圖書序言
蕭克萊(William Bradford Shockley,1910-1989), 美國物理學家。1945 年下半年,貝爾電話實驗室成立了以蕭克萊為組長,蕭克萊、巴丁(John Bardeen,1908-1991)、布拉頓(Walter Houser Brattain,1902-)為核心的固體物理學研究小組(見圖1-2)。該小組於1947 年12 月發明點接觸電晶體,1948 年6 月貝爾電話實驗室報導了這一發明,並申請專利。1949 年蕭克萊提出結型電晶體理論,1950 年由貝爾電話實驗室M. 斯帕克斯(M. Sparks)和G.L. 皮爾遜(G.L Pearson)製造出結型電晶體。1956 年蕭克萊、巴丁、布拉頓共同獲得諾貝爾物理學獎。
這裏我們特別介紹一下布拉頓(見圖1-3),他的父親羅斯和母親奧蒂莉畢業於美國華盛頓的惠特曼學院。他們剛結婚後就來到了中國廈門,羅斯得到一份在中國學校教授科學和數學的工作,布拉頓在1902 年2 月10 日生於廈門。布拉頓一家人在中國居住了一段時間後,1903 年,布拉頓和家人回到了華盛頓。
蕭克萊於1910 年2 月13 日生於英國倫敦。其父母都是美國人,父親畢業於美國麻省理工學院,曾以採礦工程師等身份在包括中國在內的多個國家工作過,後被派駐英國。讀中學期間,蕭克萊深受其父親的好友──史丹佛大學物理系教授、X 射線領域專家羅斯(P.Ross)的影響,並被其收為義子。1932 年,蕭克萊在加州理工學院物理系獲得學士學位; 此後,他轉入麻省理工學院主攻固體物理學,並於1936年獲得博士學位; 1936 年6 月,他接受貝爾基礎研究部主任凱利(M.J. Kelly)的邀請加盟貝爾實驗室。
依據量子力學理論,蕭克萊勾畫出了P 型和N 型矽半導體的能帶和能級圖,並對這些能帶、能級在外部強電場的作用下可能的變化情況進行了分析。之後,蕭克萊意識到這一統也許可以用於放大器的設計。這種利用空間場效應設計放大器的思想形成後,蕭克萊便開始嘗試用實驗來驗證自己的設想。
1945 年7 月,由蕭克萊和化學家摩爾根(S.Morgam)領導固體物理組,該組下設半導體和冶金兩個研究小組,分別負責元件和材料的研究開發,並明確由蕭克萊兼任半導體研究小組組長。研究小組成立後不久,蕭克萊在貝爾實驗室的一些夥伴──實驗物理學家布拉頓和皮爾遜、物理化學家吉布尼(R.Gibney)和電路專家摩爾(H.Moore)等人便先後加盟半導體研究小組。在蕭克萊的推薦下,半導體研究小組引進了精通固體物理的傑出理論物理學家巴丁(見圖1-4)。