七十年前诞生的一项发明，推动了人类历史发展的进程，如今人人早已离不开它。晶体管是20世纪伟大的科学发明之一，并助力了现代电子计算机的发展。第一只晶体管由贝尔实验室的科学家在1947年发明，他们也因此而获得了1956年诺贝尔物理学奖。在晶体管诞生70年后的今天，我们回顾它的发明过程，体会在它发明之路上的曲折，看它为何又能以集成电路重要组成元件之一的身份引发微电子技术革命。
从真空管谈起，英国物理学家和电气工程师弗莱明在1904年发明了具有检波作用的二极管，这是最早的真空管。为了提高真空二极管检波的灵敏度，美国科学家福瑞斯特在管内添加了一种栅栏式的金属网，形成电子管的第三个极。这样有放大信号作用的真空管就被发明了出来。不幸的是，让真空三极管同时具备二极管和放大器功能的部件——加热的阴极——也恰恰是它的致命缺陷。
真空管的使用需要预热，加热需要一段时间，而且会消耗很多的能量，尤其是当系统内有多个真空管同时工作的时候消耗更大，时间久了管内用作阴极的金属丝常常还会被烧断。这样，真空管的弊端开始显露。
其实1904年发明二极管之后，不只是三极管甚至四极管、五极管相继出现，它们的检波、整流和放大性能大大推动了有线和无线通信、广播和电视的发展。但是它们的寿命低、体积大、可靠性差和成本高的缺点使科学家和工程师们十分烦恼。随着真空管慢慢发展了30多年，科学家们越来越觉得真空管对电子科技的迅速发展已经变得不适应了，寻找其他材料来代替真空管，在信号放大之路上变得十分的关键。
在寻找新型材料制作电子器件时，许多科学家们想到了半导体晶体材料。那时，半导体正在取代金属和绝缘体这两翼而占据固体物理学的中心位置，它奇特的性能和已崭露头角的应用激起了人们的兴趣，期待着它能成为新一代电子器件。人们对半导体的认识比较早，目前知道的最早可以追溯到法拉第，他在1833年就发现硫化银的导电性随温度升高而增强，当达到最大值后温度若还升高其导电性就反而下降，这和一般的金属导体导电性是不一样的。
贝尔实验室在确定了大体研究方向后于1936年开始召集相关的精英人才，希望能组成一个固体物理研究小组。实验室研究部指导凯利认为，要从半导体中去寻找代替真空管的材料，就有必要聘请固体物理学方面的人才，所以他把目光转向人才辈出的麻省理工学院，发现肖克利是一位很有研究才能的人。
当时肖克利刚毕业，正是量子力学逐渐向各个学科渗透的年代，他正好想用量子力学处理固体物理问题，于是他加入了小组并在第二年发起了量子力学研讨会。
第一只晶体管诞生，小组里最先有做固体放大器的想法的是肖克利，他在1939年想到了用氧化亚铜代替三极管做放大器。三极管与二极管的根本差别就是三极管中有栅极，所以肖克利想在氧化亚铜整流器中加入一个栅极实现放大作用，但是富有实验经验的布拉顿认为这在当时其实是不可能做出来的。之后，由于爆发了第二次世界大战，肖克利和布拉顿去参加了潜艇检测研究，实验室的工作被迫停止。
1944年肖克利和布拉顿回到贝尔实验室继续科研工作，翌年二战将近结束时，原固体物理组进行改组，由物理化学家摩根和肖克利作领导人，并且在肖克利负责下成立了半导体物理小组，小组成员最初有布拉顿、皮尔森、吉布尼和穆尔，随后巴丁加入。在研究固体放大器时，半导体小组采用了理论先行的策略，优先探究半导体及其性质的理论基础，再考虑实验研究和具体的器件发明工作，而理论研究正是肖克利和巴丁两位理论物理学家的专长。
12月16日下午，他们的这个实验成功了，这个装置的放大量级可达100倍，并且输出的音频信号还很清晰，于是第一只晶体管诞生。又经过一星期的验证后，最终于12月23日，研究小组在贝尔实验室对内宣布了这个发明，并且现场演示了晶体管的工作过程，在场的人员都十分激动。
之后是晶体管命名以及对外宣布的故事。
在确定名字的时候，巴丁和布拉顿求助与贝尔实验室的另一位科学家皮尔斯，皮尔斯在得知原委后，根据电子管的工作特性“transconductance”选取了这个单词的“trans-”部分，又根据电阻器的单词“resistor”组合成“transresistor”，但他们认为这个单词太长了，为了表明晶体管的微小性缩写成了“transistor”，这样名字就定下来了。
但由于申请专利和军方原因以及技术保密，晶体管对外宣布的工作推迟了许久，直到1948年6月30日，贝尔实验室最终决定对外公布这个发明。
点接触晶体管之后，巴丁和布拉顿申请发明专利的时候，专利代理人分别询问了他们二人有关发明的事情，认为在晶体管发明的过程中两人的贡献是对等的，而且在关键性的后期实验中肖克利没有参与，于是点接触晶体管的发明人最终只列了巴丁和布拉顿。
但是肖克利认为是他领导了整个半导体物理小组，并且使点接触晶体管起作用的场效应也是他在组里最先提出来的,他希望可以把他也列为晶体管的发明人之一。但当专利律师在检索专利档案时发现，场效应概念并不是一个新鲜事物，一位波兰裔的美国科学家于1930年就已经申请了这个专利，且文献中也已出现过，其专利内容与肖克利的场效应原理包含同样的物理过程。
晶体管发明后首先应用于助听器，后来又被广泛应用于收音机，再之后就是电子计算机了。回想世界上第一台电子计算机的组成，占地面积170平方米，重30吨，其中有18000只真空管。晶体管出现了，人们就可以用晶体管代替这么多的真空管，它不但比真空管更小、更稳定，而且能耗非常低，还可以使在电子线路中的元器件数量也大大增加，这一进步是很大的。
晶体管发明的启示，70年前的1947年，贝尔实验室里发明出了第一只晶体管，就是这样一个小小的半导体器件成为了打开微电子技术大门的第一把钥匙。随着晶体管的广泛应用和半导体工作的普遍化，科学家把成千上万的电子元件集中在同一电路中，最终出现了集成电路。
晶体管作为集成电路的关键部件引发了微电子技术革命并大大发展了半导体理论与技术，而且作为当今社会信息化、互联网化以及大数据等高新技术的基础，带动了现代科学技术的快速发展。