再谈晶体管的产生历史

晶体管的产生历史

    晶体管的发明，开创了一个新时代。有人说，我们今天能进入信息时代，全托晶体管的福。如果说电子管是电子工业的“祖父”，则晶体管是现代电子业“之父”，这话是有道理的。可以说晶体管是打开信息时代大门的金钥匙。

    随着电子技术的飞速发展，第二次世界大战末期，电子管做为电子设备的主要器件的弊端显露了出来。首先，电子管体积大、重量大，无法减少电子设备的体积。其次，电子管容易发生故障，并且在成千上万个电子管工作时，无法及时有效地散热。这些缺陷引起了科学家们的关注，尽快找到更新换代的电子元件成了他们追求的目标。

    1945年夏，美国贝尔实验室副所长向物理学家肖克莱发出邀请，请他配合发展半导体技术，不久，肖克莱和另外两位科学家巴丁、布拉顿开始了研究工作。

    我们知道，能导电的物体叫导体，不能导电的物体叫绝缘体。半导体是介于二者之间的物质，它们的导电性或随气温变化而改变，或随纯度而改变，正因为它们的性质既像导体又像绝缘体，因此称为半导体。

    肖克莱、巴丁、布拉顿凭着科学家敏锐的直觉，断定新一代电子元件必定在半导体材料中产生。他们深入研究了半导体的导电性质，力图从中找到新一代电子放大器件的种种尝试。这项实验的关键步骤就是“电流放大”。科学家们初设想在半导体二极管外面加入第三极来控制半导体的电阻率，进而实现控制电流的大小。但由于当时技术水平的条件限制，他们没有成功。

    经历了一次又一次失败后，1947年11月，肖克莱等人用极细的摆针检测通电后的半导体晶片的表面电位分布情况。12月23日，巴丁和布拉顿用带电探针探测到离二极管一极的O.05毫米处时，发现通过半导体的电流竟出现了大幅度的变化。这正是他们苦苦寻找的电流放大作用啊!这个现象意味着，通过两个接触电极的电流可以通过第三个接触的电流来控制，并且放大幅度非常之高。

    1948年6月，贝尔实验室将这项成果在美国国家专利局申请了专利，晶体管正式问世。

    晶体管体积小，寿命高，它被首先运用于计算机领域，以晶体管为“心脏”的计算机体积只有一台落地式收音机大小。不到10年时间，晶体管成为电子设备元件的主力，电子管退出了历史舞台。

    肖克莱、巴丁、布拉顿因为发明晶体管而获得诺贝尔物理学奖。这三位同伴凭着深厚的理论基础，紧密合作的团队精神，攻克了难关，成为科技史上的英雄。而他们发明制造的晶体管也由于其卓越的性能广泛的应用于各个领域，成为电子工业不可缺少的元件。

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本文刊于：2010-10-1 21:14:24

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