晶體管的出現(xiàn),,是電子技術(shù)之樹(shù)上綻開(kāi)的一朵絢麗多彩的奇葩。
同電子管相比,,晶體管具有諸多優(yōu)越性:
?、倬w管的構(gòu)件是沒(méi)有消耗的。無(wú)論多么優(yōu)良的電子管,,都將因陰極原子的變化和慢性漏氣而逐漸劣化,。由于技術(shù)上的原因,晶體管制作之初也存在同樣的問(wèn)題,。隨著材料制作上的進(jìn)步以及多方面的改善,,晶體管的壽命一般比電子管長(zhǎng)100到1000倍,稱(chēng)得起永久性器件的美名,。
?、诰w管消耗電能極少,僅為電子管的十分之一或幾十分之一,。它不像電子管那樣需要加熱燈絲以產(chǎn)生自由電子,。一臺(tái)晶體管收音機(jī)只要幾節(jié)干電池就可以半年一年地聽(tīng)下去,這對(duì)電子管收音機(jī)來(lái)說(shuō),,是難以做到的,。
③晶體管不需預(yù)熱,,一開(kāi)機(jī)就工作,。例如,,晶體管收音機(jī)一開(kāi)就響,晶體管電視機(jī)一開(kāi)就很快出現(xiàn)畫(huà)面,。電子管設(shè)備就做不到這一點(diǎn),。開(kāi)機(jī)后,非得等一會(huì)兒才聽(tīng)得到聲音,,看得到畫(huà)面,。顯然,在軍事,、測(cè)量,、記錄等方面,晶體管是非常有優(yōu)勢(shì)的,。
?、芫w管結(jié)實(shí)可靠,比電子管可靠100倍,,耐沖擊,、耐振動(dòng),這都是電子管所無(wú)法比擬的,。另外,,晶體管的體積只有電子管的十分之一到百分之一,放熱很少,,可用于設(shè)計(jì)小型,、復(fù)雜、可靠的電路,。晶體管的制造工藝雖然精密,,但工序簡(jiǎn)便,有利于提高元器件的安裝密度,。
正因?yàn)榫w管的性能如此優(yōu)越,,晶體管誕生之后,便被廣泛地應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),、國(guó)防建設(shè)以及人們?nèi)粘I钪小?953年,首批電池式的晶體管收音機(jī)一投放市場(chǎng),,就受到人們的熱烈歡迎,,人們爭(zhēng)相購(gòu)買(mǎi)這種收音機(jī)。接著,,各廠家之間又展開(kāi)了制造短波晶體管的競(jìng)賽,。此后不久,不需要交流電源的袖珍“晶體管收音機(jī)”開(kāi)始在世界各地出售,,又引起了一個(gè)新的消費(fèi)熱潮,。
由于硅晶體管適合高溫工作,,可以抵抗大氣影響,在電子工業(yè)領(lǐng)域是最受歡迎的產(chǎn)品之一,。從1967年以來(lái),,電子測(cè)量裝置或者電視攝像機(jī)如果不是“晶體管化”的,那么就別想賣(mài)出去一件,。輕便收發(fā)機(jī),,甚至車(chē)載的大型發(fā)射機(jī)也都晶體管化了。
另外,,晶體管還特別適合用作開(kāi)關(guān),。它也是第二代計(jì)算機(jī)的基本元件。人們還常常用硅晶體管制造紅外探測(cè)器,。就連可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿碾姵亍?yáng)能電池也都能用晶體管制造,。這種電池是遨游于太空的人造衛(wèi)星的必不可少的電源。晶體管這種小型簡(jiǎn)便的半導(dǎo)體元件還為縫紉機(jī),、電鉆和熒光燈開(kāi)拓了電子控制的途徑,。
從1950年至1960年的十年間,世界主要工業(yè)國(guó)家投入了巨額資金,,用于研究,、開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)晶體管和半導(dǎo)體器件。例如,,純凈的鍺或硅半導(dǎo)體,,導(dǎo)電性能很差,但加入少量其它元素(稱(chēng)為雜質(zhì))后,,導(dǎo)電性能會(huì)提高許多,。但是要想把定量雜質(zhì)正確地熔入鍺或硅中,必須在一定的溫度下,,通過(guò)加熱等方法才能實(shí)現(xiàn),。而一旦溫度高于攝氏75度,晶體管就開(kāi)始失效,。為了攻克這一技術(shù)難關(guān),,美國(guó)政府在工業(yè)界投資數(shù)百萬(wàn)美元,
以開(kāi)展這項(xiàng)新技術(shù)的研制工作,。在這樣雄厚的財(cái)政資助下,,沒(méi)過(guò)多久,人們便掌握了這種高熔點(diǎn)材料的提純,、熔煉和擴(kuò)散的技術(shù),。特別是晶體管在軍事計(jì)劃和宇宙航行中的威力日益顯露出來(lái)以后,為爭(zhēng)奪電子領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)地位,世界各國(guó)展開(kāi)了激烈的競(jìng)爭(zhēng),。為實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的小型化,,人們不惜成本,紛紛給電子工業(yè)以巨大的財(cái)政資助,。
自從1904年弗萊明發(fā)明真空二極管,,1906年德福雷斯特發(fā)明真空三極管以來(lái),電子學(xué)作為一門(mén)新興學(xué)科迅速發(fā)展起來(lái),。但是電子學(xué)真正突飛猛進(jìn)的進(jìn)步,,還應(yīng)該是從晶體管發(fā)明以后開(kāi)始的。尤其是PN結(jié)型晶體管的出現(xiàn),,開(kāi)辟了電子器件的新紀(jì)元,,引起了一場(chǎng)電子技術(shù)的革命。在短短十余年的時(shí)間里,,新興的晶體管工業(yè)以不可戰(zhàn)勝的雄心和年輕人那樣無(wú)所顧忌的氣勢(shì),,迅速取代了電子管工業(yè)通過(guò)多年奮斗才取得的地位,一躍成為電子技術(shù)領(lǐng)域的排頭兵,。