晶体管谁发明的

如题所述

 1947年12月,美国贝尔实验室的肖克莱、巴丁和布拉顿组成的研究小组,研制出一种点接触型的锗晶体管。晶体管的问世,是20世纪的一项重大发明,是微电子革命的先声。晶体管出现后,人们就能用一个小巧的、消耗功率低的电子器件,来代替体积大、功率消耗大的电子管了。晶体管的发明又为后来集成电路的降生吹响了号角。
  20世纪最初的10年,通信系统已开始应用半导体材料。20世纪上半叶,在无线电爱好者中广泛流行的矿石收音机,就采用矿石这种半导体材料进行检波。半导体的电学特性也在电话系统中得到了应用。
  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。
  由于电子管处理高频信号的效果不理想,人们就设法改进矿石收音机中所用的矿石触须式检波器。在这种检波器里,有一根与矿石(半导体)表面相接触的金属丝(像头发一样细且能形成检波接点),它既能让信号电流沿一个方向流动,又能阻止信号电流朝相反方向流动。在第二次世界大战爆发前夕,贝尔实验室在寻找比早期使用的方铅矿晶体性能更好的检波材料时,发现掺有某种极微量杂质的锗晶体的性能不仅优于矿石晶体,而且在某些方面比电子管整流器还要好。
  在第二次世界大战期间,不少实验室在有关硅和锗材料的制造和理论研究方面,也取得了不少成绩,这就为晶体管的发明奠定了基础。
  为了克服电子管的局限性,第二次世界大战结束后,贝尔实验室加紧了对固体电子器件的基础研究。肖克莱等人决定集中研究硅、锗等半导体材料,探讨用半导体材料制作放大器件的可能性。
  1945年秋天,贝尔实验室成立了以肖克莱为首的半导体研究小组,成员有布拉顿、巴丁等人。布拉顿早在1929年就开始在这个实验室工作,长期从事半导体的研究,积累了丰富的经验。他们经过一系列的实验和观察,逐步认识到半导体中电流放大效应产生的原因。布拉顿发现,在锗片的底面接上电极,在另一面插上细针并通上电流,然后让另一根细针尽量靠近它,并通上微弱的电流,这样就会使原来的电流产生很大的变化。微弱电流少量的变化,会对另外的电流产生很大的影响,这就是“放大”作用。
  布拉顿等人,还想出有效的办法,来实现这种放大效应。他们在发射极和基极之间输入一个弱信号,在集电极和基极之间的输出端,就放大为一个强信号了。在现代电子产品中,上述晶体三极管的放大效应得到广泛的应用。
  巴丁和布拉顿最初制成的固体器件的放大倍数为50左右。不久之后,他们利用两个靠得很近(相距0.05毫米)的触须接点,来代替金箔接点,制造了“点接触型晶体管”。1947年12月,这个世界上最早的实用半导体器件终于问世了,在首次试验时,它能把音频信号放大100倍,它的外形比火柴棍短,但要粗一些。
  在为这种器件命名时,布拉顿想到它的电阻变换特性,即它是靠一种从“低电阻输入”到“高电阻输出”的转移电流来工作的,于是取名为trans-resister(转换电阻),后来缩写为transister,中文译名就是晶体管。
  由于点接触型晶体管制造工艺复杂,致使许多产品出现故障,它还存在噪声大、在功率大时难于控制、适用范围窄等缺点。为了克服这些缺点,肖克莱提出了用一种"整流结"来代替金属半导体接点的大胆设想。半导体研究小组又提出了这种半导体器件的工作原理。
  1950年,第一只“面结型晶体管”问世了,它的性能与肖克莱原来设想的完全一致。今天的晶体管,大部分仍是这种面结型晶体管。
  1956年,肖克莱、巴丁、布拉顿三人,因发明晶体管同时荣获诺贝尔物理学奖。 [编辑本段]【晶体管的发展历史及其重要里程碑】  1947年12月16日:威廉·邵克雷(William Shockley)、约翰·巴顿(John Bardeen)和沃特·布拉顿(Walter Brattain)成功地在贝尔实验室制造出第一个晶体管。
  1950年:威廉·邵克雷开发出双极晶体管(Bipolar Junction Transistor),这是现在通行的标准的晶体管。
  1953年:第一个采用晶体管的商业化设备投入市场,即助听器。
  1954年10月18日:第一台晶体管收音机Regency TR1投入市场,仅包含4只锗晶体管。
  1961年4月25日:第一个集成电路专利被授予罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)。最初的晶体管对收音机和电话而言已经足够,但是新的电子设备要求规格更小的晶体管,即集成电路。
  1965年:摩尔定律诞生。当时,戈登·摩尔(Gordon Moore)预测,未来一个芯片上的晶体管数量大约每年翻一倍(10年后修正为每两年),摩尔定律在Electronics Magazine杂志一篇文章中公布。
  1968年7月:罗伯特·诺伊斯和戈登·摩尔从仙童(Fairchild)半导体公司辞职,创立了一个新的企业,即英特尔公司,英文名Intel为“集成电子设备(integrated electronics)”的缩写。
  1969年:英特尔成功开发出第一个PMOS硅栅晶体管技术。这些晶体管继续使用传统的二氧化硅栅介质,但是引入了新的多晶硅栅电极。
  1971年:英特尔发布了其第一个微处理器4004。4004规格为1/8英寸 x 1/16英寸,包含仅2000多个晶体管,采用英特尔10微米PMOS技术生产。
  1978年:英特尔标志性地把英特尔8088微处理器销售给IBM新的个人电脑事业部,武装了IBM新产品IBM PC的中枢大脑。16位8088处理器含有2.9万个晶体管,运行频率为5MHz、8MHz和10MHz。8088的成功推动英特尔进入了财富(Forture) 500强企业排名,《财富(Forture)》杂志将英特尔公司评为“七十大商业奇迹之一(Business Triumphs of the Seventies)”。
  1982年:286微处理器(又称80286)推出,成为英特尔的第一个16位处理器,可运行为英特尔前一代产品所编写的所有软件。286处理器使用了13400个晶体管,运行频率为6MHz、8MHz、10MHz和12.5MHz。
  1985年:英特尔386�6�4微处理器问世,含有27.5万个晶体管,是最初4004晶体管数量的100多倍。386是32位芯片,具备多任务处理能力,即它可在同一时间运行多个程序。
  1993年:英特尔·奔腾·处理器问世,含有3百万个晶体管,采用英特尔0.8微米制程技术生产。
  1999年2月:英特尔发布了奔腾·III处理器。奔腾III是1x1正方形硅,含有950万个晶体管,采用英特尔0.25微米制程技术生产。
  2002年1月:英特尔奔腾4处理器推出,高性能桌面台式电脑由此可实现每秒钟22亿个周期运算。它采用英特尔0.13微米制程技术生产,含有5500万个晶体管。
  2002年8月13日:英特尔透露了90纳米制程技术的若干技术突破,包括高性能、低功耗晶体管,应变硅,高速铜质接头和新型低-k介质材料。这是业内首次在生产中采用应变硅。
  2003年3月12日:针对笔记本的英特尔·迅驰·移动技术平台诞生,包括了英特尔最新的移动处理器“英特尔奔腾M处理器”。该处理器基于全新的移动优化微体系架构,采用英特尔0.13微米制程技术生产,包含7700万个晶体管。
  2005年5月26日:英特尔第一个主流双核处理器“英特尔奔腾D处理器”诞生,含有2.3亿个晶体管,采用英特尔领先的90纳米制程技术生产。
  2006年7月18日:英特尔®安腾®2双核处理器发布,采用世界最复杂的产品设计,含有17.2亿个晶体管。该处理器采用英特尔90纳米制程技术生产。
  2006年7月27日:英特尔·酷睿�6�42双核处理器诞生。该处理器含有2.9亿多个晶体管,采用英特尔65纳米制程技术在世界最先进的几个实验室生产。
  2006年9月26日:英特尔宣布,超过15种45纳米制程产品正在开发,面向台式机、笔记本和企业级计算市场,研发代码Penryn,是从英特尔®酷睿�6�4微体系架构派生而出。
  2007年1月8日:为扩大四核PC向主流买家的销售,英特尔发布了针对桌面电脑的65纳米制程英特尔·酷睿�6�42四核处理器和另外两款四核服务器处理器。英特尔·酷睿�6�42四核处理器含有5.8亿多个晶体管。
  2007年1月29日:英特尔公布采用突破性的晶体管材料即高-k栅介质和金属栅极。英特尔将采用这些材料在公司下一代处理器——英特尔®酷睿�6�42双核、英特尔®酷睿�6�42四核处理器以及英特尔®至强®系列多核处理器的数以亿计的45纳米晶体管或微小开关中用来构建绝缘“墙”和开关“门”,研发代码Penryn。采用了这些先进的晶体管,已经生产出了英特尔45纳米微处理器。
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第1个回答  2013-08-31
晶体管发明者——巴丁
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.
第2个回答  2018-03-30

巴丁发明了晶体管,才使这些电子产品的出现有了可能。

古诗介绍:

巴丁(1908— )生于美国,少年时代就很用功,16岁考上大学,特别喜欢物理。早年他和另外两名科学家肖克莱和布拉坦一起,共同研究半导体锗和硅的物理性质。在一次实验中,他在锗晶体上放置了一枚固定针和一枚探针,利用加上负电压的探针来检查固定针附近的电位分布。当巴丁将探针向固定针靠近到0.05毫米处时,突然发现,改变流过探针的电流能极大地影响流过固定针的电流。这一意外的发现,使他们意识到这个装置可以起放大作用。于是三人通力合作,经过反复研制,终于在1947年发明了一种新的半导体器件,这就是晶体管。这一成果立刻轰动了电子学界,巴丁等被称为电子技术革命的杰出代表。由于这一贡献, 巴丁和肖克莱、布拉克一起获得了1956年度诺贝尔物理学奖。 

在获奖的那一年,巴丁又开始向另一个科学高峰——超导理论攀登。超导现象是指一些导体的电阻在温度下降接近绝对零度时会突然消失,成为没有电阻的超导体。当时,超导现象是科学上的难题,巴丁与中年教师库柏、研究生施里弗共同攻关。经过多年探索,终于建立了超导理论。为了纪念他们三人的杰出贡献,后来称超导理论为BCS理论(由三人姓名的第一个字母组成),他们三人又共同获得1972年度诺贝尔物理学奖。三人合作搞科研还被科学界称为老中青三代各献所长共同合作的典范。巴丁在同一领域(固体物理)前后两次获得诺贝尔奖,这在历史上还是第一次。

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第3个回答  2013-08-31
美国人巴丁(1908— )生于美国,少年时代就很用功,16岁考上大学,特别喜欢物理.
第4个回答  2013-08-31
晶体管发明者——巴丁

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