晶体管就是信息,您正在观看的这个视频,便是以一系列1和0的形式在整个地球上传输,然后由我们电脑的处理器来翻译处理。如果没有晶体管,我就无法在网上获取大量的信息,也无法使用软件来制作这些视频,更无法将它分享给你们。
晶体管其实很简单,它是我们所有现代计算机的基础。要了解它,我们便需要了解它背后的历史和科学。在晶体管存在之前,我们使用真空管,就是这些笨重的真空玻璃灯泡。三极管、真空管都是由阴极、栅极和阳极三部分组成。电流通过阴极,它开始升温,导致它释放电子,气体被从电子管中移除,电子对它们的运动几乎没有阻力,它们被带正电的阳极吸引。这就完成了电路和电流的流动,但是我们可以用网格来控制电子的流动。
例如,我们可以把它当作一个开关,如果我们在这里放一个灯泡,它只会在电网中有正电压时亮起来。如果我们施加一个负压,负电荷便会排斥电子试图通过。这是二进制编码的基础,由它产生信息时代的最基础:1和0。这里1是正电压,0是负电压。即1是把灯打开,0是关灯。
世界上第一台通用电子计算机ENIAC使用了18000个真空管,由John Mauchly & J. Presper Ekert设计,于1945年完成。在二战期间,它被用来计算火炮的弹道。同样一项数据,一个人需要一天的时间去计算,用ENIAC则只需要 30分钟。但这东西重达30吨,占据了整个房间。它非常耗电,因为真空管阴极需要加热才能工作,这也意味着真空管经常会被烧坏。所有这些都是为了执行你在的功能操作。