晶体管的发明

晶体管的发明是20世纪物理学史上的一件大事。半个世纪以来，以晶体管的发明为契机，微电子时代的到来和信息革命的出现极大地改变了人们的生产和生活方式，给社会生产力带来了巨大而深刻的变化。早在本世纪初，人们就掌握了电子在真空中的运动规律，发明了真空三极管(电子管)，开辟了电子技术的新领域。然而，真空三极管的使用效率很低，而且由于灯丝过热和使用时间短，特别是处理高频信号的效果不理想，科学家们一直在寻找新的材料来代替真空管的缺陷。新泽西州美国电报电话公司贝尔实验室的科学家发现，在寻找更好的检测材料时，掺有微量杂质的锗晶体材料比电子管具有更好的整流性能。在此期间，一些科学家在锗和硅的理论研究方面取得了进展，从而为晶体管的发明奠定了基础。1945年秋，美国壳牌实验室成立了一个由肖克利领导的半导体研究小组，肖克利于1936年进入贝尔实验室。该小组包括布莱顿、巴丁和其他科学家。1946年，半导体集团决定专注于两种最简单的半导体材料锗和硅。经过反复实验，巴丁和布莱顿制造了固体装置。他们制造了一种“点接触晶体管”，用两个触手触点代替金箔触点，这两个触点靠得很近，间距为0.05毫米。这个实验发现晶体管具有放大电流的功能。1947年2月6日，世界上最早的实用半导体晶体管问世。在它的第一个实验中，它能放大音频信号100倍，而且它的形状比火柴杆更短更粗。

晶体管发明后，出于谨慎起见，发明者并不急于宣布它。一方面，一项发明在诞生后需要经过同行的反复验证，首先要通知相关科学家；另一方面，存在专利申请和技术保密的问题。由于这些原因，直到1948年6月17日美国专利才被正式授予，并于6月22日在礼堂向在贝尔实验室工作的科技人员宣布。6月25日，巴丁和布莱顿起草了两封给《物理评论》编辑的信:晶体管，一种半导体晶体管和锗点接触的正向电流特性。肖克利和皮尔森也发表了论文。这些信件发表在同年7月15日的第74期《物理评论》杂志上，让世界意识到晶体管的发明。

晶体管的出现被称为20世纪最重要的发明之一。它是微电子革命的先驱，对电子计算机的进一步发展具有决定性的意义。由于这项发明，巴丁、布莱顿和肖克利获得了1956年诺贝尔物理学奖。

现在有两种常见的晶体管，即双极晶体管和场效应晶体管，它们是电子计算机的关键部件。前者是计算机*处理器的基本单元，后者是计算机存储器的基本单元。