无线电科技基础有趣的半导体

上个世纪40年代,又有一种奇妙的管子诞生了,它叫做“半导体晶体管”。现在,半导体晶体管正在不断地替代着各种形式的真空电子管,它的前途看来是无可限量的!

放大管

人们也许要问:什么是半导体?为什么它能用来制成晶体管呢?

要回答这个问题,得从物质的导电性讲起。

我们知道,世界上各式各样物质组成的物体,由于导电性能的不同,被人们分为导体或者绝缘体。象金、银、铜、铁之类的金属,因为它们导电的本领很好,叫做导体。而象木材、玻璃、陶瓷、橡皮之类,它们不易导电,叫做绝缘体。导体和绝缘体性质不同,导体被用来传递电流,绝缘体被用来防止电流向地面或别的物体上传导。

不过,在自然界里,有许许多多物质的导电本领不太好又不太差,它们介于导体与绝缘体之间,这些东西叫做“半导体”。

“半导体”并不是什么罕见的、神秘的东西,矿石机里的那颗“矿石”,就是最常见的半导体。

二极管

人们对于半导体的研究,并不是最近才开始的。只是由于半导体既不善于导电,又不能很好绝缘,所

得广泛的应用。长期以来,除了在普通的矿石机里,半导体被用来把无线电波转变成为推动耳机工作的电流之外,几乎谁也没有再以别的方式去利用过它。后来由于电子管生产的发展,矿石收音机很快又被电子管收音机代替了,半导体这种珍贵的材料,也就更默默无闻。

从年开始,半导体技术才跨进了一个新的阶段。因为在这一年里,人们发现,只要用很小的一点半导体材料,并且适当地安上几个电接头,就能用它去代替真空电子管的工作。这种管子,就叫做“晶体管”。

晶体管的构造是很简单的,它一共只有薄薄的三层。当中的一层叫做基片,是用硅或绪做成的,所以晶体管有硅管和绪管的区别。在制取硅或绪的过程中,有意地掺进了不同的杂质,使基片多余负电子或者缺少负电子,多余电子的称为负型硅或者负型锗,缺少电子的叫做正型硅或者正型绪。习惯上,人们常用N表示负,P表示正,因而有N型硅或N型绪,P型硅或P型绪的区别。

二极管

如果在N型基片的正、反两面,烧结上两个P型材料的小球,或者各自蒸发上一层薄薄的P型材料,那样就构成了一个P一N-P型的结构。倘若基片用的是P型材料,在它正、反面上“堆积”上去的是N型材料。

晶体管和一般电子管比起来,体积要小得多,重量又很轻,而且构造简单牢固,不怕强烈的震动,所以它的寿命往往比普通电子管长几十倍。特别是,晶体管不需要花费很多的电能去烧热发射电子的灯丝和阴极,所以用几节干电池,就可以使它工作几百、几千个小时。有了电子管和晶体管,不但微小的信号可以很方便地加以放大,并且也可以顺利地实现高频和低频信号的“合作”,使高频的载波驮着音频电信号奔向远方。



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