晶体管

历史第一个晶体管的复制品.1925年，加拿大物理学家尤利乌斯·爱德利林费尔德（英语：JuliusEdgarLilienfeld）申请场效应晶体管（FET）的专利1926年，尤利乌斯·爱德利林费尔德（英语：JuliusEdgarLilienfeld）也在美国申请专利，但是他没有发布过相关的文章，而且当时还没有制作高品质半导体的相关技术。1934年，德国发明家奥斯卡海尔（英语：OskarHeil）申请类似装置的专利。1947年12月，美国贝尔实验室的肖克利、巴丁和布拉顿组成的研究小组，研制出一种点接触型的锗晶体管。运用及分类NPN型晶体管示意图晶体管主要分为两大类：双极性晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）晶体管一般都有三个极，其中一极兼任输入及输出端子，(B)基极不能做输出，(C)集电极不能做输入之外，其余两个极组成输入及输出对。晶体管之所以如此多用途在于其信号放大能力，当微细信号加于其

构造这种晶体管结合了金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的高电流单栅控制特性及双极性晶体管的低饱和电压的能力，在单一的IGBT器件里，会透过把一个隔离的场效应晶体管（FET）结合，作为其控制输入，并以双极性晶体管作开关。用途和特征绝缘栅双极晶体管其基本包装为三个端点的功率级半导体元件，其特点为高效率及切换速度快，为改善功率级BJT运作的工作状况而诞生。IGBT结合了场效晶体管栅极易驱动的特性与双极性晶体管耐高电流与低导通电压压降特性，IGBT通常用于中高容量功率场合，如切换式电源供应器、马达控制与电磁炉。大型的IGBT模组应用于数百安培与六千伏特的电力系统领域，其模组内部包含数个单一IGBT元件与保护电路。IGBT为近数十年发明产物，第一代IGBT产品于1980年代与1990年初期，但其切换速度不快且开关截止时易产生拴锁现象与二次崩溃现象，第二代IGBT产品便有很大的进展，第三代I...

架构像素排列之图解寻常的液晶显示器好比计算器的显示面版，其图像元素是由电压直接驱动；当控制一个单元时不会影响到其他单元。当像素数量增加到极大如以百万计时，这种方式就变得不实际，注意到每个像素的红、绿、蓝三色都要有个别的连接线。为了避免这种困境，将像素排成行与列则可将连接线数量减至数以千计。如果一列中的所有像素都由一个正电位驱动，而一行中的所有像素都由一个负电位驱动，则行与列的交叉点像素会有最大的电压而被切换状态。然而此法仍有缺陷，即是同一行或同一列的其他像素虽然受到的电压仅为部分值，但这种部分切换仍会使像素变暗（以不切换为亮的液晶显示器而言）。解决方法是每个像素都添加一个配属于它的晶体管开关，使得每个像素都可被独立控制。晶体管所拥有的低漏电流特征所代表的意义乃是当画面更新之前，施加在像素的电压不会任意丧失。每个像素是个小的电容器，前方有着透明的铟锡氧化物层，后方也有透明层，并有绝缘性的液晶...

发展及应用1947年12月，贝尔实验室的约翰·巴丁、沃尔特·布喇顿在威廉·肖克利的指导下共同发明了点接触形式的双极性晶体管。1948年，肖克利发明了采用结型构造的双极性晶体管。在其后的大约三十年时间内这种器件是制造分立元件电路和集成电路的不二选择。早期的晶体管是由锗制造的。在1950年代和1960年代，锗晶体管的使用多于硅晶体管。硅晶体管截止电压通常为0.5至1V，锗晶体管的截止电压更小，通常约0.2V，这使得锗晶体管适用于某些应用场合例如高灵敏度的设备。在晶体管的早期历史中，曾有多种双极性晶体管的制造方法被开发出来。锗晶体管的一个主要缺点是它容易产生热失控。由于锗的禁带宽度较窄，如果要稳定工作，则对其工作温度的要求相对硅半导体更严，因此大多数现代的双极性晶体管是由硅制造的。采用硅的另外一个原因是容易形成稳定的二氧化硅，二氧化硅与其他金属之间的粘性也大，容易制作电子器件。后来，人们也开始使...

从细菌到人类的细胞当中，都包含了某些蛋白质，从事类似于晶体管(Transistor)的工作。在一般晶体管中，电子在半导体当中的流动是受到电位差所控制；而在细胞当中，某些跨越细胞膜表面的蛋白质也是以电位差控制钠、钾、钙等离子进出细胞。这些由蛋白质所构成的离子信道，其功能单位一般由四个蛋白质次单元所组成，每一个蛋白质次单元又由六次往复缠绕的多月生月太(Polypeptide)所构成。这种六次往复缠绕的穿越细胞膜结构常见于钠、钾、钙等离子通道，其中尚包括螺旋状(α-helix)的结构，它们对于不同电荷离子的灵敏度相当高。关于离子信道结构的研究已有多年，由于离子通道不容易形成结晶，所以其结构的决定也就益发困难。有研究者尝试利用抗体为骨架去帮助蛋白质结晶，其所选用的蛋白质分离自一种古细菌Aeropyrumpernix，蛋白质名为KvAP，其作用是管控钾离子进出细胞。KvAP有类似于船桨(Paddle...