今天,它可以被集成在一块硅片上,这要归功于晶体管。现代手机大约有20亿个晶体管,它们的工作原理与真空管完全相同,但却是纳米级别。让我们看看它是如何工作的。

很多人可能会认为晶体管就是这个样子,但它只是晶体管中的一种,你可以在电子商店直接买到它。但CPU里晶体管是微观的,并且是以不可思议的精度制造的,在像这样的硅晶体薄片上切下来。所以,是什么使硅变得如此特别,以至于旧金山海湾整个地区都被命名为“硅谷”。

硅是一种半导体,这意味着它的导电性能可以通过引入与晶体结构的杂质来实现。硅的价电子层有4个电子,电子的最外层轨道决定了原子的许多化学性质。原子想要8个电子,这使得它们非常稳定。所以硅容易形成共价键到4个相邻的硅原子来获得多余的电子。现在,如果我们把这些杂质引入到纯硅晶体中,我们可以改变它,并知道如何传导电流。如果我们加入磷,它有5个电子在它的价电子层,多余的电子可以自由地在晶体结构中游荡。这个额外的电子使n型带负电,这就是这个名字的来源。

p型带正电,因为它掺杂了硼,硼有3个电子在它的价层。这个结构想要得到它的最终电子,并从它的邻近原子中夺取电子,这就产生了一个移动的正电荷,叫做一个洞。随着移动收费的增加,材料的导电性也提高了。当我们布置n型和p型半导体,并将终端连接到每一个时,我们创造了世界上最普遍的晶体管—NPN型晶体管。
