电子三极管

　　在弗莱明为改进无线电检波器而发明二极管的同时，美国物理学博士德弗雷斯特也在潜。已研究检波器。正当他的研究步步深入时，传来了英国的弗莱明发明成功真空二极管的消息，使他大受震动。是改弦易辙还是继续下去呢？他想到弗莱明的二极管可用于整流和检波，但还不能放大电信号。于是，德弗雷斯特又经过两年的研制，终于改进了弗莱明的二极管，作出了新的发明。在二极管的阴极和阳极中间插入第三个具有控制电子运动功能的电极（棚极）。棚极上电压的微弱信号变化，可以调制从阴极流向阳极的电流，因此可以得到与输入信号变化相同，但强度大大增加的电流。这就是德弗雷斯特发明的三极管的放大作用。
　　1912年，德弗雷斯特又成功地做了几个三极管的连接试验，得到了比单个三极管大得多的放大能力。很快，德弗雷斯特研制出第一个电子放大器用于电话中继器，放大微弱的电话信号，他是在电话中使用电子产品的第？人。此外，三极管还可振荡产生电磁波，也就是说，三极管具有检波、放大和振荡三种功能。所以，国外许多人都将三极管的发明看作是电子工业真正的诞生。
　　1948年6月30日，美国贝尔电话研究所正式宣布：世界上第一只晶体管研制成功。
　　美国物理学家肖克利、巴丁和布拉顿在30一40年代，先后进人贝尔电话研究所工作，都从事着固体物理理论的研究。
　　肖克利早在1939年就提出利用半导体而不用真空管的放大器在原则上是可行的。布拉顿和巴丁在开始研究晶体三极管时，采用了肖克利的场效应概念，但实验屡遭失败。两人在总结经验教训的同时，巴丁又提出了表面态理论。根据这一新的原理，在1947年12月23日的实验中，他们终于取得了意义重大的成功。巴丁和布拉顿把两根细金属丝置放在锗半导体晶片的表面，其中一根接通电流，使另一根尽量靠近它，并加上微电流，这时，通过错片的电流突然增大起来。这就是一种信号放大现象。
　　这项发现震动了整个电子学界。贝尔研究所利用这种放大现象制造出晶体管。因为这种晶体管的结构，只是金属丝与半导体晶片的某一点接触，故称之为点接触晶体管。然而，当时这种晶体管存在着不稳定、噪声大、频率低、放大率小、制作困难等缺点，某些性能还比不上电子管。故而人们估计，它只能使用在助听器之类的小东西上，很少有人能预见到它以后的巨大发展。
　　在点接触晶体管诞生之后，肖克利又一次显示了非凡的才能。他认识到过去进展不大的主要原因是一味地模仿真空三极管。肖克利对半导体的性能进行了更深刻地探讨，提出了空穴这一崭新的概念，并提出另一个新设想：在半导体的两个P区中间夹一个N区的结构就可以实现晶体管放大作用。肖克利给这种晶体管取名为结型晶体管。由于当时技术条件较差，他克服了重重困难，整整花费了一年的时间，1950年第一个结型晶体管试制成功。这种晶体管是利用晶体中的电子和空穴的作用原理制成，它是现代晶体管的雏型。
　　结型晶体管的出现具有重大意义，它证明半导体的放大作用不是由表面现象引起，而是在半导体内部发生的放大过程中形成的。它克服了点接触晶体管的不稳定性，而且噪声低、功率大。
　　肖克利虽然没有直接参与点接触晶体管的发明（专利权属于巴丁和布拉顿），但他是半导体组的领导人，而且对导致晶体管发明的理论做出了重大贡献。1956年，肖克利和巴丁、布拉顿一起领受了科学的最高奖？一诺贝尔物理奖。
　　此后，许多科研人员又对晶体管的改进和半导体的研究做了大量工作，继而开发出许多品种的新型晶体管，如合金晶体管（1951年）、漂移晶体管（1955年）、台面晶体管（1956年），平面晶体管（1959年）、外延晶体管（1960年）、金属氧化物半导体晶体管（1962年）、功率晶体管（1962年）等。