① 晶体二极管是谁发明的
继真空管以后,1948年沃尔特•豪泽•布喇顿、约翰•布拉顿和威廉•肖克莱又发明了晶体管。
② 晶体管谁发明的
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.
③ 有谁知道电晶体发明的实验
1947年:巴丁(Bardeen)、布拉顿(Brattain)、萧克利(Shockley)在美国的贝尔实验室制造出第一个具有放大电流效果的固态三极体,并首先启用了『电晶体(transister)』此一名称。由於此三极体的结构特徵及电极的电流机制,因此取名为点接触电晶体。
1948年:萧克利再设计出结构上由两个PN接面紧紧相邻在一起的半导体元件─接面电晶体,,此结构的电晶体特性稳定,且不难以当时的半导体技术来制作生产,旋即成为众多电子元件中广受瞩目的焦点,其後来的发展更成为半导体元件的主流。
1960年:柯恩(D.Kahng)及阿塔拉(M.Atala)以金属-氧化物-半导体(常以金氧半表示)的闸极结构,设计出以目前来看更为实用的场效电晶体。由於金氧半场效电晶体可大量缩小其体积、耗电量低、稳定性高、容易大量生产,因此在微电子的应用上,後来居上,不论在产量或是用途方面,都远超过其他任何一种电子元件。
如果要你票选二十世纪最重要的发明,你会选择什麼?以对人类影响至深至大而言,首推电晶体的发明。但你可知,五十年前,贝尔实验室首次发表了电晶体,所得到的反应竟是隔天纽约时报短短几行不起眼的文字,而几年後,电晶体的共同发明人萧克利、巴丁、布拉顿三人获颁诺贝尔物理奖。
第一个电晶体的发明过程。
贝尔实验室的创办人,Alexander Graham Bell (1847.3.3-1922.8.2)终其一生的愿望,就是发明一个好用的助听器(贝尔的老婆是听障者),这个愿望在他死後多年,因他的实验室研究员的发明而得以实现。
1833年法拉第(Michael Faraday,
1791-1867)发现了半导体,他发现硫化银的电阻与普通的金属不同,它的电阻随著温度的上升而降低,而普通金属的电阻都是随著温度的上升而增加的。在二次大战前,人们已开始进行半导体的研究,二次大战期间,贝尔实验室的人都被徵调去当兵。
萧克利 Schockley(William Schockley,
1910-1989)当兵期间是雷达军官,对真空管相当瞭解,对真空管体积大、耗电量多、易损坏的缺点也知之甚详。战争结束後,他亟想用当时正在发展中的半导体来取代真空管。
当时已知在半导体内移动的是自由电子与电洞,他想:「如果我在半导体内插入二个电极板,控制这二个电极板的电压,就可以影响半导体内自由电子与电洞的分布,我就可以改变电流,让电流通过外接的电阻,就可以使电压放大。」(当时应用中的真空管三极体主要功能就是放大、开关)
但是他一直无法在半导体内插入电极板,在他准备放弃前他找了布拉顿(Walter H. Brattain,
1902-1987)来帮忙,Brattain是农家小孩出身,手很灵巧,他依照Schockley的要求,将平行刀片插进半导体内,可是电流却没有如Schockley所预期般的放大。
前後尝试了三年,一直没有成功。巴丁(John Bardeen,
1908-1987)是一个理论物理学家,他与Brattain在同一个办公室,他觉得Schockley的构想不错,他也很疑惑,为何无法得到预期的结果?(预期经过电晶体後,电流应放大)
【巴丁得过二次的诺贝尔奖,一次是因制做出电晶体,一次是因建立了超导体的微观理论。】
他花了一个月的时间,潜心研究,解决了这个问题。他发现,当金属片存在半导体中时,会产生金属屏蔽效应,虽然在半导体二端加了电场,电场却无法穿越半导体。他认为如果要控制电流的话,不是控制晶体内部电子或电洞,是应该要控制表面,要从表面来想,不是从块状物来想。朝这个方向去研究,他们只用了一年多,就做出了第一个电晶体。
1947年12月23日三位科学家─巴丁、布莱坦、萧克利发明了如右图所示的电晶体但於次年六月才正式发表。
第一个电晶体依其结构又称为点接触电晶体,品质相当不稳定,难以控制。
电晶体的构想是Schockley提出,最後却是由Bardeen解决了理论的问题而得以成功,不服输的Schockley为此闭关苦思一个月,接著发明了接面型电晶体(BJT)。品质稳定,得以大量生产。Schockley後来离开了贝尔实验室,在加州湾区开创第一家半导体公司,引起了风起云涌的矽谷盛事。
第一个电晶体的结构简介
在图上可看到在有机玻璃的下方基座上有一小块平板形状的灰色锗晶体,晶体底面紧压著两片分隔仅约0.1mm的平行金薄片,晶体上面则顶著一箭头形的金属电极。如果在此电极和其中之一的金薄片施加顺向偏压,而在电极和另一金薄片之间加上逆向偏压,则此电路具有将小讯号放大的功能。这种结构称为点接触型电晶体。
几个星期後,肖克利将之改良为p-n接面型电晶体,并建构了相关的理论。由於他们三位在半导体研究的开创性贡献,1956年获颁诺贝尔物理奖。
电晶体的体积不但比真空管小得多,而且耗电量很低,又反应迅速,因此在发明後短短数年之内,就取代了真空管,把电子工业的技术带入了一个新的纪元。
半导体、PN二极体
接面电晶体(BJT)
场效应电晶体(MOSFET)
微电子技术
④ 世界第一个电子芯片是谁发明的
杰克·基尔比。
集成电路对于离散晶体管有两个主要优势:成本和性能。成本低是由于芯片把所有的组件通过照相平版技术,作为一个单位印刷,而不是在一个时间只制作一个晶体管。
性能高是由于组件快速开关,消耗更低能量,因为组件很小且彼此靠近。2006年,芯片面积从几平方毫米到350 mm²,每mm²可以达到一百万个晶体管。
第一个集成电路雏形是由杰克·基尔比于1958年完成的,其中包括一个双极性晶体管,三个电阻和一个电容器。
(4)电晶体谁发明的扩展阅读:
最先进的集成电路是微处理器或多核处理器的核心,可以控制计算机到手机到数字微波炉的一切。虽然设计开发一个复杂集成电路的成本非常高,但是当分散到通常以百万计的产品上,每个集成电路的成本最小化。集成电路的性能很高,因为小尺寸带来短路径,使得低功率逻辑电路可以在快速开关速度应用。
这些年来,集成电路持续向更小的外型尺寸发展,使得每个芯片可以封装更多的电路。这样增加了每单位面积容量,可以降低成本和增加功能,见摩尔定律,集成电路中的晶体管数量,每1.5年增加一倍。
总之,随着外形尺寸缩小,几乎所有的指标改善了,单位成本和开关功率消耗下降,速度提高。但是,集成纳米级别设备的IC也存在问题,主要是泄漏电流。因此,对于最终用户的速度和功率消耗增加非常明显,制造商面临使用更好几何学的尖锐挑战。
⑤ 电子元器件是谁发明的
美国物理学家肖克利、巴丁和布拉顿三人共同发明的。
电子元器件是电子元件和电小型的机器、仪器的组成部分,其本身常由若干零件构成,可以在同类产品中通用;常指电器、无线电、仪表等工业的某些零件,如电容、晶体管、游丝、发条等子器件的总称。常见的有二极管等。
电子元器件包括:电阻、电容器、电位器、电子管、散热器、机电元件、连接器、半导体分立器件、电声器件、激光器件、电子显示器件、光电器件、传感器、电源、开关、微特电机、电子变压器、继电器、印制电路板、集成电路、各类电路、压电、晶体、石英、陶瓷磁性材料、印刷电路用基材基板、电子功能工艺专用材料、电子胶(带)制品、电子化学材料及部品等。
电子元器件在质量方面国际上面有中国的CQC认证,美国的UL和CUL认证,德国的VDE和TUV以及欧盟的CE等国内外认证,来保证元器件的合格。
⑥ 谁发明了晶体
你说的是晶体管吗?1947年12月,美国贝尔实验室的肖克莱、巴丁和布拉顿组成的研究小组,研制出一种点接触型的锗晶体管。晶体管的问世,是20世纪的一项重大发明,是微电子革命的先声。晶体管出现后,人们就能用一个小巧的、消耗功率低的电子器件,来代替体积大、功率消耗大的电子管了。晶体管的发明又为后来集成电路的降生吹响了号角。
⑦ 晶体管的发明人是谁
1947年,这种抄梦想中的元器件终于被袭发明出来了——晶体管。发明人是美国贝尔实验室的研究员威廉·肖克利等。晶体管是一种很简单的半导体器件,由一块很小的固体材料和三个细细的电极线构成,它与电子管一样,能将电子信号放大,不过所需的电流以及产生的热量和自身的体积都远小于电子管。这项发明使计算机的体积与造价都减少了上万倍,将计算机从锁在装有空调器的实验室内的神秘、昂贵、易出错的机器改变为一种价格低廉、性能更可靠、使用日益广泛的工具。威廉·肖克利的这项发明通常被认为是开拓固体电子学时代的关键器件。为此,他和研究伙伴巴丁、布拉顿共同荣获了1956年度诺贝尔物理奖。
⑧ 最早的晶体压电效应是谁发现的
是居里兄弟皮埃尔·居里(P·Curie)(居里夫人就是她老婆)与杰克斯(J·Curie)首先发现压电效应(piezo electric effect)。
1880年前在杰克斯的实验室发现了压电性。起先,皮埃尔·居里致力于焦电现象与晶体对称性关系的研究,后来兄弟俩却发现,在某一类晶体中施以压力会有电性产生。他们又系统的研究了施压方向与电场强度间的关系,及预测某类晶体具有压电效应。经他们实验而发现,具有压电性的材料有:闪锌矿(zincblende)、钠氯酸盐(sodiumchlorate)、电气石(tourmaline)、石英(quartz)、酒石酸(tartaricacid)、蔗糖(canesuger)、方硼石(boracite)、异极矿(calamine)、黄晶(topaz)及若歇尔盐(Rochellesalt)。这些晶体都具有各向异性(anisotropic)结构,各向同性(isotropic)材料是不会产生压电性的。
压电效应:某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时,其内部会产生极化现象,同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后,它又会恢复到不带电的状态,这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时,电荷的极性也随之改变。相反,当在电介质的极化方向上施加电场,这些电介质也会发生变形,电场去掉后,电介质的变形随之消失,这种现象称为逆压电效应,或称为电致伸缩现象。依据电介质压电效应研制的一类传感器称为为压电传感器。
⑨ 谁发明了晶体管
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.
⑩ 晶体管是什么时候发明的,谁发明的
1947年12月,美国贝尔实验室的肖克利、巴丁和布拉顿组成的研究小组,研制出一种点接触型的锗晶体管。晶体管的问世,是20世纪的一项重大发明,是微电子革命的先声。晶体管出现后,人们就能用一个小巧的、消耗功率低的电子器件,来代替体积大、功率消耗大的电子管了。晶体管的发明又为后来集成电路的降生吹响了号角。 电力晶体管
20世纪最初的10年,通信系统已开始应用半导体材料。20世纪上半叶,在无线电爱好者中广泛流行的矿石收音机,就采用矿石这种半导体材料进行检波。半导体的电学特性也在电话系统中得到了应用。 晶体管的发明,最早可以追溯到1929年,当时工程师利莲费尔德就已经取得一种晶体管的专利。但是,限于当时的技术水平,制造这种器件的材料达不到足够的纯度,而使这种晶体管无法制造出来。 由于电子管处理高频信号的效果不理想,人们就设法改进矿石收音机中所用的矿石触须式检波器。在这种检波器里,有一根与矿石(半导体)表面相接触的金属丝(像头发一样细且能形成检波接点),它既能让信号电流沿一个方向流动,又能阻止信号电流朝相反方向流动。在第二次世界大战爆发前夕,贝尔实验室在寻找比早期使用的方铅矿晶体性能更好的检波材料时,发现掺有某种极微量杂质的锗晶体的性能不仅优于矿石晶体,而且在某些方面比电子管整流器还要好。 在第二次世界大战期间,不少实验室在有关硅和锗材料的制造和理论研究方面,也取得了不少成绩,这就为晶体管的发明奠定了基础。 为了克服电子管的局限性,第二次世界大战结束后,贝尔实验室加紧了对固体电子器件的基础研究。肖克莱等人决定集中研究硅、锗等半导体材料,探讨用半导体材料制作放大器件的可能性。 1945年秋天,贝尔实验室成立了以肖克莱为首的半导体研究小组,成员有布拉顿、巴丁等人。布拉顿早在1929年就开始在这个实验室工作,长期从事半导体的研究,积累了丰富的经验。他们经过一系列的实验和观察,逐步认识到半导体中电流放大效应产生的原因。布拉顿发现,在锗片的底面接上电极,在另一面插上细针并通上电流,然后让另一根细针尽量靠近它,并通上微弱的电流,这样就会使原来的电流产生很大的变化。微弱电流少量的变化,会对另外的电流产生很大的影响,这就是“放大”作用。 布拉顿等人,还想出有效的办法,来实现这种放大效应。他们在发射极和基极之间输入一个弱信号,在集电极和基极之间的输出端,就放大为一个强信号了。在现代电子产品中,上述晶体三极管的放大效应得到广泛的应用。 巴丁和布拉顿最初制成的固体器件的放大倍数为50左右。不久之后,他们利用两个靠得很近(相距0.05毫米)的触须接点,来代替金箔接点,制造了“点接触型晶体管”。1947年12月,这个世界上最早的实用半导体器件终于问世了,在首次试验时,它能把音频信号放大100倍,它的外形比火柴棍短,但要粗一些。 在为这种器件命名时,布拉顿想到它的电阻变换特性,即它是靠一种从“低电阻输入”到“高电阻输出”的转移电流来工作的,于是取名为trans-resister(转换电阻),后来缩写为transister,中文译名就是晶体管。 由于点接触型晶体管制造工艺复杂,致使许多产品出现故障,它还存在噪声大、在功率大时难于控制、适用范围窄等缺点。为了克服这些缺点,肖克莱提出了用一种“整流结”来代替金属半导体接点的大胆设想。半导体研究小组又提出了这种半导体器件的工作原理。 1950年,第一只“PN结型晶体管”问世了,它的性能与肖克莱原来设想的完全一致。今天的晶体管,大部分仍是这种PN结型晶体管。(所谓PN结就是P型和N型的结合处。P型多空穴。N型多电子。) 1956年,肖克利、巴丁、布拉顿三人,因发明晶体管同时荣获诺贝尔物理学奖。