第788节（2 / 2）

之后晶体管的发明奠定了基础。

现在是43年，虽然比发明晶体管的时间早了四年，但理论积累已经差不多完善了。

日不落科学家威尔逊出版的《半导体与金属》，书里提出了杂质能级和缺陷能级的概念就是晶体管的主要理论之一。

（注：《半导体与金属》是1939年出版的）

图灵与威尔逊同是日不落科学家，而且又是相近领域，在知识上有学习交流并不奇怪。

琼马上就猜到了王学新的想法，她问：“团长同志，你不会……是想用半导体替代电子管吧？”

“为什么不呢？”王学新回答：“半导体是固体，我们可以把它做得很小，这样就能达到减小体积的目的。同时它又不需要担心冲量和气压问题，可以说是绝佳的运算单元！”

“可是……”琼一脸懵：“我们怎么才能把这东西变成计算单元？”

“类似继电器，或者电子管！”王学新回答：“我们给继电器、电子管施加电压使其保持通路，用通路状态表示‘1’断路表示‘0’，半导体也同样如此！”

“重点是半导体不存在这两种状态！”

“那我们就让它拥有这两种状态，就像发明继电器与电子管一样！”

“怎么创造？至少目前没有这种技术！”琼加重了语气。

王学新理所当然的态度激怒了琼，因为琼觉得王学新是在藐视整个科学界：

这个八路军团长简直疯了，那么多科学家都没能研究出来的东西他却以为能轻松做到！

他以为自己是谁？

上帝吗？

王学新没有理会琼的眼神，他朝经过身边的技术员招了下手让他拿来纸和笔……研究所才刚建立，纸笔之类的东西还没来得及准备。

技术员办事很麻利，不一会儿就找来了纸笔甚至还让人搬来了一张办公桌和几把椅子。

王学新示意图灵以及气呼呼的琼坐下，然后就在纸上画着图，一边画一边说：“半导体比如我们熟知的硅，它之所在常温下导电性差是因为它最外层是4个电子，不容易得到电子也不容易失去电子，对吧？”

图灵很自然的点了点头，他的思维比较简单，碰到问题只会从科学角度思考。

但琼却颇为意外的看了王学新一眼，她没想到王学新还懂这些。

王学新继续说道：“但就像威尔逊博士说的那样，在纯硅内掺杂一些杂质就能改变半导体的导电性，如果我们在纯硅内掺杂了价电子为5的磷，就会多出一个电子可以移动，如果我们掺杂了价电子为3的硼，就会产生可以容纳电子的空穴，这两块掺杂了不同杂质的东西……一个带有多余电子一个有可以容纳电子的空穴，就能让电子定向移动于是具有定向导电性！”

图灵又点了点头，这并不难理解，甚至威尔逊在书里也有说过这种现像。

接着图灵就问：“可是，这与我们的运算单元又有什么关系？”

王学新在不慌不忙的在另一端再画上一块带着掺有磷也就是5价电子硅，说：“如果我们人为的制作出这样的组合呢？是不是就可以完成类似继电器、电子管的连接了？”

图灵初时还没明白，但下一秒就猛地抬起头震惊的望向王学新：“你说的对，团长同志！我们只要简单的用这样三块晶体结合在一起，就能取代继电器和电子管了！”

三极管

王学新说的其实就是npn型三级管，其中“n”表示掺了磷多带一个电子的部份，“p”表示的是掺了硼的带着空穴的部份。

王学新在大学时学过《数字电路》，里面就有讲到三级管，当时他用了“高铁站”的方法来理解npn型三级管：

进高铁站排队过安检排着一条长队，候车室有空座位（空穴），人流能顺利进入候车室。

上车时发现高铁已经挤满了人，于是上不了车。

这时只要让到站的人先下车，人流就可以上车整个车站就能顺利运转。

npn型三级管差不多就是这个道理，这其中只不过就是把人当作电子，座位当作空穴，电子从第一个“n”到“p”是没问题的，因为“n”有多余电子而“p”有空穴，电子可以很顺利的进入空穴（这相当于进入有空位的候车室）。

但电子从“p”到第二个“n”就不行了……“n”同样有多余电子而没有空穴，于是就像挤满了人高铁一样谁也挤不上车。

这时只要再用一个反向的小回路让第二个“n”的电子流向“p”，也就是让到站的人先下车，接着所有的路就都通畅了。

换而言之，就是这个“小回路”可以控制“大回路”的通畅：“小回路”开“大回路”也开，“小回路”断“大回路”也断……这跟继电器、电子管其实是一回事，于是就可以用作计算机的运算单元。

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