晶体管的发明，最早可以追溯到1929年，当时工程师利莲费尔德就已经取得一种晶体管的专利。但是，限于当时的技术水平，制造这种器件的材料达不到足够的纯度，而使这种晶体管无法制造出来。直到1945年贝尔实验室成立了以肖克莱（W. B. Shockley)为组长，实验物理学家布拉顿（W. H. Brattain）和皮尔逊（G. L. Pearson）、物理化学家吉布尼（R. Gibney）和电路专家H.穆尔（H. Moore）、以及理论物理学家J.巴丁（J. Bardeen）等人的半导体研究小组。
研究小组成立后不久，成员便将研究重点由场效应放大器的研制转向了半导体基础理论问题——表面态的研究。表面态问题，是推进“场效应放大器”实验的基础。经历了一年多的反复试验，1947年9月，研究小组终于确认表面态效应确实存在。进一步研究后发现，在电极板与硅晶体表面之间注入诸如水之类的含有正负离子的液体，加电压后会使表面态效应获得增强或减弱。
 |
| 晶体管的发明者：肖克莱、巴丁，布拉顿 |
1947年11月21日，巴丁向布拉顿提出了着手进行半导体放大器研制实验的建议，二人当天便进行了实验，并在输出回路中观测到了微弱的放大电流信号。但他们的放大装置几乎没有电压增益并且只能在不超过10赫的超低频范围内工作，而实用放大器必须能够放大数千赫的输入信号。
1947年12月11日，吉布尼提供了一个表面生成了氧化层（旨在替代电解质）的N型锗片，在氧化层上面沉积了5个小金粒。布拉顿在金粒上面打了一个小洞，用钨丝穿过小洞和氧化层插入锗晶体作为一个电极，希望通过改变金粒块和锗晶体之间的电压以改变钨丝电极与锗晶体之间的导电率。结果发现金粒与锗晶体之间的电阻很小，即氧化层并没有起到绝缘作用。
尽管如此，布拉顿还是决定做几组实验试一试。在一次实验中，布拉顿非常偶然地在钨丝上加了负电压，在金粒上加了正电压，没有料到在输出端出现了和输入端变化相反的信号。初步测试的结果是：电压放大倍数为2，上限频率可达10千赫。这意味着无需在锗晶体表面特意制作一层氧化膜，简单地让金粒和锗晶体表面直接接触就可获得良好的响应频率。
巴丁敏锐地意识到金粒与锗晶体的接触界面上已经出现了一种新的，与加电解质完全不同的物理现象。据此他重新设计了一组实验，实验的关键是尽可能地使锗晶体表面上的钨丝触点与金属电极靠得近一点。巴丁推算后指出，两者之间的距离应达到50微米的数量级。布拉顿和技师很快地制作出了一套符合巴丁要求的实验装置，并于12月16日下午，与巴丁一起进行了改进后的首次实验。在这次实验中，他们获得了1.3倍的输出功率增益和15倍的输出电压增益。因此，有学者主张应该将这一天确定为晶体管的发明日。钨与晶体管也结下了这段不解之缘......
全文内容，请查看中钨在线新闻网，谢谢。
电子邮件: sales@chinatungsten.com
电话: +86 592 5129696/86 592 5129595
传真: +86 592 5129797
中钨在线微信公众号，每日提供钨钼稀土最新行情，手机扫描二维码轻松关注
没有评论:
发表评论