巴丁(John Bardeen)

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早期的电子装置是笨重而不可靠的。计算机有着大房间般的体积，电视机是带有极小屏幕的特大型家具。之所以这样，主要原因在于它们布满了许多叫做“电子管”的器件。 
　　这些器件都是真空管，是用来放大电流或切断和接通电流的。计算机需要几千个这类器件，无线电接收机也要一大把。另外，电子管还会变热。因此像收意机和电视机这样的装置，就必须有足够的空间来使机柜内的空气流通。电子管的最后一个问题就是它们寿命短，像电灯泡一样需要定期更换。
　　1947年，在美国贝尔实验室工作的约翰·巴丁、沃尔特·布雷泰恩和威廉·肖克利等几位科学家提供了一种替换物枣晶体管。晶体管既小又可靠，并且不会变热。它们是一种结构单一的器件，是用诸如硅这类半导体材料层做成的，电流可以从中间通过。晶体管现在做得非常小，人眼一般看不见。在这个极小的集成电路上有45万个晶体管。
　　上图：威廉·肖克利（坐着）、约翰·巴丁（左）和沃尔特·布雷泰恩在研究他们用以开发晶体管的仪器。
　　晶体管是高效能的电流放大器，对电视机、高保真音响设备组件、助听器、无线电通讯设备这类装置以及其他需要更强信号的器械十分理想。它们也可以用作转换开关，从而在几千个转换开关组成的计算机中具有了实用性。晶体管可以制成几十种可靠的小型电子用品，在每个家庭和办公室里都能见到。
　　如今可以制造出相当微小的晶体管，镶在6.45平方厘米上的硅达几百个。它们使耳内佩戴的助听器、个人立体声系统和其他许多小型现代器械成为可能。

巴丁（1908-）：美国物理学家

　　1936年获普林斯顿大学博士学位。巴丁与肖克莱、布拉坦合作，研制出了世界上第一只晶体管。

　　巴丁后来从事金属低温下超导的研究工作，与库珀、施里弗合作，提出了著名的BCS模型理论�

布拉坦、肖克莱与巴丁一起共获1956年诺贝尔奖。　

从电子管到晶体管、集成电路

　　1.1904年世界上第一只真空二级电子管由英国人弗莱明发明，因此于1929年获爵士爵位。1906年美国人弗雷斯特又发明了真空三级电子管，卖专利获39万美元。

　　2.巴丁、肖克莱、布拉坦发现晶体管

　　晶体管的发明是固体物理理论发展的产物，也是一些科学家不怕困难集体努力的结果。

　　巴丁： 1908年5月生于美国，是贝尔研究所所长。

　　肖克莱：1910年2月生于英国，主要研究固体物理，提出著名P－N结理论。


　　布拉坦：1902年2月生于中国，实验物理学家。


　　经历了多次试验失败，但百折不挠，终于在1947年12月23日，研制成功第一个晶体管。经多年来不断改进，1999年9月法国科学家研制出的晶体管直径仅为20纳米，表面积仅为第一个晶体管的两亿分之一。

　　晶体管廉价、耐久、耗能小，显示出电子管不可比的优越性，奏响了微电子革命的序曲，半导体物理学应运而生。

　　3.集成电路

　　但晶体管仍然存在着太大、过重和不可靠的缺点，人造卫星，计算机等的发展需要更优越的半导体电路。美国科学家达默首先提出集成电路的创意，即把二极管、三集管、电阻、电容、电感等元件直接做在一块芯片上，按某种功能连接成电路。1959年，美国制成第一块集成电路，现已可以制成集成密度达70万个元件/的芯片。真是鬼斧神工，人类所具有的无限创造力的确令人赞叹！

三、超导物理和超导材料

　　1.1911年，昂纳斯首先发现4.2K水银电阻突然消失。


　　2.1933年，迈斯纳发现超导体内部的磁场实际为零。


　　3.1935年，伦敦兄弟提出了伦敦方程，解释超导体的完全抗磁性。

　　4.1957年，巴丁、库柏、施里佛共同提出了超导电性的微观理论，即B.C.S理论，获诺贝尔奖。