電晶體簡介
電晶體(transistor)是近代電子電路的核心元件，他的主要功能是做電流的開關 (current switch)，就如同控制水管中水流量的閥(valve)
(a) (b)
微小的電訊號 很大的電流訊號
電晶體種類
依工作原理可粗分為雙極（載體）接面電晶體（bipolar junction transistor, BJT） 和 場效電晶體（field effect transistor, FET）。
BJT 利用兩個很接近的pn接面，電訊號控制其中一個接面的注入載體，
另一個接面收集載體。
p+ n E
B
p C 空乏區
順向偏壓 逆向偏壓
VEB VBC
載體注入 載體收集 射極
(Emitter)
集極
(Collector)
基極 (Base)
位能
電洞位能分佈 電子位能分佈
無外加偏壓
位能 偏壓在順向活性區
(forward active) E B C
E B C
控制訊號
FET 控制訊號造成載體通道(channel)附近電場改變，使通道特性發生變化，
導致電流改變。
源極 S
汲極 D 閘極
G
控制電場區
電洞通道
電洞流 電流方向
源極 S
汲極 D 閘極
G
電子通道
電子流 電流方向
p通道FET n通道FET
主要的FET有接面場效電晶體(Junction Field Effect Transistor, JFET)，和金氧半 場效電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor FET, MOSFET)。
源極 (Source)
汲極 (Drain)
閘極 (Gate)1 n
p+
空乏 區 閘極(Gate)2
p+ 歐姆
接點
L t p n+
源極 (S)
閘極 (G)
n+
金屬 (Metal)
氧化層(Oxide)
半導體(Semiconductor) 基板本體
(Body)
汲極 (D) 通
道
JFET：利用閘極和源\汲極間pn接面 間的空乏區寬度是逆向偏壓的函數，
改變空乏區寬度則改變通道的寬度。
MOSFET：利用閘極的偏壓在MOS電容 的半導體和氧化層介面處吸引導電載體 形成通道，閘極偏壓改變則通道載體跟 著改變。此電晶體為現在數位積體電路 用得最多的電晶體。
BJT的前身是點接觸電晶體（point contact transistor），由美國貝爾實驗室（Bell
Laboratory）的巴丁(John Bardeen, 1908-1991)、布來登（Walter Brattain, 1902-1987）和 夏克立（William Shockley, 1910-1989）在1947製作出來，次年再改良為利用兩個pn接 面的結構，他們也在1956年獲頒諾貝爾物理獎。
FET的構想在BJT被發明前就有了，只是那時材料及材料間介面缺陷都無法控制，一直 沒有實用的FET結構出現。近年來由於材料及磊晶技術的進步，我們可以將材料及介 面的缺陷及雜質降得很低，FET得到很大的發展。
1985年諾貝爾物理獎：K. von Klitzing在MOSFET發現二維導電載體的整數量子霍爾效 應(Integer Quantum Hall Effect, IQHE)
1998年諾貝爾物理獎：發現異質接面(HEMT, high mobility transistor)中二維導電載體的 分數量子霍爾效應（Fractional Quantum Hall Effect)
介紹可參考：孫允武, "分數量子霍爾效應", 諾貝爾的榮耀, 科學月刊, 2000.
2000年諾貝爾物理獎：頒給在利用半導體異質接面發展高速及光電元件有貢獻的阿爾 法諾夫(Zhores I. Alferov)、克汝瑪(Herbert Kroemer)以及發明積體電路的克爾比(Jack St.
Clair Kilby)。
2014 諾貝爾物理學獎由日本學者赤崎勇（Isamu Akasaki）、天野浩（Hiroshi Amano）、
中村修二（Shuji Nakamura）等三位共同獲獎。他們的成就為發明高效能又環保的藍色 發光二極體（Light-Emitting Diodes，LED），進而延伸出更明亮節能的白光照明。
HONOR LIST：
其他和半導體相關的諾貝爾獎：
1964年諾貝爾物理獎： “ for fundamental work in the field of quantum
electronics, which has led to the construction of oscillators and amplifiers based on the maser-laser principle” Charles Hard Townes, Nicolay Gennadiyevich Basov, Aleksandr Mikhailovich Prokhorov部分有關半導體雷射的發明
1973年諾貝爾物理獎：L. Esaki 發現在半導體中的穿隧效應(tunneling effect)。
同年另兩位得主是有關超導體的穿隧效應。
