晶体管与集成电路
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晶体管的发明意味着一个梦想的实现。
——欧内斯特·布朗和斯图尔特·麦克唐纳,《小型机的革命》作者
20世纪40年代,计算机的开关装置还在使用机械继电器,它那连续开合的声音就像货运列车那样咔咔作响。到20世纪50年代,真空管取代了机械继电器。但真空管在技术上走进了死胡同,它们不可能再小了,而且由于它们会发热,彼此之间必须间隔一定的距离。因此,早期的计算机都像患了象皮病一样,看起来臃肿无比。
到1960年,研究固态元件的物理学家为计算机世界引入了一种全新的器件。这种使人们将真空管弃之如敝屣的东西叫作晶体管。晶体管是一小片惰性晶体,具有有趣的电气特性,一面世即被视为一项革命性技术发明。其发明者约翰·巴丁、沃尔特·布拉顿和威廉·肖克利因为这项技术创新,于1956年获得诺贝尔物理学奖。
晶体管的意义绝不仅仅在于淘汰了另一项技术,它是量子物理学应用方面的一系列实验的结晶,最终将计算机从工程师和科学家专用的巨型计算机变成像电视机一样可以随意购买的商品。作为一项技术突破,它不仅使得20世纪60年代微型计算机得以面世,还促使20世纪70年代个人计算机革命得以爆发。
1947年圣诞节的前两天,巴丁和布拉顿完成了“20世纪的重大发明”。但要想理解那年冬天在美国新泽西州默里山问世的晶体管的真正意义,我们还得说到多年以前的研究。