你真的很懂晶體管嗎？

晶體管是一種半導體器件，放大器或電控開關常用。晶體管是規范操作電腦，手機，和所其他現代電子電路的基本構建塊。

由于其響應速度快，準確性高，晶體管可用于各種各樣的數字和模擬功能，包括放大，開關，穩壓，信號調制和振蕩器。晶體管可獨立包裝或在一個非常小的的區域，可容納一億或更多的晶體管集成電路的一部分。

晶體管的重要性

晶體管，本名是半導體三極管，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。輸入級和輸出級都采用晶體管的邏輯電路，叫做晶體管－晶體管邏輯電路，書刊和實用中都簡稱為TTL電路，它屬于半導體集成電路的一種，其中用得最普遍的是TTL與非門。TTL與非門是將若干個晶體管和電阻元件組成的電路系統集中制造在一塊很小的硅片上，封裝成一個獨立的元件。晶體管是半導體三極管中應用最廣泛的器件之一，在電路中用“V”或“VT”（舊文字符號為“Q”、“GB”等）表示。

晶體管被認為是現代歷史中最偉大的發明之一，在重要性方面可以與印刷術，汽車和電話等的發明相提并論。晶體管實際上是所有現代電器的關鍵活動（active）元件。晶體管在當今社會的重要性主要是因為晶體管可以使用高度自動化的過程進行大規模生產的能力，因而可以不可思議地達到極低的單位成本。

雖然數以百萬計的單體晶體管還在使用，絕大多數的晶體管是和二極管|-{A|zh-cn：二極管；zh-tw：二極體}-，電阻，電容一起被裝配在微芯片（芯片）上以制造完整的電路。模擬的或數字的或者這兩者被集成在同一塊芯片上。設計和開發一個復雜芯片的成本是相當高的，但是當分攤到通常百萬個生產單位上，每個芯片的價格就是最小的。一個邏輯門包含20個晶體管，而2005年一個高級的微處理器使用的晶體管數量達2.89億個。

特別是晶體管在軍事計劃和宇宙航行中的威力日益顯露出來以后，為爭奪電子領域的優勢地位，世界各國展開了激烈的競爭。為實現電子設備的小型化，人們不惜成本，紛紛給電子工業以巨大的財政資助。

自從1904年弗萊明發明真空二極管，1906年德福雷斯特發明真空三極管以來，電子學作為一門新興學科迅速發展起來。但是電子學真正突飛猛進的進步，還應該是從晶體管發明以后開始的。尤其是PN結型晶體管的出現，開辟了電子器件的新紀元，引起了一場電子技術的革命。在短短十余年的時間里，新興的晶體管工業以不可戰勝的雄心和年輕人那樣無所顧忌的氣勢，迅速取代了電子管工業通過多年奮斗才取得的地位，一躍成為電子技術領域的排頭兵。

晶體管的發展

1）真空三極管

1939年2月，Bell實驗室有一個偉大的發現，硅p_n結的誕生。1942年，普渡大學Lark_Horovitz領導的課題組中一個名叫Seymour Benzer的學生，發現鍺單晶具有其它半導體所不具有的優異的整流性能。這兩個發現滿足了美國政府的要求，也為隨后晶體管的發明打下了伏筆。

2）點接觸晶體管

1945年二戰結束，Shockley等發明的點接觸晶體管成為人類微電子革命的先聲。為此，Shockley為Bell遞交了第一個晶體管的專利申請。最終還是獲得了第一個晶體管專利的授權。

3）雙極型與單極型晶體管

Shockley在雙極型晶體管的基礎上，于1952年進一步提出了單極結型晶體管的概念，即今天所說的結型晶體管。其結構與pnp或npn雙極型晶體管類似，但在p_n材料的界面存在一個耗盡層，以使柵極與源漏導電溝道之間形成一個整流接觸。同時兩端的半導體作為柵極。通過柵極調節源漏之間電流的大小。

4）硅晶體管

仙童半導體由一個幾人的公司成長為一個擁有12000個職工的大企業。

5）集成電路

在1954年硅晶體管發明之后，晶體管的巨大應用前景已經越來越明顯?？茖W家的下一個目標便是如何進一步把晶體管、導線及其它器件高效地連接起來。

6）場效應晶體管與MOS管

1961年，MOS管的誕生。1962年，在RCA器件集成研究組工作的Stanley， Heiman和Hofstein等發現，可以通過擴散與熱氧化在Si基板上形成的導電帶、高阻溝道區以及氧化層絕緣層來構筑晶體管，即MOS管。

7）微處理器（CPU）

英特爾公司在創立之初，目光仍然集中在內存條上。Hoff把中央處理器的全部功能集成在一塊芯片上，再加上存儲器;這就是世界上的第一片微處理器—4004（1971年）。4004的誕生標志著一個時代的開始，隨后英特爾在微處理器的研究中一發不可收拾，獨領風騷。

1989年，英特爾推出了80486處理器。1993年，英特爾研制成功新一代處理器，本來按照慣常的命名規律是80586。1995年英特爾推出Pentium_Pro。1997年英特爾發布了PentiumII處理器。1999年英特爾發布了Pentium III處理器。2000年發布了Pentium 4處理器。