晶体管的历史

晶体管是一种半导体，通常具有至少三个可以连接到电路的端子。通常，其中一个端子负责控制通过其他两个端子的电流，这允许在数字电路中快速切换。

在晶体管出现之前，这种快速的电路切换是使用热电子阀完成的，热电子阀通常被称为旧式真空管。

这些真空管三极管比晶体管大得多，并且需要更多的功率才能运行。与晶体管不同，它们不是“固态”组件，这意味着它们在正常运行期间可能会发生故障，因为它们依赖于在管内流动的电子运动来传导电子电流。

这意味着基于真空管的电子设备体积大、温度高且运行成本高，因为它们需要定期维护以更换因某种原因而发生故障的电子管，从而使整个电子机器停止运行。

晶体管是在 AT&T 的贝尔实验室由 John Bardeen 和 Walter Houser Brattain 在 William Shockley 的监督下“发明”的。尽管在此之前，晶体管的概念已经存在了大约 20 年——但直到贝尔实验室完成这项工作后，才建立了晶体管的工作模型。Shockley 在 1947 年的设计上改进了 1948 年的双极结型晶体管，正是这种实现在 1950 年代首次投入批量生产。

下一个重大飞跃是硅表面钝化，它允许硅取代锗作为晶体管的半导体材料，后来又用于集成电路。

1959 年 11 月，贝尔实验室的 Mohamed Atalla 和 Dawon Kahng 发明了金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) ，它比 Shockley 的双极结型晶体管消耗的能量少得多，而且可扩展性更强。

MOSFET 仍然是当今使用的主要晶体管，并且作为一个单独的单元，是人类历史上制造最多的器件。由于 MOSFET 可以做得越来越小，越来越多的晶体管可以制造成集成电路，从而实现越来越复杂的逻辑操作。

到 1973 年，RCA 研究与工程执行副总裁 William C. Hittinger吹嘘“在只有几毫米宽的硅‘芯片’上放置了 10,000 多个电子元件。” 今天的晶体管密度远远超过这些早期的进步数量级。

文章来源：半导体行业观察

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