科学家的发明故事(科学家的发明故事简短50字)

 

美国三位科学家发明晶体管

三极管，是一种类似于阀门的半导体器件，可以用于放大、开关、稳压、信号调制和许多其他功能。

在晶体管诞生之前，电信号的放大主要是通过电子管(真空三极管)。真空三极管制作起来很困难、寿命很短，而且体积大、耗能高、易损坏，严重限制了其应用范围，人们一直希望能够用固态器件来替换它。

1945年，美国新泽西州墨累山的贝尔实验室,计划针对几种新材料(包括硅和锗)进行有目标的基础研究，以了解其潜在的应用前景。为此成立了半导体小组， 威廉·肖克利是组长，成员包括约翰•巴丁和瓦尔特•布拉顿。肖克利和巴丁都是理论物理学家，而布拉顿则是实验物理学家。

起初的工作是基于肖克利偏爱的金属-半导体结构，在多次尝试失败之后，巴丁认识到半导体的表面缺陷有着非常不利的影响，必须找到钝化表面(消除缺陷)的方法。

1947年12月23日，3位科学家——巴丁、布菜顿和肖克莱在导体电路中正在进行用半导体晶体把声音信号放大的实验。他们惊奇地发现，在他们发明的器件中通过的一部分微量电流，竟然可以控制另一部分流过的大得多的电流，因而产生了放大效应。这个器件，就是在科技史上具有划时代意义的成果——晶体管。这３位科学家因此共同荣获了1956年诺贝尔物理学奖。

晶体管和真空管比起来有以下的优点，因此可以在大多数应用中代替真空管：

1.没有因加热阴极而产生的能量耗损，实现同样的功能，晶体管消耗的功率是电子管的百万分之一。应用真空管时产生的橙光是因为加热造成，有点类似传统的灯泡。

2. 作为开关，晶体管比电子管体积小，重量低，因此有助于电子设备的小型化，为电脑的微型化奠定了基础。

3.工作电压低，只要用电池就可以供应。

4. 晶体三极管因其材料是晶体, 因此在实现大功率放大时，不需加热阴极的预热期,在供电后即可使用 ，产生的热量也很小。

很多厂家会宣传手机的防水功能，但是进水后认为是人为损坏，没有保修。洗澡时的水蒸气很容易进入机身，损坏机器。

5.可透过半导体技术大量的生产。

6.放大倍数大。

晶体管的发明引发电讯和电脑等各个方面的革命。从20世纪50 年代起，晶体管开始逐渐替代真空电子管，并最终实现了集成电路和微处理器的大批量生产。

起初，晶体管和晶体管化的设备并不受欢迎，因为它太贵了。但是美国军方很感兴趣，因为军用设备对便携性、可靠性和耐用性有着特殊的要求。在50年代的大部分时间里，正是美国军方的支持才让年轻的晶体管产业生存下来。

1957 年，苏联卫星斯普尼克上天，正式掀起了美苏太空竞赛的序幕。1961年，美国肯尼迪总统宣布在1970 年以前把人送到月球上。与苏联相比，美国的火箭技术略微落后一些，所以减轻重量就更有必要了，所有的电子设备都尽可能地使用晶体管。以晶体管为基础的半导体产业也因此而突飞猛进。集成电路成为了这个时期的主角。

以电子计算机为例，第一台通用电子计算机ENIAC 是在1946 年投入使用，1956 年退役，它使用了大约2 万根真空三极管，占用了一间大房子(167 平方米)，耗电150kW，计算能力仅为每秒钟进行5000 次加减法(20 位的十进制数)。

1954 年，贝尔实验室开发了第一台晶体管化的计算机TRADIC，使用了大约700 个晶体管和1 万个锗二极管，每秒钟可以执行1 百万次逻辑操作，功率仅为100瓦。

晶体管是规范操作电脑，手机，和所有其他现代电子电路的基本构建块。由于其响应速度快，准确性高，晶体管可用于各种各样的数字和模拟功能，包括放大，开关，稳压，信号调制和振荡器。晶体管可独立包装或在一个非常小的的区域，可容纳一亿或更多的晶体管集成电路的一部分。

晶体管被认为是现代历史中最伟大的发明之一，可能是二十世纪最重要的发明，它让收音机、计算器、电脑、以及相关电子产品变得更小、更便宜。

晶体管促进并带来了固态革命，进而推动了全球范围内的半导体电子工业。作为主要部件，它及时、普遍地首先在通讯工具方面得到应用，并产生了巨大的经济效益。由于晶体管彻底改变了电子线路的结构，集成电路以及大规模集成电路应运而生，这样制造像高速电子计算机之类的高精密装置就变成了现实。

所有的电子、电器商品在运用过程中都要留意电源的运用，一定要确保用电环境安全，做好漏电维护定时对家用电器的电源插头上的尘埃及尘垢进行擦拭，以防接触不良。