我們將把目光投向矽谷的傳奇——仙童半導體和被肖克利稱為「八叛逆」的天才團隊。

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