晶体管，微电子革命中的先驱

20世纪50年代初，《纽约时报》对晶体管的评论是:“这东西除了做助听器，恐怕没什么别的用途。”今天从电子、集成电路、计算机、自动控制等产业对国民经济和社会生活的巨大影响中，可以深切感受到晶体管对人类文明起到多么巨大的推动作用。

如果时光倒流 60多年，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，输出功率虽只有一瓦左右，耗电却要四五十瓦，而且功能很有限:打开电源开关，要等一分多钟才会慢慢响起来。后来，袖珍半导体收音机成为的随身物品，大家在使用这些现代科技产品时，应该对发明者心存敬意。

晶体管的发明工作始于美国新泽西的默里山，在这里科学家们正在寻找电子管的替代品。电子管虽然能够放大音乐和语音，并使长途通话在20世纪上半叶成为可能，但它功耗大，产生的热量过多，并且极易烧坏。

1947年圣诞节前夕，37岁的美国固态物理学理论家肖克莱邀请几位贝尔实验室的同事观察他和合作者--实验物理学家巴丁、理论物理学家布拉顿最近取得的“一些成果”，即演示电流通过一个名为“晶体管”的小元器件。尽管用现代标准衡量这个小元器件原始且笨拙，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一种可靠、小型而又便宜的替代装置了。

和真空管相同的是，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家研制出当今世界上最小的晶体管--直径仅20纳米(1纳米为1米的10亿分之一)。为了取得它的1厘米大的照片，科学家要用电子显微镜把它放大 50 万倍。而把 20 纳米的晶体管放进一片普通集成电路，就如同把一根头发放在足球场的中央。

与工作中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---种处于绝缘体(如玻璃)与良导体(如铁和金)之间的固态导体。由此可见，三位晶体管发明人的成功。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)。

晶体管诞生后，首先在电话设备和助听器中使用。慢慢地，它在任何有插座或电池的东西中都能发挥作用了。1958 年，IBM研制出第一台全部使用晶体管的计算机。后晶体管取代电子管，使计算机体积减小、寿命增加、价格降低，为其广泛应用创造了条件。

2010 年，葡萄牙新里斯本大学的研究人员成功研制出全球首款纸制晶体管，即在纸张的两面都安装了专门的装置，这样纸张就可以同时起到绝缘体和感光底层的作用。使用中研究人员发现，这种混合场效应晶体管的性能超过了那些非晶硅薄膜晶体管和氧化物半导体晶体管,可以用在纸质显示屏、智能标签和生物程序等新型电子设备中！