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晶體管是誰發明的

發布時間: 2023-01-13 18:22:51

㈠ 晶體管誰發明的

1947年12月,美國貝爾實驗室的肖克萊、巴丁和布拉頓組成的研究小組,研製出一種點接觸型的鍺晶體管。晶體管的問世,是20世紀的一項重大發明,是微電子革命的先聲。晶體管出現後,人們就能用一個小巧的、消耗功率低的電子器件,來代替體積大、功率消耗大的電子管了。晶體管的發明又為後來集成電路的降生吹響了號角。
20世紀最初的10年,通信系統已開始應用半導體材料。20世紀上半葉,在無線電愛好者中廣泛流行的礦石收音機,就採用礦石這種半導體材料進行檢波。半導體的電學特性也在電話系統中得到了應用。
晶體管的發明,最早可以追溯到1929年,當時工程師利蓮費爾德就已經取得一種晶體管的專利。但是,限於當時的技術水平,製造這種器件的材料達不到足夠的純度,而使這種晶體管無法製造出來。
由於電子管處理高頻信號的效果不理想,人們就設法改進礦石收音機中所用的礦石觸須式檢波器。在這種檢波器里,有一根與礦石(半導體)表面相接觸的金屬絲(像頭發一樣細且能形成檢波接點),它既能讓信號電流沿一個方向流動,又能阻止信號電流朝相反方向流動。在第二次世界大戰爆發前夕,貝爾實驗室在尋找比早期使用的方鉛礦晶體性能更好的檢波材料時,發現摻有某種極微量雜質的鍺晶體的性能不僅優於礦石晶體,而且在某些方面比電子管整流器還要好。
在第二次世界大戰期間,不少實驗室在有關硅和鍺材料的製造和理論研究方面,也取得了不少成績,這就為晶體管的發明奠定了基礎。
為了克服電子管的局限性,第二次世界大戰結束後,貝爾實驗室加緊了對固體電子器件的基礎研究。肖克萊等人決定集中研究硅、鍺等半導體材料,探討用半導體材料製作放大器件的可能性。
1945年秋天,貝爾實驗室成立了以肖克萊為首的半導體研究小組,成員有布拉頓、巴丁等人。布拉頓早在1929年就開始在這個實驗室工作,長期從事半導體的研究,積累了豐富的經驗。他們經過一系列的實驗和觀察,逐步認識到半導體中電流放大效應產生的原因。布拉頓發現,在鍺片的底面接上電極,在另一面插上細針並通上電流,然後讓另一根細針盡量靠近它,並通上微弱的電流,這樣就會使原來的電流產生很大的變化。微弱電流少量的變化,會對另外的電流產生很大的影響,這就是「放大」作用。
布拉頓等人,還想出有效的辦法,來實現這種放大效應。他們在發射極和基極之間輸入一個弱信號,在集電極和基極之間的輸出端,就放大為一個強信號了。在現代電子產品中,上述晶體三極體的放大效應得到廣泛的應用。
巴丁和布拉頓最初製成的固體器件的放大倍數為50左右。不久之後,他們利用兩個靠得很近(相距0.05毫米)的觸須接點,來代替金箔接點,製造了「點接觸型晶體管」。1947年12月,這個世界上最早的實用半導體器件終於問世了,在首次試驗時,它能把音頻信號放大100倍,它的外形比火柴棍短,但要粗一些。
在為這種器件命名時,布拉頓想到它的電阻變換特性,即它是靠一種從「低電阻輸入」到「高電阻輸出」的轉移電流來工作的,於是取名為trans-resister(轉換電阻),後來縮寫為transister,中文譯名就是晶體管。
由於點接觸型晶體管製造工藝復雜,致使許多產品出現故障,它還存在雜訊大、在功率大時難於控制、適用范圍窄等缺點。為了克服這些缺點,肖克萊提出了用一種"整流結"來代替金屬半導體接點的大膽設想。半導體研究小組又提出了這種半導體器件的工作原理。
1950年,第一隻「面結型晶體管」問世了,它的性能與肖克萊原來設想的完全一致。今天的晶體管,大部分仍是這種面結型晶體管。
1956年,肖克萊、巴丁、布拉頓三人,因發明晶體管同時榮獲諾貝爾物理學獎。 [編輯本段]【晶體管的發展歷史及其重要里程碑】1947年12月16日:威廉·邵克雷(William Shockley)、約翰·巴頓(John Bardeen)和沃特·布拉頓(Walter Brattain)成功地在貝爾實驗室製造出第一個晶體管。
1950年:威廉·邵克雷開發出雙極晶體管(Bipolar Junction Transistor),這是現在通行的標準的晶體管。
1953年:第一個採用晶體管的商業化設備投入市場,即助聽器。
1954年10月18日:第一台晶體管收音機Regency TR1投入市場,僅包含4隻鍺晶體管。
1961年4月25日:第一個集成電路專利被授予羅伯特·諾伊斯(Robert Noyce)。最初的晶體管對收音機和電話而言已經足夠,但是新的電子設備要求規格更小的晶體管,即集成電路。
1965年:摩爾定律誕生。當時,戈登·摩爾(Gordon Moore)預測,未來一個晶元上的晶體管數量大約每年翻一倍(10年後修正為每兩年),摩爾定律在Electronics Magazine雜志一篇文章中公布。
1968年7月:羅伯特·諾伊斯和戈登·摩爾從仙童(Fairchild)半導體公司辭職,創立了一個新的企業,即英特爾公司,英文名Intel為「集成電子設備(integrated electronics)」的縮寫。
1969年:英特爾成功開發出第一個PMOS硅柵晶體管技術。這些晶體管繼續使用傳統的二氧化硅柵介質,但是引入了新的多晶硅柵電極。
1971年:英特爾發布了其第一個微處理器4004。4004規格為1/8英寸 x 1/16英寸,包含僅2000多個晶體管,採用英特爾10微米PMOS技術生產。
1978年:英特爾標志性地把英特爾8088微處理器銷售給IBM新的個人電腦事業部,武裝了IBM新產品IBM PC的中樞大腦。16位8088處理器含有2.9萬個晶體管,運行頻率為5MHz、8MHz和10MHz。8088的成功推動英特爾進入了財富(Forture) 500強企業排名,《財富(Forture)》雜志將英特爾公司評為「七十大商業奇跡之一(Business Triumphs of the Seventies)」。
1982年:286微處理器(又稱80286)推出,成為英特爾的第一個16位處理器,可運行為英特爾前一代產品所編寫的所有軟體。286處理器使用了13400個晶體管,運行頻率為6MHz、8MHz、10MHz和12.5MHz。
1985年:英特爾386�6�4微處理器問世,含有27.5萬個晶體管,是最初4004晶體管數量的100多倍。386是32位晶元,具備多任務處理能力,即它可在同一時間運行多個程序。
1993年:英特爾·奔騰·處理器問世,含有3百萬個晶體管,採用英特爾0.8微米製程技術生產。
1999年2月:英特爾發布了奔騰·III處理器。奔騰III是1x1正方形硅,含有950萬個晶體管,採用英特爾0.25微米製程技術生產。
2002年1月:英特爾奔騰4處理器推出,高性能桌面台式電腦由此可實現每秒鍾22億個周期運算。它採用英特爾0.13微米製程技術生產,含有5500萬個晶體管。
2002年8月13日:英特爾透露了90納米製程技術的若干技術突破,包括高性能、低功耗晶體管,應變硅,高速銅質接頭和新型低-k介質材料。這是業內首次在生產中採用應變硅。
2003年3月12日:針對筆記本的英特爾·迅馳·移動技術平台誕生,包括了英特爾最新的移動處理器「英特爾奔騰M處理器」。該處理器基於全新的移動優化微體系架構,採用英特爾0.13微米製程技術生產,包含7700萬個晶體管。
2005年5月26日:英特爾第一個主流雙核處理器「英特爾奔騰D處理器」誕生,含有2.3億個晶體管,採用英特爾領先的90納米製程技術生產。
2006年7月18日:英特爾®安騰®2雙核處理器發布,採用世界最復雜的產品設計,含有17.2億個晶體管。該處理器採用英特爾90納米製程技術生產。
2006年7月27日:英特爾·酷睿�6�42雙核處理器誕生。該處理器含有2.9億多個晶體管,採用英特爾65納米製程技術在世界最先進的幾個實驗室生產。
2006年9月26日:英特爾宣布,超過15種45納米製程產品正在開發,面向台式機、筆記本和企業級計算市場,研發代碼Penryn,是從英特爾®酷睿�6�4微體系架構派生而出。
2007年1月8日:為擴大四核PC向主流買家的銷售,英特爾發布了針對桌面電腦的65納米製程英特爾·酷睿�6�42四核處理器和另外兩款四核伺服器處理器。英特爾·酷睿�6�42四核處理器含有5.8億多個晶體管。
2007年1月29日:英特爾公布採用突破性的晶體管材料即高-k柵介質和金屬柵極。英特爾將採用這些材料在公司下一代處理器——英特爾®酷睿�6�42雙核、英特爾®酷睿�6�42四核處理器以及英特爾®至強®系列多核處理器的數以億計的45納米晶體管或微小開關中用來構建絕緣「牆」和開關「門」,研發代碼Penryn。採用了這些先進的晶體管,已經生產出了英特爾45納米微處理器。

㈡ 晶體管在什麼時候誕生的

19世紀末,人們發現了一種新材料——半導體,但直到第二次世界大戰爆發後,半導體器件微波礦石檢波器在軍事上發揮了重要作用,半導體這才引起了人們的關注。許多科學家紛紛投入到半導體的深入研究中。經過緊張的研究工作,三位美國物理學家肖克利、巴丁、布拉頓捷足先登,合作發明了晶體管——一種三個支點的半導體固體元件。它的發明開創了固體電子技術時代。他們三人也因而共同獲得了1956年的諾貝爾物理學獎。

最初,他們採用肖克利提出的場效應概念來研究晶體管。他們仿照真空三極體的原理,試圖用外電場控制半導體內的電子運動。但實驗屢屢失敗。經過無數個不眠夜的苦苦思索,巴丁又提出了表面態理論。這一理論認為表面現象可以引起信號放大效應。表面態概念的引入,使人們對半導體的結構和性質的認識前進了一大步。布拉頓等人在實驗中發現,當把樣品和參考電極放在電解液里時,半導體表面內部的電荷層和電勢發生了改變,這正是肖克利預言過的場效應。

這個發現使大家十分振奮,他們加快研究步伐。誰知,繼續實驗時卻發生了與以前截然不同的效應。新情況把他們的思路打斷了,漸趨明朗的形勢又變得撲朔迷離。

然而,肖克利小組並沒有畏縮、泄氣,他們團結一致,緊緊循著茫茫迷霧中的一絲光亮。經過多次分析、計算和實驗,1947年12月23日,他們終於得到了盼望已久的「寶貝」。這一天,巴丁和布拉頓把兩根觸絲放在鍺半導體晶片表面上,當兩根觸絲十分靠近時,放大作用發生了。世界上第一隻固體放大器——晶體管也隨之而誕生。

㈢ 晶體管的發明人是誰

1947年,這種夢想中的元器件終於被發明出來了——晶體管。發明人是美國貝爾實驗室的研究員威廉·肖克利等。晶體管是一種很簡單的半導體器件,由一塊很小的固體材料和三個細細的電極線構成,它與電子管一樣,能將電子信號放大,不過所需的電流以及產生的熱量和自身的體積都遠小於電子管。這項發明使計算機的體積與造價都減少了上萬倍,將計算機從鎖在裝有空調器的實驗室內的神秘、昂貴、易出錯的機器改變為一種價格低廉、性能更可靠、使用日益廣泛的工具。威廉·肖克利的這項發明通常被認為是開拓固體電子學時代的關鍵器件。為此,他和研究夥伴巴丁、布拉頓共同榮獲了1956年度諾貝爾物理獎。

㈣ 晶體管是何時發明的集成電路是何時發明的

晶體管是肖克萊、巴丁和布拉頓在 1947 年發明的;集成電路是基爾比在 1958 年發明 的。
晶體管(transistor)是一種固體半導體器件,具有檢波、整流、放大、開關、穩壓、信號調制等多種功能。
集成電路(integrated circuit)是一種微型電子器件或部件。採用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,製作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上,然後封裝在一個管殼內,成為具有所需電路功能的微型結構;其中所有元件在結構上已組成一個整體。

㈤ 晶體管是誰發明了

晶體管是美國貝爾實驗室的肖克利、巴丁和布拉頓組成的研究小組發明的。

1、1947年12月,美國貝爾實驗室的肖克利、巴丁和布拉頓組成的研究小組,研製出一種點接觸型的鍺晶體管,晶體管的問世,是20世紀的一項重大發明,是微電子革命的先聲。

2、2016年,勞倫斯伯克利國家實驗室的一個團隊打破了物理極限,將現有的最精尖的晶體管製程從14nm縮減到了1nm,完成了計算技術界的一大突破。

(5)晶體管是誰發明的擴展閱讀:

1、晶體管,本名是半導體三極體,是內部含有兩個PN結,外部通常為三個引出電極的半導體器件。它對電信號有放大和開關等作用,應用十分廣泛。

2、三極體是一種控制電流的半導體器件其作用是把微弱信號放大成幅度值較大的電信號, 也用作無觸點開關。

3、晶體管促進並帶來了「固態革命」,進而推動了全球范圍內的半導體電子工業,由於晶體管徹底改變了電子線路的結構,集成電路以及大規模集成電路應運而生。

4、晶體三極體具有電流放大作用,其實質是三極體能以基極電流微小的變化量來控制集電極電流較大的變化量,這是三極體最基本的和最重要的特性。

㈥ 晶體管是誰發明的

巴丁發明了晶體管,才使這些電子產品的出現有了可能。

古詩介紹:

巴丁(1908— )生於美國,少年時代就很用功,16歲考上大學,特別喜歡物理。早年他和另外兩名科學家肖克萊和布拉坦一起,共同研究半導體鍺和硅的物理性質。在一次實驗中,他在鍺晶體上放置了一枚固定針和一枚探針,利用加上負電壓的探針來檢查固定針附近的電位分布。當巴丁將探針向固定針靠近到0.05毫米處時,突然發現,改變流過探針的電流能極大地影響流過固定針的電流。這一意外的發現,使他們意識到這個裝置可以起放大作用。於是三人通力合作,經過反復研製,終於在1947年發明了一種新的半導體器件,這就是晶體管。這一成果立刻轟動了電子學界,巴丁等被稱為電子技術革命的傑出代表。由於這一貢獻, 巴丁和肖克萊、布拉克一起獲得了1956年度諾貝爾物理學獎。

在獲獎的那一年,巴丁又開始向另一個科學高峰——超導理論攀登。超導現象是指一些導體的電阻在溫度下降接近絕對零度時會突然消失,成為沒有電阻的超導體。當時,超導現象是科學上的難題,巴丁與中年教師庫柏、研究生施里弗共同攻關。經過多年探索,終於建立了超導理論。為了紀念他們三人的傑出貢獻,後來稱超導理論為BCS理論(由三人姓名的第一個字母組成),他們三人又共同獲得1972年度諾貝爾物理學獎。三人合作搞科研還被科學界稱為老中青三代各獻所長共同合作的典範。巴丁在同一領域(固體物理)前後兩次獲得諾貝爾獎,這在歷史上還是第一次。