晶体管“20世纪最伟大的发明”
1947年12月23日,第一个基于锗半导体的具有放大功能的点接触式晶体管面世,标志着现代半导体产业的诞生和信息时代正式开启。
点接触式晶体管:把间距为50μm的两个金电极压在锗半导体上,微小的电信号由一个金电极(发射极)进入锗半导体(基极)并被显著放大,然后通过另一个金电极(集电极)输出,这个器件在1kHz的增益为4.5。
在晶体管诞生之前,放大电信号主要是通过电子管(真空三极管),但由于制作困难、体积大、耗能高且使用寿命短,人们一直希望能够用固态器件来替换它。
1945年,贝尔实验室开始对包括硅和锗在内的几种新材料进行研究,探索其潜在应用前景。一个专门的“半导体小组”成立了,威廉·肖克利(WilliamShockley)担任组长,成员包括约翰·巴丁(JohnBardeen)和沃尔特·布拉顿(WalterBrattain)。
在经过多次失败之后,他们终于在74年前的今天,实现了第一个半导体晶体管,也就是上文所述的基于锗半导体的具有放大功能的点接触式晶体管。肖克利、巴丁和布拉顿也因此获得了诺贝尔物理学奖。
晶体管发展
巴丁(左)、布拉顿(右)和肖克利因为晶体管的发明,共同获得了1956年的诺贝尔物理学奖。
从实用的角度看,点接触式晶体管的产量非常有限,不能算是商业上的成功;但它的发明意义重大,巴丁、布拉顿和肖克利也因此获得了1956年的诺贝尔物理学奖。
晶体管被誉为“20世纪最伟大的发明”,它的出现为集成电路、微处理器以及计算机内存的产生奠定了基础。
20世纪五六十年代,肖克利在推动晶体管商业化的同时,造就了如今加州电子工业密布的硅谷地区。晶体管发明的历史非常复杂,牵扯到科学和技术、团体和社会之间的微妙关系。
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