電晶體是現代電子學的基本組成單元。它是一種半導體裝置,可以放大或切換訊號。一個端子上的微小電壓或電流可以控制另外兩個端子之間的較大電流。這種簡單的作用使邏輯運算成為可能。數十億個電晶體可以整合在一個晶片上。
在晶體管出現之前,電腦使用真空管。真空管體積龐大、發熱量高且可靠性差。電晶體於1947年由約翰·巴丁、沃爾特·布拉頓和威廉·蕭克利在貝爾實驗室發明,並因此獲得諾貝爾獎。晶體管取代了真空管,使電子設備變得小型化、廉價化和可靠性高。
電晶體的類型
- BJT:雙極接面,電流控制型
- MOSFET:電壓控制型,在數位電路中應用廣泛
- FinFET:三維結構實現更佳控制
- GAAFET:環繞式閘極,下一代
- 功率電晶體:可處理大電流
摩爾定律描述了電晶體尺寸的不斷縮小。它們的尺寸從公分級縮小到奈米級,如今正逼近原子級極限。新材料和三維架構的出現,推動著晶體管尺寸的持續成長。電晶體堪稱數位時代的原子。
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