固态电子器件发展简史
半导体材料的大量实验研究始于19世纪中叶。虽然当时发现了许多新奇的效应，但实验数据无法重复，这些效应的机制也长期没有得到解释。这使得半导体电子器件在早期未能迅速发展。量子力学建立后，人们对半导体的电学性质有了更深入的了解。1900年，M. Planck提出了量子的概念，经过很多科学家的努力，发现电子和光子都有涨落，以及粒子的二象性。1927年，F . J.M Stratt首先指出电子能量在晶体内部的周期性电场下会形成能带。1930年，L.N .布里渊进一步分析了能带的结构，使半导体的许多电学、光学和光电性质得到了满意的定性解释，但在当时进行定量分析还是非常困难的。第二次世界大战后，由于半导体材料技术的发展，许多理论和实验定量分析都取得了令人满意的结果。
20世纪30年代末，固体的能带理论成熟。当时，英国的莫特、苏联的达维多夫和德国的W.H肖特基几乎同时发展了金属与半导体整流接触理论。这时，许多科学家想在固态整流器的基础上进一步探索一种固态放大器。在1935中，O. Haier建议用控制电极来控制半导体薄膜中的电流，从而形成固态放大器。在1939中，根据肖特基结中空间电荷区宽度随反向电压变化的概念，W.B .肖克利明确认为这种效应可以用来制造固态放大器。他们用氧化亚铜做材料，但是没用。二战后，肖克利等人决定转而以锗和硅单元素半导体材料为研究对象，继续探索制作固态放大器的可能性。这种研究对象选择的变化在固态电子器件发展史上具有重要意义。第二次世界大战前，固态电子器件发展缓慢的一个重要原因是研究对象分散，复杂的化合物半导体多。化合物半导体材料的制备水平不易提高，实验数据难以控制，进度必然缓慢。1947年底，在肖克利的建议下，W.H .布拉顿和j .巴丁在研究和控制表面态束缚电荷的过程中，终于发明了第一个固态放大器——点接触晶体管。这是固态电子器件发展的划时代事件。1948贝尔实验室官方公布了此事。不久，在拉制锗单晶的过程中，G.K. Till做出了第一个性能比点接触晶体管稳定得多的结型晶体管。50年代中期，随着各种新技术的发展，合金结晶体管、表面势垒晶体管、合金扩散晶体管、双扩散晶体管、台面晶体管等各种类型的晶体管相继问世。1960左右，飞兆公司的J.A. Horny成功开发了一种硅平面晶体管工艺，简称平面工艺。硅平面晶体管性能稳定，可靠性高，将成为未来硅晶体管的主要发展方向。平面技术的发展促进了集成电路的发展。
晶体管发展的同时，硅太阳能电池是G.L .皮尔逊在1954年发明的；1957年，江崎玲于奈发明了隧道二极管；1963年J.B .耿发明耿氏二极管；1965年，R.L. Johnston发明了碰撞雪崩渡越时间二极管。此外，在光电子器件中，1962中出现了砷化镓(GaAs)激光器，后来发展为双异质结激光器，为光电子开辟了新的领域。1962年首次在硅表面成功制作了金属氧化物半导体绝缘栅场效应晶体管(简称MOS晶体管)，为大规模集成电路的发展提供了技术基础。
分类及应用从器件结构来看，固态电子器件大致可以分为两类:二端器件和三端器件。大多数双端器件(有时称为二极管)的基本结构是PN结，但它们的用途非常不同。耿氏二极管和光导二极管(光敏电阻)都是一整块半导体材料，没有PN结。肖特基二极管有一个肖特基结与金属和半导体接触，其电流-电压特性与PN结相似。PNPN闸流管有三个串联的PN结，由于少数载流子注入效应而具有闸流管特性。下表列出了几种主要双端器件(包括二极管)的特性和用途。三端器件一般是有源器件，典型代表是各种晶体管(也叫晶体管)。晶体管可分为双极晶体管和场效应晶体管。双极晶体管由两个PN结串联而成，其中一个称为发射极结，另一个称为集电极结。两个结之间的薄层称为基区。在应用中，发射极结处于正向偏置，集电极结处于反向偏置。大量的少数载流子被发射极结的电流注入基区，通过向集电极结扩散迁移形成集电极电流，只有极少数的少数载流子在基区复合形成基极电流。在发射极电路中，基极电流的小变化可以控制集电极电流的大变化，这就是双极晶体管的电流放大效应。双极型晶体管在工作过程中，基区的多数载流子和少数载流子(电子或空穴)同时参与信息传输过程，故称为双极型。
场效应晶体管(FET)是通过垂直电场改变半导体薄层的电阻来放大信号的功能。半导体薄层的两端连接一个电极，称为源极和漏极。控制垂直电场的电极叫做栅极。场效应晶体管被称为单极，因为在工作过程中只有一种极性的多数载流子参与传导。场效应晶体管中施加垂直电场有三种方式:①反向偏置PN结称为结型场效应晶体管；②反向偏置的肖特基结称为MES场效应晶体管；(3)通过绝缘栅，称为MOS晶体管。结型场效应晶体管通常用于较低的频率范围。GaAs材料适用于MES场效应晶体管，硅大规模集成电路中最常用的是MOS晶体管。
根据应用范围的不同，晶体管可分为功率晶体管、微波晶体管和低噪声晶体管。
除了用作放大、振荡和开关的通用晶体管外，还有一些专用晶体管，如光电晶体管和磁敏晶体管。场效应传感器等。这些设备不仅可以转换某些环境因素(光、磁、气体等)的信息。)转换成电信号，还具有一般晶体管的放大作用，可以放大信号，得到更大的输出信号。
此外，还有一些特殊的器件，如单结晶体管，可以用来产生锯齿波；晶闸管(可控闸流管)用于各种大电流控制电路；电荷耦合器件可以用作成像器件或信号存储器件。由半导体的其他特性制成的器件包括热敏电阻、压敏元件、霍尔元件、热电冷却元件和表面波器件。