肖克利、巴丁和布拉顿。晶体管是一种固体半导体器件,包括二极管、三极管、场所效应以及晶闸管等等,这些都可以叫做晶体管。它具有检波、整流、放大、开关、稳压以及信号调试等多种功能,在电子电路中晶体管发挥了举足轻重的作用。
晶体管
晶体管的发明可以追溯到1929年,当时工程师利莲·费尔德已经获得了晶体管的专利。然而,由于当时的技术水平,制造该设备的材料不能达到足够的纯度,这使得晶体管暂时无法制造。直到二战时期,许多实验室在硅和锗材料的制造和理论研究方面也取得了许多成就,这些成就为晶体管的发明奠定了基础。
在1945年,美国贝尔实验室成立了半导体研究小组,小组成员有肖克来、布拉顿和巴丁等人。他们三人都长期从事半导体的研究,拥有非常丰富的经验。通过一系列的实验以及观察,他们利用两个靠得很近(相距0.05毫米)的触须接点,来代替金箔接点,制造了“点接触型晶体管”。1947年12月,这个世界上最早的实用半导体器件终于问世了,在首次试验时,它能把音频信号放大100倍,它的外形比火柴棍短,但要粗一些。在为这种器件命名时,布拉顿想到它的电阻变换特性,即它是靠一种从“低电阻输入”到“高电阻输出”的转移电流来工作的,于是取名为trans-resistor(转换电阻),后来缩写为transistor,中文译名就是晶体管。
这就是第一代晶体管的问世,但是由于点接触型晶体管制造工艺比较复杂,技术不成熟,导致产品良品率低下,还有很多缺点,比如噪音大、功率难以控制、适用范围窄等缺点。为了解决这些问题,肖克利等人又提出了用一种“整流结”来代替金属半导体接点的大胆设想,所以第一只“PN型晶体管”问世了,在1956年,肖克利、巴顿、布拉顿三人凭借发明出晶体管同时斩获诺贝尔物理学奖。