晶体管的介绍，晶体管秒懂百科
chanong
|我的母亲是一名小学图书管理员，负责很多书籍，所以小时候我就认为她是世界上最有知识的人。随着年龄的增长，她发现自己虽然对工作很真诚，但自己并不是什么都知道。所以我决定写一个简短的介绍，从晶体管开始，以便我的母亲（以及其他非技术人员）可以更多地了解我所工作的半导体行业。
1.什么是晶体管？
有这样一件小事：
2.晶体管为何出现？
故事始于费城的宾夕法尼亚大学。 1942年的一天，几名身着军装的男子来到了大学。
那是二战，当时国家之间战争频繁，使用的主要武器就是各种大炮。
为了击中目标，大炮需要许多发射台。每个发射台都需要计算数百条轨迹，而每条轨迹的数学模型都是一组高度复杂的非线性方程。无法找到这些方程的精确解，因此只能使用数值方法来计算近似值。
弹道计算模型
然而，即使使用数值方法近似解也不是一项简单的任务。按照当时常用的算盘等计算工具，即使200多个计算器加班加点，也需要两个多月的时间才能完成照片电子表格。在“时间就是生命”的战争时代，速度怎么可能这么慢？可惜的是，计算还没有结束，战斗已经结束了。
因此，宾夕法尼亚大学的四位科学家提出了第一个想法，原型第一台电子计算机——“使用高速电子管计算装置”，用电子管代替继电器来提高计算速度，这是我所预料的。这台机器。
电子管的物理图像
在后来被称为“计算机之父”的数学家冯诺依曼博士的帮助下，他们终于创造出了一台电子计算机——Eniac。 （它并没有成为第一台电子计算机，但那是另一回事了。）
Eniac 的计算速度仅比目前市场上最蹩脚的山寨手机快几千倍，但它的体积巨大，功耗惊人。他的体重相当于六头大象。
请注意，我们所说的计算机的祖先并不是图中的那个，而是整个房间组合起来就是一台电子计算机。
为什么计算机的祖先现在如此轻巧灵活？是的，就是晶体管。
世界上第一个晶体管模型
3.什么是晶体管？
大家知道，我们周围的物体根据是否容易被雷击，可以分为两种：容易被雷击的称为导体，不易被雷击的称为绝缘体。
如果某物很狡猾，你把它变成导体，它就会变成导体，如果你把它变成绝缘体，它就会变成绝缘体。哪里有利润，哪里就有利润。它是一种半导体。
我们来看看上面的元素周期表。任何黄色的东西都是金色字母旁边的一个单词。它们都是金属的。我们就称他们为铁东队吧。青色是对手，绝缘体。让我们根据这些来称呼它们。自由基、石、气、水队。
铁托瓦队更加挑衅，与大哥�**舱箍思ち业恼蕉罚沾蚨尤词掷淠辉市硭桥龃サ**病５颐窃舭氲继迦疵挥心敲窗薹置鳌５彼窍敫颐谴虻缁笆保蔷突岣颐谴虻缁埃彼遣幌敫颐谴虻缁笆保蔷筒换岣颐谴虻缁啊Ｎ颐堑纳钪皇切腋！�
这种半导体是构成晶体管的主要材料，其窃贼特性使其能够执行最基本的功能：充当开关。
每个电路都有一个开关，实际上控制其打开和关闭，就像打开灯的简单操作一样。
灯光照明效果图
以前使用的机械开关比较迟钝，需要人去按压，费时费力。
机械开关示意图
半导体利用电压控制导通和不导通来控制电路的通断，实现开关功能。通过大量开关的组合，可以实现信息的存储和传输，还可以实现复杂的逻辑功能。这就是所谓的集成电路（IC）的创建方式。
4.晶体管跟我有什么关系？
1947年，美国贝尔实验室成功演示了第一只基于锗半导体的具有放大功能的点接触晶体管，标志着现代半导体工业的诞生和信息时代的开始。今天是晶体管问世70 周年，晶体管是20 世纪最重要的发明之一。
这是一件很小的事情，但它有很多好处。首先，它极其耐用，比原来的电子管耐用100到1000倍，可以永久固定；其次，它可以做得很小，节省材料和电力，价格便宜。易于集成。
仅由七个原子组成的量子点晶体管，http://tech.sina.com.cn/d/2010-05-26/09484232730.shtml
随着晶体管的出现，我们的生活发生了翻天覆地的变化，我们以为永远见不到的风景和人也逐渐出现在我们的眼前。
5. 展望未来
那一年，英特尔发布了第一款微处理器4004，拥有2,000 多个晶体管。
英特尔4004处理器
如今，超大型集成电路可以在单个芯片上集成超过50 亿个晶体管。
随着晶体管小型化的进展，我们将面临量子效应的挑战，但我们希望能够克服这一挑战，打造更大的辉煌。
最后，我希望我妈妈能够轻松了解晶体管和半导体行业，这样她回家过年时唯一能谈论的话题就是被迫嫁给我。
本文转载自中国科学院半导体研究所微信公众号。
征文灵感
中国科学探索中心官方微信欢迎您的投稿。
稿件内容以反证伪、破除神话为核心思想，可涵盖科技哲学、科学与公众、世俗人文主义、科技伦理等领域。目的是为了不带偏见地让公众了解科学探索的成果，防止公众被欺骗。
稿件被接受后，将立即支付版税。
投稿邮箱：cfi@crisp.org.cn
中国科学探索中心
捍卫科学并与谎言和神话作斗争
您的关注和转发是对科学最大的支持。