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晶体管革命

作者:coderzheng 发布于:2016-8-23 19:57 Tuesday 分类:大话星程  阅读模式

1997年,《时代》周刊记者在评选年度风云人物的文章里写道:"新泽西州,50年前的这个星期,1947年12月23日一个细雨朦朦的星期二午后,当贝尔实验室两位科学家用一些金箔、一些半导体材料和一个弯曲的别针来展示他们的新发现时,数字化革命诞生了。

同事们怀着好奇和羡慕,看着他俩演示这个被命名为晶体管的能使电流放大并能控制电流开肖克利关的东西。"

两位科学家是布拉顿(W. Brattain)和巴丁(J.Bardeen)。在晶体管发明过程中起到最关键作用的还有另外一位科学家,他的名字叫肖克利(W.Shockley)。

毕业于麻省理工学院的博士生肖克利,1936年来到AT&T贝尔实验室工作,与布拉顿合作研究项目。工作之余,他们常在一起讨论技术,希望能用研制一种取代电子管的新器件。

二战结束后,巴丁也加入了肖克利研究小组,把目光集中在具有半导体特性的晶体。肖克利提出了研究框架,巴丁熟知固体物理学理论,布拉顿最擅长实验操作,三位科学家珠联璧合。1947年圣诞节前夕,布拉顿和巴丁已经用实验证明,只要两根金属丝在半导体上的接触点距离小于0.4毫米, 就可能引起放大效果。布拉顿以精湛的实验技艺,在三角形金箔上划了一道细痕,恰到好处地将顶角一分为二。他们以弯曲的别针做导线,使金箔压进了一块半导体晶体表面。

电流表的第一只晶体管指示清晰地显示出,他们已经得到了一个有放大作用的新电子器件。布拉顿在笔记本上写道: "电压增益100,功率增益40……。"肖克利闻声而至,作为见证者,他在这本笔记上郑重地签了名。这种器件被他们命名为"晶体管"。
1948年,美国专利局批准晶体管发明专利。然而,专利证书只列着布拉顿和巴丁。肖克利毫不气馁,在同伴成功的激励下继续研究,在一年之后发明了一种"结型晶体管",成为现代晶体管的始祖,有人恢谐地叫它"肖克利坚持管"。不久,各种型号的晶体管纷纷涌现,不仅能替代电子管整流、检波和放大,而且比电子管体积小、寿命长、不发热、耗电省。为此,肖克利、布拉顿和巴丁分享了1956年诺贝尔物理奖。

贝尔实验室支持肖克利小组发明晶体管,最初目的是为了改进电话继电器。因此,晶体管的第一个商业应用,是用它来改装新型继电器。接着1954年,第一台晶体管手提式收音机问世,50年代后期风靡一时。

1948年7月1日,美国《纽约时报》曾用8个句子的篇幅,简短地公布贝尔实验室发明晶体管的消息。它就像8颗重磅炸弹,在电脑领域引来一场晶体管革命,电子计算机从此将大步跨进了第二代的门槛。

1955年,贝尔实验室研制出世界上第一台全晶体管计算机TRADIC,装有800只晶体管,仅100瓦功率,占地也只有3立方英尺。图25-6照片里,左蹲者为项目研究人员费尔科(J.Felker),他正用插件板为TRADIC输入指令;右立者是另一研究人员哈瑞斯(J.Harris),正拨动开关进行操作。1997年,TRADIC项目成员莫瑞·欧文(M.Irvine)还因此获得美国计算机历史博物馆斯蒂比兹先驱人物奖。

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