湖南陽光電子技術學校簡介

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晶體管——現代電子技術的基礎

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增大字體作者：佚名來源：本站整理發布時間：2010-12-18 12:30:26

    誠然，電子管的發明使電子設備發生了革命性變化。但是電子管體大易碎，費電又不可靠。因此，晶體管的問世被譽為本世紀偉大的發明之一，它解決了電子管存在的大部分問題。可是單個晶體管的出現，仍然不能滿足電子技術飛速發展的需要。
    隨著電子技術應用的不斷推廣和電子產品發展的日趨復雜，電子設備中應用的電子器件越來越多。比如二次世界大戰末出現的B29轟炸機上裝有1千個電子管和 1萬多個無線電元件。電子計算機就更不用說了。1960年上市的通用型號計算機有10萬個二極管和 2.5萬個晶體管。一個晶體管只能取代一個電子管，極為復雜的電子設備中就可能要用上百萬個晶體管。一個晶體管有 3條腿，復雜一些的設備就可能有數百萬個焊接點，稍一不慎，就極有可能出現故障。為確保設備的可靠性，縮小其重量和體積，
    人們迫切需要在電子技術領域來一次新的突破。1957年蘇聯成功地發射了第一顆人造衛星。這一震驚世界的消息引起了美國朝野的極大震動，它嚴重挫傷了美國人的自尊心和優越感，發達的空間技術是建立在先進的電子技術基礎上的。為奪得空間科技的領先地位，美國政府于1958年成立了國家航空和宇航局，負責軍事和宇航研究，為實現電子設備的小型化和輕量化，投入了天文數字的經費。
    就是在這種激烈的軍備競賽的刺激下，在已有的晶體管技術的基礎上，一種新興技術誕生了，那就是今天大放異彩的集成電路。有了集成電路，計算機、電視機等與人類社會生活密切相關的設備不僅體積小了，功能也越來越齊全了，給現代人的工作、
學習和娛樂帶來了極大便利。那么，什么是集成電路呢？集成電路是在一塊幾平方毫米的極其微小的半導體晶片上，將成千上萬的晶體管、電阻、電容、括連接線做在一起。真正是立錐之地布千軍。它是材料、元件、晶體管三位一體的有機結合。
    集成電路的問世是離不開晶體管技術的，沒有晶體管就不會有集成電路。本質上，集成電路是先進的晶體管——外延平面晶體制造工藝的延續。集成電路設想的提出，同晶體管密切相關。1952年，英國皇家雷達研究所的一位著名科學家達默，在一次會議上曾指出：“隨著晶體管的出現和對半導體的全面研究，現在似乎可以想象，未來電子設備是一種沒有連接線的固體組件。”雖然達默的設想并未付諸實施，但是他為人們的深入研究指明了方向。
    后來，一個叫基爾比的美國人步達默的后塵，走上了研究固體組件這條崎嶇的小路。基爾比畢業于伊利諾斯大學電機工程系。1952年一個偶然機會，基爾比參加了貝爾實驗室的晶體管講座。富于創造性的基爾比一下子就被晶體管這個小東西迷住了。
    當時，他在一家公司負責一項助聽器研究計劃。心系晶體管的基爾比不由自主地想把晶體管用在助聽器上，他果然獲得了成功。他研究出一種簡便的方法，將晶體管直接安裝在塑料片上，并用陶瓷密封。初步的成功使他對晶體管的興趣與日俱增。為尋求更大的發展，基爾比于1958年 5月進入得克薩斯儀器公司。當時，公司正參與美國通信部隊的一項微型組件計劃。基爾比非常希望能在這一計劃中一顯身手。強烈的自尊促使他決心憑自己的智慧和努力進入這一計劃。于是，他常常一個人埋頭在工廠，思考采用半導體制造整個電路的途徑。記不清多少次苦苦思索，多少回實驗，多少次挫折，經過長時間的孤軍奮戰，到1959年，一塊集成電路板終于在基爾比的手中誕生了。同年 3月，這一產品被拿到無線電工程師協會上展出。得克薩斯公司當時的副總裁謝潑德自豪地宣布，這是“硅晶體管后得克薩斯儀器公司重要的開發成果”。
    在晶體管技術基礎上迅速發展起來的集成電路，帶來了微電子技術的突飛猛進。微電子技術的不斷進步，極大降低了晶體管的成本，在1960年，生產 1只晶體管要花10美元，而今天，1只嵌入集成電路里的晶體管的成本還不到1美分。這使晶體管的應用更為廣泛了。
    不僅如此，微電子技術通過微型化、自動化、計算機化和機器人化，將從根本上改變人類的生活。它正在沖擊著人類生活的許多方面：勞動生產、家庭、政治、科學、戰爭與和平。
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