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晶体管在半导体材料应用中的早期探索有哪些重要节点?

虫儿飞飞

问题更新日期:2025-07-09 11:05:53

问题描述

晶体管的发展历经多个关键阶段,以下是早期探索
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晶体管的发展历经多个关键阶段,以下是早期探索中的主要里程碑与技术创新。

理论奠基阶段(19世纪-20世纪初)

年份事件概要核心贡献者意义
1833发现硫化银导电特性迈克尔·法拉第首次观察到半导体材料的特殊导电性
1874金属-半导体接触整流效应卡尔·布劳恩奠定半导体器件非对称导电的理论基础
1926提出场效应晶体管概念尤利乌斯·利莲费尔德首个晶体管理论原型,因材料限制未实现

技术突破阶段(1940-1950年代)

  1. 1947年:点接触晶体管诞生
    贝尔实验室的巴丁、布拉顿和肖克利团队用锗材料制成首个可工作的晶体管,实现电流放大功能,取代真空管成为电子设备核心元件。

  2. 1948年:结型晶体管理论提出
    肖克利完善双极型晶体管设计理论,明确PN结在载流子输运中的作用,为后续硅基晶体管开发提供理论指导。

  3. 1950年代:硅材料提纯技术突破
    通过区域熔炼法(ZoneRefining)提纯硅晶体,纯度达99.9999%,解决早期锗晶体管温度稳定性差的问题。

工业化应用阶段(1950年代后期)

  • 1954年:首颗商用硅晶体管量产
    德州仪器(TI)推出硅晶体管,耐高温特性使其在军事和航天领域迅速普及。

  • 1959年:平面工艺发明
    仙童半导体的诺伊斯利用氧化层掩膜技术实现晶体管平面化制造,为集成电路诞生铺平道路。

通过上述节点可见,早期晶体管探索融合了材料科学、量子力学与工艺创新,最终推动半导体行业从实验室走向大规模应用。

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