晶體管，微電子革命中的先驅

20世紀50年代初，《紐約時報》對晶體管的評論是:“這東西除了做助聽器，恐怕沒什麼別的用途。”今天從電子、集成電路、計算機、自動控制等產業對國民經濟和社會生活的巨大影響中，可以深切感受到晶體管對人類文明起到多麼巨大的推動作用。

如果時光倒流 60多年，晶體管還沒有被發明，那麼今天的人們大概還在使用電子管收音機。這種收音機普遍使用五六個電子管，輸出功率雖只有一瓦左右，耗電卻要四五十瓦，而且功能很有限:打開電源開關，要等一分多鐘才會慢慢響起來。後來，袖珍半導體收音機成為的隨身物品，大家在使用這些現代科技產品時，應該對發明者心存敬意。

晶體管的發明工作始於美國新澤西的默里山，在這裡科學家們正在尋找電子管的替代品。電子管雖然能夠放大音樂和語音，並使長途通話在20世紀上半葉成為可能，但它功耗大，產生的熱量過多，並且極易燒壞。

1947年聖誕節前夕，37歲的美國固態物理學理論家肖克萊邀請幾位貝爾實驗室的同事觀察他和合作者--實驗物理學家巴丁、理論物理學家布拉頓最近取得的“一些成果”，即演示電流通過一個名為“晶體管”的小元器件。儘管用現代標準衡量這個小元器件原始且笨拙，但它在當時卻是一個舉世震驚的突破，因為真空管--最初的電子增幅器雖然加快了無線電、電話、電視機等的發展，但這種真空管體積大、耗能多，拖了發展複雜電子機器的後腿。電子機械師們早就期待一種可靠、小型而又便宜的替代裝置了。

和真空管相同的是，晶體管能放大微弱的電子信號;不同的是，它廉價、耐久、耗能小，並且幾乎能夠被製成無限小。1999 年 9 月，法國原子能委員會的科學家研製出當今世界上最小的晶體管--直徑僅20納米(1納米為1米的10億分之一)。為了取得它的1厘米大的照片，科學家要用電子顯微鏡把它放大 50 萬倍。而把 20 納米的晶體管放進一片普通集成電路，就如同把一根頭髮放在足球場的中央。

與工作中產生巨大熱量的真空管相反，晶體管能在冷卻狀態下工作，因為它採用了半導體---種處於絕緣體(如玻璃)與良導體(如鐵和金)之間的固態導體。由此可見，三位晶體管發明人的成功。取決於他們確定了合適的使用材料(開始是金屬元素鍺,然後是硅)。

晶體管誕生後，首先在電話設備和助聽器中使用。慢慢地，它在任何有插座或電池的東西中都能發揮作用了。1958 年，IBM研製出第一台全部使用晶體管的計算機。後晶體管取代電子管，使計算機體積減小、壽命增加、價格降低，為其廣泛應用創造了條件。

2010 年，葡萄牙新里斯本大學的研究人員成功研製出全球首款紙制晶體管，即在紙張的兩面都安裝了專門的裝置，這樣紙張就可以同時起到絕緣體和感光底層的作用。使用中研究人員發現，這種混合場效應晶體管的性能超過了那些非晶硅薄膜晶體管和氧化物半導體晶體管,可以用在紙質顯示屏、智能標籤和生物程序等新型電子設備中！