熱爆娛樂 +: 電晶體專利獲批 75 週年奠定現代科技產業基礎

2025年10月6日星期一

75 年前的 1950 年 10 月 3 日，Bell Labs 三位科學家 John Bardeen、Walter Brattain 與 William Shockley 終於取得電晶體美國專利。這個看似不起眼、只有 3 個電極的半導體裝置，引發第三次工業革命，開啟矽與軟件主導至今的時代。

首個可運作電晶體早在 1947 年 12 月 16 日已成功展示，但專利申請程序延至 3 年後才完成。該專利名為「使用半導體材料的三電極電路元件」，當時外界未能預見電晶體將對商業與社會帶來深遠影響。

電晶體取代體積龐大、易碎且耗電的真空管，後者現時只在結他放大器、發燒音響系統等領域因其「有機」音質而保留使用。軍事、科學及微波射頻應用中，真空管亦因抗輻射干擾能力較強而仍有小眾市場。相比之下，電晶體實現體積縮小、運算速度提升、能源效率改善及可靠性增強等突破。

Intel 聯合創辦人 Gordon Moore 在 1965 年提出著名觀察，預測積體電路上的電晶體數量每兩年增加一倍，成本卻維持相若。這項定律在 1975 年由原本每年修訂為每兩年。

電晶體技術在專利獲批前已展現驚人進步速度，令 Moore 的推斷顯得合理。時至今日，部分半導體企業、工程師與評論員仍認為 Moore’s Law 適用。Intel 在簡報中展示其立場，強調公司持續推動製程技術創新。然而亦有預測指出，該定律將在 2025 年左右因物理限制而終結。

自電晶體專利獲批以來，運算與軟件領域經歷驚人的微型化過程，令人類與機器的可能性不斷擴展。現時處理器已可容納數以十億計的電晶體，而內建 1 兆個電晶體的晶片已在可見範圍內。

科技業界目前聚焦開發具備「思維」的機器，即人工智能技術。Intel 等廠商通過 18A 製程、RibbonFET 及 PowerVia 背面供電等技術，持續突破製程極限。業界目標是於 2030 年實現單晶片 1 兆個電晶體的里程碑，推動運算能力再次飛躍。