晶体管后居上

从本世纪三十年代后半期开始,随着无线电通信频率的不断提高,电子管的体积也不断地缩小。电子管的小型化不仅提高了管子的频率性能,而且还降低了管子的成本和提高了管子工作的可靠性。然而,电子管小型化的潜力是很有限的,因为它含有许多零部件,而且还受到所要求的机械装配精度的限制。因此发展到四十年代末期出现的外形同人拇指般大小的电子管以后,再进一步小型化就显得十分困难了。

1947 年,贝尔研究所的一项发明成果,触发了一场电子器件的大革命, 并由此导致了整个电子学的革命。

在这之前,人们只知道受压的半导体晶体可以产生微弱的电流,这就是电唱机里应用的压电效应,但是人们并不知道产生这一效应的原因。那一年, 美国的三位物理学家——肖克莱、巴丁和布拉顿正在贝尔电话研究所工作, 他们开始对半导体材料感兴趣了,并把重点放在对锗、硅体特性的研究上。他们在一小块这在材料上布置了三个触点,当在两个触点上通以一小电流时,第三个触点上就获得了一股要大得多的电流。进一步的试验使他们发现通过调节输入电流值可以改变第三极上大电流的值。三位物理学家发现了半导体晶体管对电信号的放大特性,这真是求之不得的奇迹。他们创造了第一只晶体管,从此第二代电子器件登上电子世界的历史舞台。

小小的晶体管,震动了整个电子学界,触发了一场声势浩荡的电子设备晶体管化的大革命。比起电子管来,晶体管的优点就很多了。普通电子管大约需要 2 瓦的功率,以使阴极保持一定的温度,同时还得设法排走这些热量, 这是一个致命的缺点。而半导体管体积小、耗电少、寿命长。经过几年的发展,晶体管体积不断缩小,频率特性逐渐提高,制造成本大幅度下降,这就使它在开拓应用领域方面具有向电子管挑战的巨大优势。到五十年代末期, 第一代电子器件——电子管在很多方面已让位于新兴的晶体管。