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發(fā)布日期:2022-10-09 點(diǎn)擊率:69
同電子管相比,晶體管具有諸多優(yōu)越性:
構(gòu)件沒(méi)有消耗無(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。
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。
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,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。
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。
1)真空三極管1939年2月,Bell實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)偉大的發(fā)現(xiàn),硅p_n結(jié)的誕生。1942年,普渡大學(xué)Lark_Horovitz領(lǐng)導(dǎo)的課題組中一個(gè)名叫Seymour Benzer的學(xué)生,發(fā)現(xiàn)鍺單晶具有其它半導(dǎo)體所不具有的優(yōu)異的整流性能。這兩個(gè)發(fā)現(xiàn)滿(mǎn)足了美國(guó)政府的要求,也為隨后晶體管的發(fā)明打下了伏筆 。2)點(diǎn)接觸晶體管1945年二戰(zhàn)結(jié)束,Shockley等發(fā)明的點(diǎn)接觸晶體管成為人類(lèi)微電子革命的先聲。為此,Shockley為Bell遞交了第一個(gè)晶體管的專(zhuān)利申請(qǐng)。最終還是獲得了第一個(gè)晶體管專(zhuān)利的授權(quán) 。3)雙極型與單極型晶體管Shockley在雙極型晶體管的基礎(chǔ)上,于1952年進(jìn)一步提出了單極結(jié)型晶體管的概念,即今天所說(shuō)的結(jié)型晶體管。其結(jié)構(gòu)與pnp或npn雙極型晶體管類(lèi)似,但在p_n材料的界面存在一個(gè)耗盡層,以使柵極與源漏導(dǎo)電溝道之間形成一個(gè)整流接觸。同時(shí)兩端的半導(dǎo)體作為柵極。通過(guò)柵極調(diào)節(jié)源漏之間電流的大小。4)硅晶體管仙童半導(dǎo)體由一個(gè)幾人的公司成長(zhǎng)為一個(gè)擁有12000個(gè)職工的大企業(yè) 。5)集成電路在1954年硅晶體管發(fā)明之后,晶體管的巨大應(yīng)用前景已經(jīng)越來(lái)越明顯。科學(xué)家的下一個(gè)目標(biāo)便是如何進(jìn)一步把晶體管、導(dǎo)線(xiàn)及其它器件高效地連接起來(lái) 。6)場(chǎng)效應(yīng)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(fā)現(xiàn),可以通過(guò)擴(kuò)散與熱氧化在Si基板上形成的導(dǎo)電帶、高阻溝道區(qū)以及氧化層絕緣層來(lái)構(gòu)筑晶體管,即MOS管 。7)微處理器(CPU)英特爾公司在創(chuàng)立之初,目光仍然集中在內(nèi)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(chǔ)器;這就是世界上的第一片微處理器—4004(1971年)。4004的誕生標(biāo)志著一個(gè)時(shí)代的開(kāi)始,隨后英特爾在微處理器的研究中一發(fā)不可收拾,獨(dú)領(lǐng)風(fēng)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(lái)按照慣常的命名規(guī)律是80586。1995年英特爾推出Pentium_Pro。1997年英特爾發(fā)布了PentiumII處理器。1999年英特爾發(fā)布了Pentium III處理器。
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