晶体管发明的故事

收录机、电视机，还有电脑，这些现代人不可缺少的电子产品，都和美国人巴丁的名字连在一起，因为巴丁发明了晶体管，才使这些电子产品的出现有了可能。

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。

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．