--- title: "第一只晶体管：小输入怎样控制大电流" description: "点接触实验证明了什么，是普通电阻做不到的？" canonical_url: "https://sandboxphysics.com/zh/stories/condensed-matter/transistor-point-contact/" language: "zh-CN" page_type: "story" alternate_languages: en: "https://sandboxphysics.com/stories/condensed-matter/transistor-point-contact/" last_modified: "2026-10-23" --- [控制电流与光的材料](https://sandboxphysics.com/zh/stories/condensed-matter/#devices) 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？ Sandbox Physics · 2026-10-23 诺奖贡献：1956-1 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] 接着探索物理 ## 动手试相关模型 ### [晶体管输出曲线](https://sandboxphysics.com/zh/labs/transistor-output-characteristics/) 改变基极注入，测集电极电流。 教学模型采用结型晶体管，与原始点接触器件不同。 ## 来源与阅读说明 1. [Bardeen: Semiconductor research (1956)](https://www.nobelprize.org/uploads/2018/06/bardeen-lecture.pdf) 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)](https://www.nobelprize.org/uploads/2018/06/shockley-lecture.pdf) 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](https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1956/summary/) 核对获奖归属与年份。原始观测或理论论文往往早得多。 [凝聚态：从材料读到证据](https://sandboxphysics.com/zh/stories/condensed-matter/) [热电子发射：热表面怎样给电流设上限](https://sandboxphysics.com/zh/stories/condensed-matter/thermionic-emission/) [Esaki 隧道二极管：电压升高，电流为何反降](https://sandboxphysics.com/zh/stories/condensed-matter/esaki-tunnel-diode/) [异质结构：界面怎样变成器件的控制手段](https://sandboxphysics.com/zh/stories/condensed-matter/semiconductor-heterostructures/) [集成电路：把一个电路做进同一块材料](https://sandboxphysics.com/zh/stories/condensed-matter/integrated-circuit/) [巨磁阻：磁化方向怎样改变电阻](https://sandboxphysics.com/zh/stories/condensed-matter/giant-magnetoresistance/) [CCD 成像：先搬运电荷，再读出信号](https://sandboxphysics.com/zh/stories/condensed-matter/ccd-charge-transfer/) [石墨烯：薄片怎样成为可测的电子系统](https://sandboxphysics.com/zh/stories/condensed-matter/graphene-field-effect/) [蓝 LED：宽带隙只是起点](https://sandboxphysics.com/zh/stories/condensed-matter/blue-led/)