近日，科技媒体曝出台积电的3nm芯片将实现每平方毫米近3亿个晶体管的晶体管密度，提升了1.7倍。同时扬言要挑战“摩尔定律”，让科技界再次将目光放到晶体管的身上。
要了解通信，就一定要了解晶体管。晶体管不仅影响着通信发展历史，作为“20世纪最伟大发明”，它也对后来出现的集成电路、微处理器以及计算机内存等产生深远的影响。
晶体管诞生于1947年美国电话电报公司（AT&T）的贝尔实验室。当时，晶体管的出现，结束了通过电子管（真空三极管）放大信号的历史。同时也解决了电子管制作困难、体积大、耗能高且使用寿命短等运用问题。
历史上第一个晶体管，是一个点接触式晶体管。把间距为50 μm的两个金电极压在锗半导体上，微小的电信号由一个金电极 (发射极) 进入锗半导体 (基极) 并被显著放大，然后通过另一个金电极 (集电极) 输出，这个器件在1kHz的增益为4.5。
历史上第一个晶体管
在首次试验时，它能把音频信号放大100倍，它的外形比火柴棍短，但要粗一些。当时引起了科技界的巨大轰动，但是因为产品缺陷，第一个晶体管，并没有被广泛商用。
其背后的原因，就是点接触型晶体管制造工艺复杂，致使许多产品出现故障，它还存在噪声大、在功率大时难于控制、适用范围窄等缺点。
也这是这些问题，给了晶体管的发展更多的空间。在1950年，第一只“PN结型晶体管”问世了，(所谓PN结就是P型和N型的结合处。P型多空穴。N型多电子。)。这是我们今天看到的晶体管原型。
纵观晶体管的发展历史，晶体管从点接触型到双极晶体管，从复杂到简单，从难以复刻到大批量生产，晶体管行业的发展，带动了其他产业的日渐繁荣。
1953年，第一个采用晶体管的商业设备投入市场，而这个设备便是助听器。在之后的几年收音机的发展，带动了晶体管产业的繁荣。随着新的电子设备对晶体管提出来更高的要求，集成电路登上历史的舞台。
助听器
在这之后，摩尔定律诞生。戈登·摩尔预测：未来一个芯片上的晶体管数量大约每18个月翻一倍。这个定律延续至今依然适用。
摩尔定律的出现，对晶体管行业发展产生了深远影响。根据摩尔定律成立的前提，就是行业得到了充分肯定，并且拥有无限可能。同时，整个行业相较于其他行业而言，在技术发展不确定的前提下，拥有了约定俗成的周期。
这个周期，不仅是科学家竞争的时间节点，同时也是各大企业市场竞争的关键节点。所以当行业从业人员，乃至整个社会认同摩尔定律的时候，科学技术就在这个永动机的推动下，不断前进。
摩尔定律出现后的第三年，因特尔公司成立。并在成立后的第二年成功开发出第一个PMOS硅栅晶体管技术。这些晶体管继续使用传统的二氧化硅栅介质，但是引入了新的多晶硅栅电极。
之后，以因特尔为代表的科技时代崛起，布满晶体管的英特尔处理器，被广泛运用在各个领域。1978年，英特尔发布了第一款16位处理器8086，含有2.9万个晶体管。这个时候晶体管的大小，已经超出了肉眼的视线范围。
因特尔&高通
到了2000年，高通以CDMA技术起步，逐渐主导全球移动通信基带处理器行业的发展，并控制了全球2G/3G/4G核心芯片市场。
到了5G时代，基带芯片市场开始分化，华为、三星、紫光展锐、台湾联发科技都是基带市场的竞争者和参与者，高通的垄断地位渐渐被动摇。
随后晶体管在军事计划和宇宙航行中的重要性日益显露出来以后，为争夺电子领域的优势地位，世界各国展开了激烈的竞争。为实现电子设备的小型化，人们不惜成本，纷纷给电子工业以巨大的财政资助。
作为现代电器的最关键的元件之一的晶体管，之所以能够大规模使用是因为它能以极低的单位成本被大规模生产。
目前数以百万计的单体晶体管还在使用，绝大多数的晶体管是和二极管|-{A|zh-cn:二极管；zh-tw:二极体}-，电阻，电容一起被装配在微芯片（芯片）上以制造完整的电路。
模拟的或数字的或者这两者被集成在同一块芯片上。设计和开发一个复杂芯片的成本是相当高的，但是当生产时，设计和开发芯片的费用被分摊到数以百万计的芯片上，因此在市场上每个芯片的费用通常并不会非常昂贵。
微处理器
一个逻辑门包含20个晶体管，而2005年一个高级的微处理器使用的晶体管数量达2.89亿个。
伴随着材料和工艺技术的发展，晶体管作为最重要的基础元器件门类，晶体管技术一直以来都在高速发展中，这主要表现在新材料的开发、应用，以及工艺制程的不断精进上。
在2016年，劳伦斯伯克利国家实验室的一个团队打破了物理极限，将目前最领先的晶体管制程工艺从14nm精进到了1nm，完成了计算技术界的一大突破。
1nm（纳米）是什么概念？是10的负9次方米，就是0.000000001米。以我们肉眼能够看到的头发丝为例，1nm一根头发丝直径的六万分之一。如果和病毒相比，病毒的整体大小在30-60nm之间，所以，现在晶体管比病毒还小。
探寻科技发展的奥秘，我们能够在通信发展历史中，找到很多值得探讨的技术节点。作为人类通信历史中重大的发明，晶体管无疑是我们不能忽视的科技产品。
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