
晶體管最早源于二戰(zhàn)期間山姆大叔軍事上的需求。1947年12月,貝爾實(shí)驗(yàn)室成功研制出世界上第一個(gè)晶體管!1954年,世界上第一臺(tái)沒有電子管的計(jì)算機(jī)誕生。1961年,羅伯特洛里斯獲得第一個(gè)集成電路專利。自1972年開始,Intel的處理器從包含2000多個(gè)晶體管到超過(guò)20億個(gè),到2008年,60億枚晶體管所占面積不過(guò)一張信用卡大小!
1883年,著名的交流電發(fā)明者特斯拉的死對(duì)頭愛迪生在的尋找電燈泡最佳燈絲材料時(shí),無(wú)意中發(fā)現(xiàn)沒有連接在電路里的銅絲,卻因接收到碳絲發(fā)射的熱電子產(chǎn)生了微弱的電流,由于他老人家當(dāng)時(shí)正在潛心研究城市直流供電系統(tǒng),并沒有深入研究這一現(xiàn)象,但具有敏銳企業(yè)家眼光的愛迪生將這一發(fā)明申請(qǐng)了專利,并命名為“愛迪生效應(yīng)”。1904年,弗萊明根據(jù)愛迪生效應(yīng)研發(fā)出了世界上第一只電子二極管,在隨后短短幾年,電子二極管、電子三極管等電子管器件迅猛發(fā)展,占據(jù)電子技術(shù)領(lǐng)域里據(jù)統(tǒng)治地位四十余年!
雖然電子管開啟了電子時(shí)代的新篇章,但是用起來(lái)還是很不爽!首先電子管體積很大,世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)用了約1.8W只電子管,用得起的人都是土豪,因?yàn)樗嫉丶s170m2,需要一個(gè)大豪斯!同時(shí)還存在功耗大、發(fā)熱量大、能效低、壽命短,結(jié)構(gòu)脆等諸多缺點(diǎn)??傮w來(lái)說(shuō),除了冬天可以取取暖,其他的基本上都是硬傷。隨著對(duì)電子管的越來(lái)越不爽,晶體管上場(chǎng)了,總之就是一句話,就是要干掉你,馬不停蹄的干掉你。
晶體管最早源于二戰(zhàn)期間山姆大叔軍事上的需求。1947年12月,貝爾實(shí)驗(yàn)室成功研制出世界上第一個(gè)晶體管。1954年,世界上第一臺(tái)沒有電子管的計(jì)算機(jī)誕生。1961年,羅伯特洛里斯獲得第一個(gè)集成電路專利。自1972年開始,Intel的處理器從包含2000多個(gè)晶體管到超過(guò)20億個(gè),到2008年,60億枚晶體管所占面積不過(guò)一張信用卡大??!
(注:集成電路(Integrated Circuit)是指采用一定的工藝,把若干晶體管、電阻、電容和電感等元件制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上,然后封裝在一起而成的微型結(jié)構(gòu)。)
相對(duì)于晶體管,電子管基本沒有任何優(yōu)勢(shì)!晶體管的壽命比電子管長(zhǎng)100到1000倍,功耗僅為電子管的十分之一或百分之一,而且實(shí)用性高、耐沖擊、放熱少,這下電子管沒得玩了。自從晶體管被發(fā)明那一刻起,就迅速引領(lǐng)電子技術(shù)領(lǐng)域,晶體管實(shí)際上是所有現(xiàn)代電器的最為關(guān)鍵的元件之一。晶體管作為人類歷史上偉大的發(fā)明之一,其重要性不亞于蒸汽機(jī)、汽車、電話的發(fā)明。
晶體管是指以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)的元件,包含晶體二/三極管、場(chǎng)效應(yīng)晶體管等。其中場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Field Effect Transistor縮寫FET)包括結(jié)型(Junction FET,簡(jiǎn)稱JFET)和金屬-氧化物型(Metal-Oxide Semiconductor FET,簡(jiǎn)稱MOSFET或MOS管)。今年10月份,美國(guó)開發(fā)出了世界上最小的晶體管,其柵極線寬只有1納米,再一次拯救了摩爾定律!
三極管和MOS管廣泛應(yīng)用汽車、航空航天、工業(yè)控制等電子技術(shù)領(lǐng)域。MOS管導(dǎo)通壓降小、導(dǎo)通電阻小、損耗小、噪聲系數(shù)小,是電壓控制型元件。三極管是電流控制型元件,成本比較低。選器件時(shí),先考慮三極管,如不滿足需求,再選MOS管。一般來(lái)說(shuō),高頻、高壓、大電流、低噪聲等場(chǎng)合,首選MOS管!
最后還需要談的是絕緣柵雙極型晶體管 (Insulated Gate Bipolar Transistor,簡(jiǎn)稱IGBT),它是由晶體三極管和絕緣柵型的MOSFET組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件,算是一個(gè)混血兒吧,兼有MOS管的高輸入阻抗和大功率晶體管的低導(dǎo)通壓降的優(yōu)點(diǎn),具有驅(qū)動(dòng)電流大、驅(qū)動(dòng)功率小,開關(guān)頻率快、導(dǎo)通壓降大等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于開關(guān)電源、牽引傳動(dòng)等直流高壓和交流電機(jī)領(lǐng)域!
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