绝缘体:如橡胶、陶瓷、干燥的木头,几乎不导电。
但在最近的高精尖材料精细提纯实验中,学者们注意到了一些位于周期表中间位置,性质古怪的元素。
“沈所长,您来看看这个。这或许能解答您在交流会上提出的那个无灯丝开关的设想。”
(本章未完,请点击下一页继续阅读)第440章晶体管(第2/2页)
材料学博士林华,将一份厚厚的数据报告递给了前来拜访的沈平。
随后,他指着无尘实验台上,两块经过提纯,在冷光灯下泛着灰黑色金属光泽的细长晶体。
“这是利用区域熔炼法,经过几十次反复提纯后的锗,那一块是硅。纯度达到了惊人的九个九。”
“在常温且纯净的状态下,它们的原子排列紧密,共价键牢不可破。它们的导电性极差,几乎就是绝缘体。”
“但是,当我们稍微提高环境温度,或者给它们施加光照。最奇妙的是,当我们在这些纯净的晶体中,人为地,微量地‘掺入’一些其他特定的元素,比如磷或者硼之后……”
“它们的内部结构会被打破。磷会多出一个自由电子,而硼则会抢走一个电子,留下一个渴望被填补的空洞。这种微观层面的改变,让它们的导电性发生了千万倍的变化!”
“它们不再是绝缘体,但也不同于金属那样的良导体。它们介于两者之间,且导电的方向和能力,完全可以通过我们人为的‘掺杂’来进行精确控制。”
林华博士给出了一个物理学上的定义,“我们称这种物质为,半导体。”
沈平戴上厚厚的近视眼镜,仔细端详着桌上那两块不起眼的灰黑色晶体。
作为搞逻辑运算的专家,他敏锐地察觉到了其中的潜力,但并没有立刻明白这东西如何取代庞大的电子管。
“这是极其美妙的材料特性。”沈平问道,“但林博士,它究竟能用来做什么?怎么做开关?”
林华没有去解释,他转过身,从一个铺着天鹅绒的防静电木盒里,用镊子小心翼翼地夹起了一个微小的物件。
那是一个只有黄豆大小的,被封装在黑色绝缘胶木里的固体元件。
它的底部,伸出了三根比头发丝粗不了多少的金属引脚。
“这是我们用掺杂了不同杂质的半导体材料,像三明治一样,一层一层紧密拼接起来的实验品。”
林华将这个微小的元件,接入了实验台上一个精密的测试电路中。
电路的两端分别连接着电源和一台灵敏的指针式电流计。