晶体管

　　1947年12月23日，37岁的美国物理学家肖克莱和他的合作者在著名的贝尔实验室向人们展示了第一个半导体电子增幅器，即最初的晶体管．晶体管的发明成为人类微电子革命的先声．

　　如果时光倒流几十年，晶体管还没有被发明，那么今天的人们大概还在使用电子管收音机．这种收音机普遍使用五六个电子管，输出功率只有1瓦左右，而耗电却要四五十瓦，功能也很有限．打开电源开关，要等1分多钟才会慢慢地响起来．而现在，袖珍半导体收音机早就成了青少年的随身物了．我们在使用现代科技产品时，真应该对这些产品的发明者心存谢意．

　　你知道晶体管是谁发明的吗？它是美国物理学家肖克莱和他的同事巴丁及布拉顿一同发明的．这项影响深远的发明，让他们共同获得了1956年度诺贝尔物理学奖．

　　1947年圣诞节前夕，37岁的物理学家肖克莱写了一张言辞有些羞怯的便柬，邀请美国新泽西州中部贝尔电话实验室的几位同僚到他的实验室，观察他和他的合作者巴丁及布拉顿最近取得的“一些成果”．这三位发明家演示了电流通过一个名为“晶体管”的小原器件．尽管用现代标准衡量，这个原器件原始且笨拙，但它在当时却是一个举世震惊的突破．因为真空管——最初的电子增幅器，虽然加快了无线电、电话、电视机等的发展，但是这种真空管体积大、耗能多，拖了发展复杂电子机器的后腿．电子机械师们早就期待着一种可靠、小型而又便宜的替代装置了． 

　　晶体管的发明，终于使由玻璃封装的、易碎的真空管有了替代物．同真空管相同的是，晶体管能放大微弱的电子信号；不同的是，它廉价、耐久、耗能小，并且几乎能够被制成无限小．1999年9月，法国原子能委员会的科学有研制出当今世界上最小的晶体管，这种晶体管直径仅20纳米（1纳米为1米的10亿分之一），科学家须用电子显微镜把它放大50万倍，方能取得它1厘米大的照片．把20纳米的晶体管放进一片普通集成电路，形同一根头发放在足球场的中央． ——同工作中能产生巨大热量的真空管相反，晶体管能在冷却状态下工作．因为它采用了半导体——一种处于绝缘体（如玻璃）与良导体（如铁和金）之间的固态导体．肖克莱等人的成功，取决于他们确定了合适的使用材料（开始是金属元素锗，然后是硅），用这种材料，只需很少量，晶体管就能像真空管一样，对电子产生相同的作用．在带有正、负电荷的接头或障碍物两侧就可得“晶体管效应”；障碍物的作用因来自第三方的微小电流的使用而明显地减弱．这个结果就像拧开了开关、使巨大电流通过障碍物，把第三方的信号放大到4万倍．

　　晶体管诞生后，首先在电话设备和助听器中使用．逐渐地，它在任何有插座或电池的东西中都能发挥作用了．将微型晶体管蚀刻在硅片上制成的集成电路，在20世纪50年代发展起来后，以芯片为主的电脑很快就进入了人们的办公室和家庭．