导读 晶体管是微芯片和整个电子工业的基础。1947 年，巴丁和布拉顿发明了晶体管，并因此获得诺贝尔奖，被认为是 20 世纪最重要的发现之一。传...
晶体管是微芯片和整个电子工业的基础。1947 年，巴丁和布拉顿发明了晶体管，并因此获得诺贝尔奖，被认为是 20 世纪最重要的发现之一。
传统晶体管基于在电场下调制电流，这只有使用半导体材料才有可能。与金属相比，半导体中的自由电荷载体较少，而费米能级(即向系统添加一个电子所需的热力学功)位于能带隙中，这意味着电子更难激发。
通过掺杂半导体，可以创建一定数量的自由载流子，例如在空带中，现在可以将其激发到更大的动量，因此可以通过材料传输电流。
半导体可以在电场的作用下实现电子从源极到汇极的受控流动。由于半导体材料的电流-电压特性具有很强的非线性，因此可以放大或抑制电信号，就像 ap-n 结二极管一样。
为什么晶体管是由半导体而不是金属等材料制成的?金属导体无法制成晶体管，因为金属中存在大量自由(移动性极强)电子，它们会完全屏蔽材料内部的电场。
实际上，只要在导电样品上打开电场，所有电子几乎都会立即在样品内部移动并在内部重新分布，使得它们新的空间分布产生的电场恰好抵消外部施加的电场。
因此，当在导体上打开外部电场时，这种现象就无法控制电流(微观上是自由电子的流动)。
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