晶體管

1948年6月30日，美國貝爾電話研究所正式宣佈：世界上第一隻晶體管研製成功。

美國物理學家肖克利、巴丁和布拉頓在30-40年代，先後進入貝爾電話研究所工作，都從事着固體物理理論的研究。

肖克利早在1939年就提出“利用半導體而不用真空管的放大器在原則上是可行的”。布拉頓和巴丁在開始研究晶體三極管時，採用了肖克利的場效應概念，但實驗屢遭失敗。兩人在總結經驗教訓的同時，巴丁又提出了表面態理論。根據這一新的原理，在1947年12月對日的實驗中，他們終於取得了意義重大的成功。巴丁和布拉頓把兩根細金屬絲置放在鍺半導體晶片的表面，其中一根接通電流，使另一根儘量靠近它，並加上微電流，這時，通過鍺片的電流突然增大起來。這就是一種信號放大現象。

這項發現震動了整個電子學界。貝爾研究所利用這種放大現象製造出晶體管。因爲這種晶體管的結構，只是金屬絲與半導體晶片的某一“點”接觸，故稱之爲“點接觸晶體管”。然而，當時這種晶體管存在着不穩定、噪聲大、頻率低、放大率小、製作困難等缺點，某些性能還比不上電子管。故而人們估計，它只能使用在助聽器之類的小東西上，很少有人能預見到它以後的巨大發展。

在“點接觸晶體管”誕生之後，肖克利又一次顯示了非凡的才能。他認識到過去進展不大的主要原因是一味地模仿真空三極管。肖克利對半導體的性能進行了更深刻地探討，提出了“空穴”這一嶄新的概念，並提出另一個新設想：在半導體的兩個P區中間夾一個N區的結構就可以實現晶體管放大作用。肖克利給這種晶體管取名爲“結型晶體管”。由於當時技術條件較差，他克服了重重困難，整整花費了一年的時間，1950年第一個“結型晶體管”試製成功。這種晶體管是利用晶體中的電子和空穴的作用原理製成，它是現代晶體管的雛型。

“結型晶體管”的出現具有重大意義，它證明半導體的放大作用不是由表面現象引起，而是在半導體內部發生的放大過程中形成的。它克服了“點接觸晶體管”的不穩定性，而且噪聲低、功率大。

肖克利雖然沒有直接參與“點接觸晶體管”的發明(專利權屬於巴丁和布拉頓)，但他是半導體組的領導人，而且對導致晶體管發明的理論做出了重大貢獻。1956年，肖克利和巴丁、布拉頓一起領受了科學的最高獎??諾貝爾物理獎。

此後，許多科研人員又對晶體管的改進和半導體的研究做了大量工作，繼而開發出許多品種的新型晶體管，如合金晶體管(1951年)、漂移晶體管(1955年)、檯面晶體管(1956年)，平面晶體管(1959年)、外延晶體管(1960年年)、金屬氧化物半導體晶體管(1962年)、功率晶體管(1962年)等。