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第440章 晶体管

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   “航空航天局那边,甚至提出了要把计算机缩小到能装进火箭内部的异想天开的要求。可看看我们现在的机器……光是供电的变压器就有两层楼高。”

    沈平很清楚,沿着抽真空玻璃管和加热灯丝这条路继续往下走,大夏的计算能力已经彻底摸到了叹息之墙。

    想要突破这种笨重脆弱且耗电的物理桎梏,就必须寻找一种不需要灯丝,不需要玻璃外壳的全新开关。

    但这谈何容易。

    但转机,就出现在半个月后,大夏科学院组织的一次例行跨学科交流会上。

    ……

    大夏科学院,材料学研究所,半导体实验室。

    相比于计算机,材料学研究所的实验室就显得安静,整洁的多了。

    空气中飘散着各种化学试剂和酸洗液的气味。

    几个穿着白大褂的年轻学者,正守在一台特制的石英高温坩埚旁,对一批从各地矿山送来的特殊矿物进行着漫长而枯燥的提纯与导电性测试。

    自电磁学大兴以来,大夏的物理学界早就将物质粗略地分为了两大阵营。

    导体:如铜、铁、金、银,内部有大量的自由电子,极易导电。

    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。”

    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,“

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