優(yōu)勢(shì)供應(yīng)*SYSTEM ELECTRIC晶閘管
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江蘇邱成機(jī)電有限公司
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公司
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947年12月,美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的肖克利、巴丁和布拉頓組成的研究小組,研制出一種點(diǎn)接觸型的鍺晶體管。晶體管的問世,是20世紀(jì)的一項(xiàng)重大發(fā)明,是微電子革命的先聲。晶體管出現(xiàn)后,人們就能用一個(gè)小巧的、消耗功率低的電子器件,來代替體積大、功率消耗大的電子管了。晶體管的發(fā)明又為后來集成電路的誕生吹響了號(hào)角。
電力晶體管 20世紀(jì)初的10年,通信系統(tǒng)已開始應(yīng)用半導(dǎo)體材料。20世紀(jì)上半葉,在無線電愛好者中廣泛流行的礦石收音機(jī),就采用礦石這種半導(dǎo)體材料進(jìn)行檢波。半導(dǎo)體的電學(xué)特性也在電
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話系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。
晶體管的發(fā)明,早可以追溯到1929年,當(dāng)時(shí)工程師利蓮費(fèi)爾德就已經(jīng)取得一種晶體管的。但是,限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平,制造這種器件的材料達(dá)不到足夠的純度,而使這種晶體管無法制造出來。
由于電子管處理高頻信號(hào)的效果不理想,人們就設(shè)法改進(jìn)礦石收音機(jī)中所用的礦石觸須式檢波器。在這種檢波器里,有一根與礦石(半導(dǎo)體)表面相接觸的金屬絲(像頭發(fā)一樣細(xì)且能形成檢波接點(diǎn)),它既能讓信號(hào)電流沿一個(gè)方向流動(dòng),又能阻止信號(hào)電流朝相反方向流動(dòng)。在第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)前夕,貝爾實(shí)驗(yàn)室在尋找比早期使用的方鉛礦晶體性能更好的檢波材料時(shí),發(fā)現(xiàn)摻有某種極微量雜質(zhì)的鍺晶體的性能不僅優(yōu)于礦石晶體,而且在某些方面比電子管整流器還要好。
在第二次世界大戰(zhàn)期間,不少實(shí)驗(yàn)室在有關(guān)硅和鍺材料的制造和理論研究方面,也取得了不少成績(jī),這就為晶體管的發(fā)明奠定了基礎(chǔ)。
為了克服電子管的局限性,第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,貝爾實(shí)驗(yàn)室加緊了對(duì)固體電子器件的基礎(chǔ)研究。肖克萊等人決定集中研究硅、鍺等半導(dǎo)體材料,探討用半導(dǎo)體材料制作放大器件的可能性。
1945年秋天,貝爾實(shí)驗(yàn)室成立了以肖克萊為首的半導(dǎo)體研究小組,成員有布拉頓、巴丁等人。布拉頓早在1929年就開始在這個(gè)實(shí)驗(yàn)室工作,長(zhǎng)期從事半導(dǎo)體的研究,積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。他們經(jīng)過一系列的實(shí)驗(yàn)和觀察,逐步認(rèn)識(shí)到半導(dǎo)體中電流放大效應(yīng)產(chǎn)生的原因。布拉頓發(fā)現(xiàn),在鍺片的底面接上電極,在另一面插上細(xì)針并通上電流,然后讓另一根細(xì)針盡量靠近它,并通上微弱的電流,這樣就會(huì)使原來的電產(chǎn)生很大的變化。微弱電流少量的變化,會(huì)對(duì)另外的電產(chǎn)生很大的影響,這就是“放大”作用。
布拉頓等人,還想出有效的辦法,來實(shí)現(xiàn)這種放大效應(yīng)。他們?cè)诎l(fā)射極和基極之間輸入一個(gè)弱信號(hào),在集電極和基極之間的輸出端,就放大為一個(gè)強(qiáng)信號(hào)了。在現(xiàn)代電子產(chǎn)品中,上述晶體三極管的放大效應(yīng)得到廣泛的應(yīng)用。
巴丁和布拉頓初制成的固體器件的
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放大倍數(shù)為50左右。不久之后,他們利用兩個(gè)靠得很近(相距0.05毫米)的觸須接點(diǎn),來代替金箔接點(diǎn),制造了“點(diǎn)接觸型晶體管”。1947年12月,這個(gè)世界上早的實(shí)用半導(dǎo)體器件終于問世了,在*試驗(yàn)時(shí),它能把音頻信號(hào)放大100倍,它的外形比火柴棍短,但要粗一些。
在為這種器件命名時(shí),布拉頓想到它的電阻變換特性,即它是靠一種從“低電阻輸入”到“高電阻輸出”的轉(zhuǎn)移電流來工作的,于是取名為trans-resistor(轉(zhuǎn)換電阻),后來縮寫為transistor,中文譯名就是晶體管。
由于點(diǎn)接觸型晶體管制造工藝復(fù)雜,致使許多產(chǎn)品出現(xiàn)故障,它還存在噪聲大、在功率大時(shí)難于控制、適用范圍窄等缺點(diǎn)。為了克服這些缺點(diǎn),肖克萊提出了用一種“整流結(jié)”來代替金屬半導(dǎo)體接點(diǎn)的大膽設(shè)想。半導(dǎo)體研究小組又提出了這種半導(dǎo)體器件的工作原理。
1950年,只“PN結(jié)型晶體管”問世了,它的性能與肖克萊原來設(shè)想的*一致。今天的晶體管,大部分仍是這種PN結(jié)型晶體管。(所謂PN結(jié)就是P型和N型的結(jié)合處。P型多空穴。N型多電子。)
1956年,肖克利、巴丁、布拉頓三人,因發(fā)明晶體管同時(shí)榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
晶體管的發(fā)展
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] 。
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微電子革命的先聲。為此,Shockley為Bell遞交了個(gè)晶體管的專
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利申請(qǐng)。終還是獲得了個(gè)晶體管利的
[2] 。
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,即今天所說的結(jié)型晶體管。其結(jié)構(gòu)與pnp或npn雙極型晶體管類似,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。通過柵極調(diào)節(jié)源漏之間電流的大小
[2] 。
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)
[2] 。
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)越來越明顯??茖W(xué)家的下一個(gè)目標(biāo)便是如何進(jìn)一步把晶體管、導(dǎo)線及其它器件高效地連接起來
[2] 。
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構(gòu)筑晶體管,即MOS管
[2] 。
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;這就是世界上的片微處理器—4004(1971年)。4004的誕生標(biāo)志著一個(gè)時(shí)代的開始,隨后英特爾在微處理器的研究中一發(fā)不可收拾,
DW-AS-503-M5 |
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KV06102 TKV-1V-22-QUAD |
騷
[2] 。
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。2000年發(fā)布了Pentium 4處理器
[2] 。