微博登录
大多数人都认为,电子技术的发展,经历了电子管、晶体管、集成电路、超大规模集成电路四个阶段的发展。其中电子管是真空器件,而从晶体管开始,进入了半导体时代。然而实际上,半导体在无线电领域的应用,远早于晶体管的发明,甚至早于电子管的发明。
早期的无线电接收机十分的简单,甚至不需要电源。这是美军早期生产的BC-14A型军用接收机,在一战时大量使用。
这类接收机的核心器件是一个玻璃管子,里面有着一块小小的石头。这个器件就是大名鼎鼎的“矿石检波器”,又叫“猫须检波器”。矿石检波器的发明使无线电通信变得实用化,开始广泛的应用于商业和军事领域,在全世界范围内掀起了一股研究无线电技术的热潮,那时也被称为无线电技术的“恐龙时代”。直到今天,仍有遍布世界各地的爱好者热衷于制作矿石收音机,是业余无线电运动的重要组成部分。我国在上世纪60年代时,矿石收音机曾风靡一时,包括中学生在内的很多人都会组装,这些学生后来很多都走上了电子技术的道路,成为了80年代后电子工业领域的中坚力量。
故事要从十九世纪,无线电发明之前说起。1874年卡尔·费迪南德·布劳恩(Karl Ferdinand Braun)发现了金属硫化物的单向导电性,这是人类第一次发现半导体的整流特性。1894年,贾格迪什·钱德拉·博斯(Jagadish Chandra Bose)利用方铅矿的单向导电性,制成了世界上第一个检波器——矿石检波器。十年后,在1904年马可尼发明无线电报之后,经过Henry H.C.Dunwoody和G.W.Pickard的改进,矿石检波器逐渐成熟,从此无线电技术开始实用化,走向了快速发展的道路。也正是无线电技术的飞速发展,衍生出了通信和电子技术,改变了当今世界。
这里要重点说一下布劳恩这个人,他在无线电技术上有很多发明。他发明了调谐电路并改进了马可尼的无线电发射机;发现了硫化物的单向导电性,这后来用于无线电接收机,因此他于1909年与无线电报的发明者马可尼共享了当年的诺贝尔物理学奖。他最重要的发明是阴极射线管(CRT),为后来的示波器、电视、雷达、电子显微镜奠定了基础,这是在液晶显示技术出现之前最重要的显示部件。
而博斯利用布劳恩的发现制成了矿石检波器(crystal detector),英文中通常叫:crystal detector ——猫须检波器。因为他是用一根细金属丝,与方铅矿进行接触,利用接触点的单向导电性进行检波的。当时人们并没有理解这个现象的内在机理,直到20世纪30年代,人们才意识到矿石检波器实际上是利用金属-半导体接触点形成的肖特基势垒具有的单向导电性进行检波的。