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1883年，愛迪生為了尋找電燈泡的最佳燈絲材料，在真空燈泡內(nèi)部的碳絲附近放了一節(jié)銅絲希望能夠阻止碳絲蒸發(fā)。雖然失敗了，但他無意發(fā)現(xiàn)沒有連接在電路中的銅絲卻因?yàn)榻邮盏教冀z發(fā)射的熱電子產(chǎn)生了微弱的電流。雖然愛迪生沒有去細(xì)心研究這個(gè)現(xiàn)象，但卻為此申請(qǐng)了專利“愛迪生效應(yīng)”。中國IC網(wǎng)http://www.ic37.com/ 1904年，世界上第一只電子管在英國物理學(xué)家弗萊明的手下誕生了，弗萊明為此獲得了這項(xiàng)發(fā)明的專利權(quán)。人類第一只電子管的誕生，這只二極管使得“愛迪生效應(yīng)”產(chǎn)生了實(shí)用價(jià)值，標(biāo)志著世界從此進(jìn)入了電子時(shí)代。 1907年，美國發(fā)明家德福雷斯特在二極管燈絲和板極之間巧妙地加入了一個(gè)柵板，成就了世界上第一只電子三極管。從此以后，這種被封在“小玻璃瓶”中的電子元器件被廣泛運(yùn)用于各種電子產(chǎn)品領(lǐng)域。 電子管的問世推動(dòng)了無線電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在60年代左右西方國家的無線電工業(yè)年產(chǎn)10億只電子管，其廣泛應(yīng)用于通訊領(lǐng)域和家庭娛樂領(lǐng)域，將新聞、文藝節(jié)目和音樂等播送到千家萬戶。 在60年代以前，電子管在電視機(jī)、收音機(jī)以及擴(kuò)音機(jī)等電子產(chǎn)品中處于無可取代的地位，并且電子管在音響領(lǐng)域一直占有統(tǒng)治地位，它不僅僅應(yīng)用于放大器，也應(yīng)用于各種音響設(shè)備中。 電子管的統(tǒng)治時(shí)代歷時(shí)40余年，其實(shí)并不算長，不可否認(rèn)電子管笨重、能耗大、壽命短、噪聲也很大，另外加之制造工藝也相當(dāng)復(fù)雜，容易在一些設(shè)備上出現(xiàn)不穩(wěn)定造成高故障率，所以人們一直在尋找新的電子器件來取代它。 晶體管的發(fā)明，最早可以追溯到1929年，當(dāng)時(shí)工程師丁.利連費(fèi)爾德（julius lilienfeld）就已經(jīng)取得一種晶體管的專利。但是，限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平，制造這種器件的材料達(dá)不到足夠的純度，而使這種晶體管無法制造出來。 1947年12月，美國新澤西州墨累山的貝爾實(shí)驗(yàn)室里，3位科學(xué)家——威廉·肖克利（william shockley）、約翰·巴頓（john bardeen）和沃特·布拉頓（walter brattain）成功地在貝爾實(shí)驗(yàn)室研制出一種點(diǎn)接觸型的鍺晶體管,改變了人類的歷史。j.巴丁和w.h.布拉頓于1948年6月17日提出了專利申請(qǐng)，并在1950年10月3日獲得美國第2524035號(hào)專利。 但點(diǎn)接觸型的鍺晶體管噪聲較大，放大倍數(shù)有限，也不能控制較高功率，阻礙了它的使用范圍。到了1950年，william shockley開發(fā)出雙極性接面晶體管 （bipolar junction transistor），為此，他獲得了美國第2569347號(hào)專利，其他改進(jìn)還包括用硅代替鍺。現(xiàn)在的晶體管，大部分仍是這種面結(jié)型晶體管，也就是現(xiàn)在俗稱的晶體管。 在點(diǎn)接觸型晶體管開發(fā)成功的同時(shí)，結(jié)型晶體管論就已經(jīng)提出，但是直至人們能夠制備超高純度的單晶以及能夠任意控制晶體的導(dǎo)電類型以后，結(jié)型晶體管材真正得以出現(xiàn)。1954年，結(jié)型硅晶體管誕生。此后，人們提出了場(chǎng)效應(yīng)晶體管的構(gòu)想。 第一款采用晶體管技術(shù)，并商業(yè)化裝置于1953年上市，竟然是一款助聽器。1955年，高純硅的工業(yè)提煉技術(shù)已成熟，用硅晶片生產(chǎn)的晶體管收音機(jī)也問世。 正因第一個(gè)晶體管是在圣誕節(jié)前夕發(fā)明的，而且對(duì)人們的生活發(fā)生如此巨大的影響，所以被稱為“獻(xiàn)給世界的圣誕節(jié)禮物”。因此,這3位科學(xué)家共同榮獲了1956年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1956年，當(dāng)3位發(fā)明家榮獲諾貝爾獎(jiǎng)時(shí)，他們的科技成果正闊步走進(jìn)世界億萬人民的家庭，應(yīng)用在電視機(jī)、收音機(jī)、高保真音響等設(shè)備里。 從歷史的角度來看晶體管發(fā)明具有革命的意義，它代表著固體電子技術(shù)時(shí)代的到來，進(jìn)而推動(dòng)了全球范圍內(nèi)的半導(dǎo)體電子工業(yè)。作為主要部件，它及時(shí)、普遍地首先在通訊工具方面得到應(yīng)用，并產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 由于社會(huì)發(fā)展的需要，電子裝置變的越來越復(fù)雜，這就要求了電子裝置必須具有可靠性、速度快、消耗功率小以及質(zhì)量輕、小型化、成本低等特點(diǎn)。由于晶體管徹底改變了電子線路的結(jié)構(gòu)，集成電路以及大規(guī)模集成電路應(yīng)運(yùn)而生，這樣制造像高速電子計(jì)算機(jī)之類的高精密裝置就變成了現(xiàn)實(shí)。 |
