電的旅程 ( 168 )

「第十三章：電晶體的誕生」

＜奇特的p-n接面 ( 5 )＞……續上

在這段時期，凱利命令大家對歐爾的奇特矽晶保密，在貝爾實驗室和其他公司及政府的技術合作與交流過程中不可提起，所以外界無人知曉。隨著對雜質在半導體中的功用認知及控制技術的不斷進步，大家意識到歐爾的矽晶片中有一部分是p型而另一部分是n型。矽晶在緩慢的冷卻過程中，雜質有足夠時間重新分布，本來在矽晶中平均分布的磷及硼原子給分開了，用硝酸處理後，用肉眼也可以看到p和n的接面。

p和n型的接面處，有一個自生的電場來平衡兩邊電子和電洞的密度，這個電場就是布拉頓所提出的電流障礙。當這個電場受外界因素而改變強度時，就會產生相對的電流，來重新找尋電子和電洞的動態平衡。用光照在這個接面上時，矽晶吸收光而產生的自由電子和電洞，間接影響了接面的電場強度，促生了相應的電流訊號。凱利當時的直覺沒有錯，歐爾觀察到的p-n接面現象為日後固態電晶體的發明，布下了一只重要的棋子。

蕭克萊人雖不在貝爾實驗室，但歐爾的發現令他興奮不已，心中浮起了很多模糊的概念，思考怎樣利用p-n接面來設計一個三極體。不過戰事仍在進行，雖然很嚮往回到貝爾實驗室繼續做研究，但時機尚未成熟。……(完)