正确的思想终于开出了最美的花朵。1948年11月，肖克莱构思出一种新型晶体管，其结构像“三明治”夹心面包那样，把N型半导体夹在两层P型半导体之间。这是一个多么富有想象力的设计啊！可惜的是，由于当时技术条件的限制，研究和实验都十分困难。直到1950年，人们才成功地制造出第一个PN结型晶体管。这被认为是电子技术发展史上的一座里程碑。
晶体管的出现，是电子技术之树上绽开的一朵绚丽多彩的奇葩。同电子管相比，晶体管具有诸多优越性：
（1）晶体管的构件是没有消耗的。无论多么优良的电子管，都将因阴极原子的变化和慢性漏气而逐渐劣化。由于技术上的原因，晶体管制作之初也存在同样的问题。随着材料制作上的进步以及多方面的改善，晶体管的寿命一般比电子管长100到1000倍，称得起永久性器件的美名。
（2）晶体管消耗电子极少，仅为电子管的十分之一或几十分之一。它不像电子管那样需要加热灯丝以产生自由电子。一台晶体管收音机只要几节干电池就可以半年一年地听下去，这对电子管收音机来说，是难以做到的。
（3）晶体管不需预热，一开机就工作。例如，晶体管收音机一开就响，晶体管电视机一开就很快出现画面。电子管设备就做不到这一点。开机后，非得等一会儿才听得到声音，看得到画面。显然，在军事、测量、记录等方面，晶体管是非常有优势的。
（4）晶体管结实可靠，比电子管可靠100倍，耐冲击、耐振动，这都是电子管所无法比拟的。另外，晶体管的体积只有电子管的十分之一到百分之一，放热很少，可用于设计小型、复杂、可靠的电路。晶体管的制造工艺虽然精密，但工序简便，有利于提高器件的安装密度。正因为晶体管的性能如此优越，晶体管诞生之后，便被广泛地应用于工农业生产、国防建设以及人们的日常生活中。1953年，首批电池式的晶体管收音机一投放市场，就受到人们的热烈欢迎，人们争相购买这种收音机。接着，各厂家之间又展开了制造短波晶体管的竞赛。此后不久，不需要交流电源的袖珍“晶体管收音机”开始在世界各地出售，又引起了一个新的消费热潮。
由于硅晶体管适合高温工作，可以抵抗大气影响，在电子工业领域是最受欢迎的产品之一。从1967年以来，电子测量装置或者电视摄像机如果不是“晶体管化”的，那么就别想卖出去一件。轻便收发机，甚至车载的大型发射机也都晶体管化了。
另外，晶体管还特别适合用于开关。它也是第二代计算机的基本元件。人们还常常用硅晶体管制造红外探测器，就连将太阳能转变为电能的太阳能电池也都能用晶体管制造。这种电池是遨游于太空的人造卫星必不可少的电源。晶体管这种小型简便的半导体元件还为缝纫机、电钻和荧光灯开拓了电子控制的途径。
从1950年至1960年的10年间，世界主要工业国家投入了巨额资金，用于研究、开发与生产晶体管和半导体器件。例如，纯净的锗或硅半导体，导电性能很差，但加入少量其他元素（称为杂质）后，导电性能会提高许多。但是要想把定量杂质正确地熔入锗或硅中，必须在一定的温度下，通过加热等方法才能实现。而一旦温度高于75℃，晶体管就开始失效。为了攻克这一技术难关，美国政府在工业界投资数百万美元，以开展这项新技术的研制工作。在这样雄厚的财政资助下，没过多久，人们便掌握了这种高熔点材料的提纯、熔炼和扩散的技术。特别是晶体管在军事计划和宇宙航行中的威力日益显露出来以后，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。
四、晶体管之父威廉·肖克莱与硅谷的故事
在美国西海岸加利福尼亚州的旧金山以南有一个狭长的山谷，这里空气清新，气候宜人。20世纪初，此地果园葱葱，是人所共知的“心悦之谷”。今天，用硅制成的半导体芯片成了当地高科技产业的主导产品，该地也成了闻名遐迩的“硅谷”。
硅谷现在已是高技术产业的代名词了。作为微电子技术的摇篮、微电子革命的发源地，它有着一种神奇的魅力。硅谷在今天产生了许多影响世界的发明家和技术发明。像仙童公司的世界第一块硅集成电路、Intel公司的世界第一个微处理器、Apple公司的第一台个人电脑，还有电子游戏机、无线电话、电子手表等等，这些对人类社会产生深远影响的发明，都是在硅谷诞生的。硅谷有一种特殊的氛围，激励人们去创造。从20世纪初起，硅谷的斯坦福大学的电子工程系，就已成为世界电子学的中心。20世纪50年代，诺贝尔物理学奖的获得者、被称为“晶体管”之父的肖克莱从贝尔实验室回到家乡硅谷创业，他的声望吸引了全美国电子学领域的年轻精英来追随他。这样，在硅谷汇聚了先进的技术和大量的人才，其知识密集程度、人才密集程度之高在美国乃至世界都可谓首屈一指，使硅谷很快发展成为美国电子工业最大的研究和制造中心、高技术的摇篮，成为享誉全球的科技工业园。
除去技术、人才、外部环境，硅谷的形成还有一个重要的因素，这就是风险资金。比如，Intel、Apple公司的创业，都与着名的风险投资家亚瑟·罗克有很大的关系。Intel的创始人诺依斯曾说过，他从亚瑟·罗克那里“只用五分钟就筹齐了创建Intel公司的资金”。风险投资家投入资金，帮助公司上市，然后获得收益。
硅谷中，HP无疑是最早的电子公司。这家成立于20世纪30年代的着名公司成了硅谷历史的源头。但是真正点燃硅谷之火，使这块土地发出壮观的电子之光的还是要等到20世纪50年代另一位大名鼎鼎人物的驾到，这就是威廉·肖克莱。是物理学家肖克莱博士非凡的商业眼光，成就了硅谷，也是肖克莱博士拙劣的企业才能创造了硅谷，他是硅谷的第一公民。
肖克莱，1910年生于伦敦。3岁随父母举家迁往加州。从事矿业的双亲从小给他灌输科学思想，加上中学教师斯拉特的熏陶，他考入了麻省理工学院（MIT），获固体物理学博士学位后留校任教。不久，位于新泽西州的贝尔实验室副主任凯利来麻省“挖角”，将肖克莱挖走。
二战结束后，贝尔实验室开始研制新一代的电子管，具体由肖克莱负责。1947年夏天的一个中午，肖克莱的两位同事沃尔特·布拉顿和约翰·巴丁，用几条金箔片、一片半导体材料和一个弯纸架制成一个小模型，可以传导、放大和开关电流。他们把这一发明称为“点接晶体管放大器”（Point-Contact Transistor Amplifier）。这就是后来引发一场电子革命的“晶体管”。这是一种用以代替真空管的电子信号放大器件，是电子专业的强大引擎，被媒体和科学界称为“20世纪最重要的发明”。也有人说：“没有贝尔实验室，就没有硅谷。”
1948年，肖克莱等人申请了发明晶体管的专利。1949年，肖克莱提出一种性能更好的结型晶体管的设想，通过控制中间一层很薄的基极上的电流，实现放大作用。1950年，结型晶体管研制成功。1955年，高纯硅的工业提炼技术已成熟，用硅晶片生产的晶体管收音机也问世了。在贝尔实验室工作的肖克莱坐不住了。
肖克莱不满足于眼下的发明，他更想将这项发明商品化，推向市场。肖克莱讨厌贝尔实验室拿他的发明来赚钱，而且生产的晶体管性能极不稳定，有损发明人的声誉。加上肖克莱有着天生的组织能力和很强的进取心，又极想成为百万富翁。他便于1955年回到老家圣克拉拉，这块地无论是气候还是环境，看上去都是最理想的开办晶体管工厂之地，是展开科技竞争的风水宝地。
“晶体管之父”肖克莱的到来，标志着“硅谷”电子产业新时代的到来。西海岸的加州，是美国本土最晚迎来太阳的地方，但全新的电脑产业的朝阳又从此升起。
肖克莱来到帕洛阿尔托，他很明白，通过他在电子工业的许多老关系，硅谷将发生什么变化。他从前在加州理工学院读书时的化学教授阿诺德·贝克曼，在斯坦福研究区开办了一家制造科学测量设备的公司——贝克曼仪器公司。贝克曼为肖克莱创办公司提供了财力上的支持。因为肖克莱的母亲住在这里，所以他建公司在硅谷有个人生活上和企业经营上的双重原因。1956年，肖克莱获得了诺贝尔奖。
肖克莱在硅谷了望山（mountain view）建立了肖克莱实验室股份有限公司。电子工业开始对他的举动翘首而待，因为这是一个天才绝顶的人物，似乎什么事都能干成。他的举措，就像17世纪英国的牛顿爵士宣布要建立一家他自己设计的工场一般轰动。这里有着一流的天时和地利，但肖克莱还需要另一件关键的东西：人才。
对于人才的挑选，肖克莱的眼光绝对和他的技术眼光一样敏锐、独到。他回到人气旺盛的美国东海岸，发布了招聘信息，渴求有志之才与他一起打天下。涌到了望山的应聘者代表了美国电子研究领域的精华。肖克莱作为一名慧眼识英才的伯乐，聘用了八位优秀人才。这是从未有过的伟大天才的集合，所有的人都在30岁以下，正处于他们才能喷涌的顶峰，极具战斗力。琼·赫尔尼来自加州理工学院，拥有剑桥和日内瓦大学两个博士头衔；维克多·格里尼克，是斯坦福研究所的研究员；八人中年龄最大，年仅29岁的尤金·克莱顿是通用电气的制造工程师；戈登·摩尔来自约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室；一心要成为最着名科学家的罗伯特·诺伊斯来自菲尔科-福特公司；此外还有朱利叶斯·布兰克、杰伊·拉斯特和谢尔顿·罗伯茨，都是不凡之辈。如果没有肖克莱，这些人才就不会出现在加州。而肖克莱一到，硅谷之火一触即发。
正是肖克莱，触发了形成硅谷半导体工业的创业连锁反应。这八人中的诺伊斯与摩尔于1957年一起离开并创办了仙童，后两人又合作于1968年创办了英特尔。罗伯茨、拉斯特和赫尔尼于1961年离开仙童，创办了另一家Anelc半导体公司。赫尔尼后来又于1964年离去，创办了联碳电子公司，并于1967年创办了Intersil公司。
肖克莱，既是20世纪最具才华的人物之一，也是最让人难以捉摸的人物之一。他的个性和才能注定了他只能充当硅谷一小段故事的主角，虽然十分精彩、重要，但依然让后人感到一股浓郁的悲剧气息。
大伙都是慕肖克莱的大名而来，摩拳擦掌要干一番大事。但他们初到肖克莱实验室，无论是谁都大吃一惊：所谓的实验室是光秃秃的白墙、水泥地和裸露在外的屋椽。更重要的是，肖克莱也是一位令人惊奇的人物。这位在研讨会和讲演中令年轻人十分钦佩和仰慕的伟大科学家，却是最不好的老板。1956年1月，肖克莱被授予诺贝尔物理奖。那天早晨7点钟，他接到了瑞典斯德哥尔摩打来的电话。肖克莱将手下的年轻科学家带到该市豪华的“黛娜木屋”餐馆举行香槟早餐会，以示庆祝。大伙异常兴奋，觉得自己多么不同凡响。因为有哪家公司是由诺贝尔奖得主领导的呢？他们觉得自己已到了改变整个世界的边缘，可惜这种欢乐是如此短暂。这位大人物的市场学问十分零碎，而雄心又太大，对管理技巧一窍不通，甚至跟其他人打交道的能力也没有，却十分自以为是。一位非常了解肖克莱的硅谷经理人员说他是“一位天才，又是一位十足的废物”。据戈登·摩尔后来透露，肖克莱本来的目标是生产5分钱一只的晶体管。这个价格到1980年还无法达到，更何况是1955年。产品计划失败后，他又让公司集中力量搞基础研究。赫尔尼说：“很显然，肖克莱希望发明一种具有里程碑式的产品，并将它投入商品化生产中。但这个努力失败后，他仍想把每个人的时间和精力花在新东西的创造上，而不想再改善晶体管技术”。这种漫无目标的做法，使肖克莱实验室没有产品问世。在其后的两年中，也只推出了一种二极管，是一种相对简单的装置，而不是晶体管。“作为经理，肖克莱逐渐把自己孤立起来。他不相信任何人，这使他的处境很不好。如果我们在实验室搞出什么名堂，他需要打电话给贝尔实验室的老朋友，问这是不是真的，这对提高士气没有任何积极影响”。
肖克莱跟人说话，总像对待小孩子一样，态度日趋傲慢。因此到了1957年，8人中有7人产生跳槽的想法。肖克莱唯我独尊的作风很快受到了报应。他的门徒们提议研究集成电路，用扩散方法将数个硅晶体管的电路放在一个晶体管大小的位置上。但肖克莱拒绝了他们的建议，从而失去了潜力巨大的发明。
肖克莱并不满足于着名科学家的头衔。他还立志要超过三、四十年代伟大的企业科学家，超过像HP的休利特和帕卡德这样的企业贵族。虽然肖克莱在智力上成功地超越了他们，但作为企业家的素质和人品却使他永远也难以望其项背。
