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Sandbox Physics
控制电流与光的材料

材料 · 测量 · 解释

第一只晶体管:小输入怎样控制大电流

点接触实验证明了什么,是普通电阻做不到的?

  1. 把两个触点压在锗上

  2. 在表面附近注入载流子

  3. 给输出端单独供电

  4. 测信号增益

输出功率来自偏置电源,载流子注入控制了电源怎样把功率送进信号。

两个紧挨的触点改变了实验

1947 年 12 月,Bardeen 和 Brattain 用压在锗上的相邻点触头获得放大。早先简单场效应方案受到表面态阻碍,成功的器件把半导体表面推到研究中心。

Shockley 后来的结型晶体管理论提供另一条控制载流子的路。1956 年联合授奖涵盖半导体研究和晶体管效应,两种器件的结构仍需区分。

来源:[1][2]

增益要放在有偏置的电路中量

输入端的变化调节被输出端收集的载流子,输出端另有电源。要说明增益,必须交代信号源、负载,并测电压和电流;只有电阻改变,还不等于获得功率放大。

来源:[1][2]

结型输出曲线说明哪里适合放大

结型晶体管的基区很薄,许多注入的少数载流子能到达集电极。输出曲线分出放大区、截止区与饱和区。增益随偏置和器件结构变化,不是材料独有的常数。

来源:[2]

新 Lab 研究结型器件

输出特性 Lab 把载流子控制与集电极电流扫描连起来,解释偏置和饱和。点接触的历史结果仍是另一个实验,具体几何和表面物理见原始叙述。

来源:[1][2][3]

来源与阅读说明

  1. Bardeen: Semiconductor research (1956)

    表面态、早期场效应尝试,以及点接触放大的形成。

  2. Shockley: Transistor technology evokes new physics (1956)

    结型器件与载流子注入,应与 1947 年点接触实验分开。

  3. Nobel Prize in Physics 1956: official award

    核对获奖归属与年份。原始观测或理论论文往往早得多。

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