電的旅程 ( 170 )

「第十三章：電晶體的誕生」

＜電晶體技術大突破 ( 2 )＞續上

戰後凱利把貝爾實驗室重組，成立了新的固態電子研究組，由蕭克萊任兩位組長之一，專負責技術研發。巴丁、布拉頓及很多出色的科研成員都成了蕭克萊團隊的隊員。巴丁和布拉頓商量，怎樣重新開啟因為戰爭而停頓的三極體研究項目。兩人決定從1938年蕭克萊提出的「場效三極體」（field-effect triode）概念重新做起，對這個建議，蕭克萊當然表示充分支持。在1946年，布拉頓已不再需要用氧化亞銅這個難以捉摸的半導體了，高純度的矽及鍺性能遠為優越。經過二次大戰後，因發展雷達的需要，半導體元件的材料及工藝技術已大有進步。

布拉頓很快用高純度、結構完美的鍺及矽製成了場效三極體試驗元件。當他和巴丁一起測試時，結果卻和七年多前用氧化亞銅的實驗一模一樣，第三極的電場對鍺或矽晶片的電阻毫無影響。兩人仔細分析了結果，巴丁提出失敗的原因是：第三電極產生的電場無法穿透在鍺或矽晶表面上一層被困牢的電子阻擋。為此巴丁發展了一套新的理論，探討了半導體表面受困電子的基本物理。

布拉頓及巴丁把他們的研究重心轉移到如何處理半導體表面的課題上，試圖找出如何減少表面電子層的影響。這是一個相當困難的技術問題，就算是在最優秀的理論家巴丁及最佳實驗能手布拉頓帶領下，進展仍舊緩慢，不過在這個時期，整個固態電子小組的成員合作愉快。蕭克萊個人興趣廣泛，忙著參加各種外界的學術活動，不過他的腦中還是一直想著p-n接面的應用。……(待續)