场效应晶体管发明背后的故事

没有人能想象没有晶体管的电子设备。在这种情况下，晶体管发明背后的想法是什么？谁是它发明和进步的幕后推手？场效应晶体管发明的真正目的是什么？它是如何出现的？这些晶体管目前的应用和进展是什么？你有没有想过这些？如果是的话，那么这篇文章将帮助你更多地了解场效应晶体管发明背后的有趣故事。

在进入它的发明部分之前，让我们先简单了解一下场效应晶体管是什么。场效应晶体管是单极晶体管，基本上是从双极晶体管发展而来的。它被用作晶体管，但其效率在于它借助电场控制材料的导电性。

虽然参与这项发明的人太多了，但有几个值得注意。朱利叶斯·埃德加·利连菲尔德、奥斯卡·海尔、约翰·巴丁、沃尔特·豪斯·布拉坦和威廉·肖克利对场效应晶体管的发明做出了重大贡献。

事实上，直到20世纪初，人们才知道产生场效应晶体管的原理。

有两个人在这项发明上为他们的想法申请了专利。

第一个人是朱利叶斯·埃德加·利林菲尔德，他是奥匈物理学家。他后来移居美国，成为美国公民。1905，他开始在莱比锡大学物理系工作。

他的工作兴趣是真空中电粒子或电子的放电。他对科学协会的第一项贡献是对场电子发射的鉴定。

他发明了众所周知的场效应晶体管（FET）。他的其他发明包括1920年同期发明的电解电容器。他为各种作品申请专利，其中1930年1月28日，他获得了场效应晶体管FET的专利。

基于他的一项发现，即与X射线管相似的发现，电子撞击金属表面所发出的任何光辐射都被称为Lilienfeld辐射。

与利连菲尔德不同，奥斯卡·海尔是一名电气工程师。他在乔治·奥古斯特大学完成了学业。1933年，他因在分子光谱学方面的工作而获得博士学位。

根据发给他的各种专利报告，奥斯卡·海尔被发现是场效应晶体管的发明者之一。他记录的其他发明是空气运动变压器和海勒管。

1963年，在获得大量经验后，他在美国加利福尼亚州创办了自己的公司。

虽然场效应晶体管的原理首先由Lilienfeld和Heil获得专利，但实际的半导体器件，如结栅场效应晶体管或JFET，是在1947年贝尔实验室的William Shockley和他的团队观察、解释和演示晶体管效应后几年才开发出来的。

肖克利将晶体管商业化的努力是对科学社会的一项突破性贡献。二战期间，肖克利在新泽西州的雷达研究实验室工作。第一个工作晶体管是由肖克利制造的。这是一个系列的锗点晶体管。

目前用于电气设备的晶体管都是MOSFET。MOSFET是金属氧化物半导体场效应晶体管。这是1960年Dawon Kahng首次提出的，这种晶体管在很大程度上取代了JFET，对电子发展产生了更深远的影响。

在场效应晶体管中，由晶体管底部的微弱电信号产生电场，该微弱电信号进一步传递到场效应晶体管的其他部分。

晶体管的底部充满了多余的电子。在中心区域或基极区域，与半导体底部相比，电子数太少。发现了两个方面，即源和漏。源极一侧是电子进入内部的区域形式，在另一个区域（漏极）上，同样地，电子从中排出。通常情况下，电子从一侧流向另一侧。电流的流动未标记在基极区域附近。沿着另一区域的薄通道有助于电流的流动。

在半导体的基底上，连接有一个电极。一层薄薄的金属氧化物将该电极与其余部分隔开。最常见的重金属氧化物是二氧化硅。电极通常被称为“栅极”。栅极是我们将微弱的电信号传递到半导体的地方。

由于电子的排斥作用，在基区形成耗尽区。传递负电荷将有助于完全阻止电流通过半导体。

虽然晶体管有各种简单的应用，但它们也可以用于复杂的场合。它们也可以用作放大装置。

根据传递到半导体的电荷，流过另一区域的电流可以更小，也可以更大。由于有另一个电压连接到它，有可能的方法进一步使它更大。场效应晶体管（FET）通常用于诸如麦克风、微波炉、电视、收音机甚至汽车等电气设备中。它们作为电荷载体器件有着广泛的应用。尽管还有许多其他半导体可用，但硅最适合用于场效应晶体管。