第1443章 晶體管

  “改進計算機？”當圖靈聽到王學新的說法時不由驚呼：“團長同志，電子管計算機已經很完美了不是嗎？你們甚至已經把它用在軍事上並發揮很大的作用了！”

  王學新明白圖靈為什麽會認為電子管計算機“完美”。

  這就像一個長期生活在貧民窟的人突然讓他住進了兩室一廳的單元房，他肯定會認為這就是最完美的住宅了。

  但富人的世界你不懂，在單元房之上還有別墅、總統套房、億萬豪宅……

  此時的圖靈差不多就是這樣，他的思維還停留在機械式計算機和繼電器計算機上，突然看到電子管計算機他就覺得已經足夠了，他完全沒想到計算機的發展歷程才剛剛開始。

  王學新回答：“它還不夠完美！”

  “也許吧！”圖靈回答：“沒什麽東西是完美的，科技總是在不斷進步將來它肯定會越來越好！可是現在，我認為它已經是世界頂尖而且沒什麽需要改進的了！”

  “不，圖靈先生！”王學新回答：“現在我們就碰到一個難題：我們需要把它塞進飛彈裡操控飛彈的飛行，但如果我們用的是電子管計算機，知道這會發生什麽嗎？”

  圖靈稍加思考就點頭道：“電子管計算機體積太大很難塞進飛彈裡，另外，電子管會因為飛彈的發射而破碎！還有，如果飛彈飛到一定高度還有可能會因為氣壓的改變使真空管破裂！”

  王學新暗暗點頭，不愧是圖靈，只靠想像就能知道問題在哪，第三點甚至連王學新這個現代人都沒想到……

  “可是我們又能怎麽解決這些問題呢？”圖靈疑惑的問：“進一步縮小電子管？或增加電子管的強度？不不，這不太現實……就算做到了，在劇烈震動下電子管的故障率還是無法保證它能正常工作！”

  “說得對，所以我們不能用電子管！”

  “不能用電子管？”圖靈和瓊面面相覷。

  過了好一會兒，圖靈才問了聲：“團長同志，你的意思是，除了繼電器和電子管，我們還有其它東西可以用作計算機的運算單元？”

  王學新不答反問：“圖靈先生有關注過半導體的研究吧？”

  “伱是說威爾遜博士的研究？”圖靈意外的看了王學新一眼，然後點頭道：“是的，我讀過他的著作！”

  半導體這東西一聽名字就感覺是高科技，其實它是對導電性處於導體和絕緣體之間的物質的統稱。

  史上晶體管雖然是在47年發明的，但在此之前科學家一直都對半導體奇特的現像很感興趣，也正因為這些“感興趣”才為之後晶體管的發明奠定了基礎。

  現在是43年，雖然比發明晶體管的時間早了四年，但理論積累已經差不多完善了。

  日不落科學家威爾遜出版的《半導體與金屬》，書裡提出了雜質能級和缺陷能級的概念就是晶體管的主要理論之一。

  （注：《半導體與金屬》是1939年出版的）

  圖靈與威爾遜同是日不落科學家，而且又是相近領域，在知識上有學習交流並不奇怪。

  瓊馬上就猜到了王學新的想法，她問：“團長同志，你不會……是想用半導體替代電子管吧？”

  “為什麽不呢？”王學新回答：“半導體是固體，我們可以把它做得很小，這樣就能達到減小體積的目的。同時它又不需要擔心衝量和氣壓問題，可以說是絕佳的運算單元！”

  “可是……”瓊一臉懵：“我們怎麽才能把這東西變成計算單元？”

  “類似繼電器，或者電子管！”王學新回答：“我們給繼電器、電子管施加電壓使其保持通路，用通路狀態表示‘1’斷路表示‘0’，半導體也同樣如此！”

  “重點是半導體不存在這兩種狀態！”

  “那我們就讓它擁有這兩種狀態，就像發明繼電器與電子管一樣！”

  “怎麽創造？至少目前沒有這種技術！”瓊加重了語氣。

  王學新理所當然的態度激怒了瓊，因為瓊覺得王學新是在藐視整個科學界：
  這個八路軍團長簡直瘋了，那麽多科學家都沒能研究出來的東西他卻以為能輕松做到！
  他以為自己是誰？
  上帝嗎？
  王學新沒有理會瓊的眼神，他朝經過身邊的技術員招了下手讓他拿來紙和筆……研究所才剛建立，紙筆之類的東西還沒來得及準備。

  技術員辦事很麻利，不一會兒就找來了紙筆甚至還讓人搬來了一張辦公桌和幾把椅子。

  王學新示意圖靈以及氣呼呼的瓊坐下，然後就在紙上畫著圖，一邊畫一邊說：“半導體比如我們熟知的矽，它之所在常溫下導電性差是因為它最外層是4個電子，不容易得到電子也不容易失去電子，對吧？”

  圖靈很自然的點了點頭，他的思維比較簡單，碰到問題只會從科學角度思考。

  但瓊卻頗為意外的看了王學新一眼，她沒想到王學新還懂這些。

  王學新繼續說道：“但就像威爾遜博士說的那樣，在純矽內摻雜一些雜質就能改變半導體的導電性，如果我們在純矽內摻雜了價電子為5的磷，就會多出一個電子可以移動，如果我們摻雜了價電子為3的硼，就會產生可以容納電子的空穴，這兩塊摻雜了不同雜質的東西……一個帶有多余電子一個有可以容納電子的空穴，就能讓電子定向移動於是具有定向導電性！”

  圖靈又點了點頭，這並不難理解，甚至威爾遜在書裡也有說過這種現像。

  接著圖靈就問：“可是，這與我們的運算單元又有什麽關系？”

  王學新在不慌不忙的在另一端再畫上一塊帶著摻有磷也就是5價電子矽，說：“如果我們人為的製作出這樣的組合呢？是不是就可以完成類似繼電器、電子管的連接了？”

  圖靈初時還沒明白，但下一秒就猛地抬起頭震驚的望向王學新：“你說的對，團長同志！我們只要簡單的用這樣三塊晶體結合在一起，就能取代繼電器和電子管了！”

  (本章完)