3.集成电路
但晶体管仍然存在着太大、过重和不可靠的缺点,人造卫星,计算机等的发展需要更优越的半导体电路。美国科学家达默首先提出集成电路的创意,即把二极管、三集管、电阻、电容、电感等元件直接做在一块芯片上,按某种功能连接成电路。1959年,美国制成第一块集成电路,现已可以制成集成密度达70万个元件/毫米2的芯片。真是鬼斧神工,人类所具有的无限创造力的确令人赞叹!
1.1904年世界上第一只真空二级电子管由英国人弗莱明发明,因此于1929年获爵士爵位。1906年美国人弗雷斯特又发明了真空三级电子管,卖专利获39万美元。
2.巴丁、肖克莱、布拉坦发现晶体管
晶体管的发明是固体物理理论发展的产物,也是一些科学家不怕困难集体努力的结果。
巴丁: 1908年5月生于美国,是贝尔研究所所长。
肖克莱:1910年2月生于英国,主要研究固体物理,提出著名P-N结理论。
布拉坦:1902年2月生于中国,实验物理学家。
经历了多次试验失败,但百折不挠,终于在1947年12月23日,研制成功第一个晶体管。经多年来不断改进,1999年9月法国科学家研制出的晶体管直径仅为20纳米,表面积仅为第一个晶体管的两亿分之一。
晶体管廉价、耐久、耗能小,显示出电子管不可比的优越性,奏响了微电子革命的序曲,半导体物理学应运而生。
2.凝聚态物理学
是研究凝聚态物质的宏观及微观本质的学科。由它衍生出了半导体物理、超导物理、液体物理、固体表面物理等分支,已成为当前物理学的重要发展方向。
1.凝聚态:物质的固态和液态的总称。
电视机、录像机的遥控器中就有红外激光半导体发射器,VCD、CD也是靠激光二极管去读取光盘信息。激光还可用于全息摄影。由于激光的单色性、方向性好,用作光通讯的载波很合适,用光纤传播激光的光通讯已日益发展。
激光在工业上,在农业上、医学上、军事上的应用很广。
现在人们正在研究开发一种同步辐射光源,这种光源在某些性质上已超过激光。
第四节 凝聚态物理的进展
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3.方向性好相干性好,频率高
激光束的发射角小于10-3弧度,光能量集中于很窄的光束中。
2.单色性好
例
的单色性很好,
纳米。
而激光的
纳米。
1.巨型脉冲固体激光器亮度比太阳高上百亿倍。
3. 1960年,第一台红宝石激光器由梅曼制成。1961年汤斯的研究生加万制成了氦氖激光器。40多年后,爱因斯坦的受激辐射概念,获得实际应用。
2.1958年,美国的肖洛和汤斯发表《红外区和光学激射器》,汤斯因此获诺贝尔奖。
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在研制过程中,汤斯设计谐振腔遇到很大困难,他去探望贝尔实验室的肖洛妹夫,肖洛对光学中的法布里--珀洛仪器很有研究,突然联想到是否可以类比用F-P仪做谐振腔,这样产生激光的一个关键性问题解决了。所以在物理研究中,借鉴和类比是我们探索之路。
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