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晶体管的工作方式

约翰·巴丁(John Bardeen),沃尔特·布拉特(Walter Brattain)和威廉·肖克利(William Shockley)的贝尔实验室团队因其发展晶体管的工作而获得了1956年诺贝尔物理奖。查看更多电子零件图片。“width=
约翰·巴丁(John Bardeen),沃尔特·布拉特(Walter Brattain)和威廉·肖克利(William Shockley)的贝尔实验室团队因其发展晶体管的工作而获得了1956年诺贝尔物理奖。查看更多电子零件图片。
休顿档案/盖蒂图像

如果细胞是生命的基础,则晶体管是数字革命的基础。没有晶体管,您每天都会使用的技术奇迹 -手机,,,,电脑,汽车 - 如果它们根本存在,则会大不相同。

在晶体管之前,产品工程师使用真空管和机电开关来完成电气电路。试管远非理想。他们必须在工作之前进行热身(有时在这样做的时候过热),他们不可靠而笨重,并且使用了太多的能量。从电视到电话系统,再到早期计算机的所有内容都使用了这些组件,但是在第二次世界大战后的几年中,科学家一直在寻找真空管的替代品。他们很快就会从几十年前完成的工作中找到答案。

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在1920年代后期,波兰美国物理学家朱利叶斯·利利恩菲尔德(Julius Lilienfeld)为用硫化铜制成的三电极设备申请了专利。没有证据表明他实际上创建了该组件,但是他的研究帮助了今天的野外效应晶体管,即硅芯片的基础。

莉莉安菲尔德(Lilienfeld)提交专利二十年后,科学家们试图将他的想法置于实际使用。特别是,贝尔电话系统需要比真空管更好的东西来保持其通信系统工作。该公司组装了一支由约翰·巴丁(John Bardeen),沃尔特·布拉特(Walter Brattain)和威廉·肖克利(William Shockley)在内的科学思维全明星团队的组合,并将他们放在研究真空管替代品的工作中。

1947年,Shockley担任贝尔电话实验室晶体管研究主管。Brattain是固态物理学的权威,也是固体和Bardeen原子结构性质的专家,是电气工程师和物理学家。在一年之内,Bardeen和Brittain使用了元素锗来创建一个放大电路,也称为点接触晶体管。此后不久,Shockley通过开发一个连接晶体管来提高他们的想法。

第二年,贝尔实验室向世界宣布发明了工作晶体管。第一个晶体管的原始专利名称由此描述:半导体放大器;使用半导电材料的三电极电路元件。这是一个无害的短语。但是,这项发明使贝尔团队获得了1956年诺贝尔物理奖,并允许科学家和产品工程师对电流的控制更大。

晶体管使人类最大的技术飞跃能够毫不夸张。继续阅读以确切地查看晶体管的工作原理,它们如何改变技术的过程以及在此过程中的人类历史。

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