他还在野心勃勃构建企业梦想时，他精心挑选的千里马已在底下密谋策反。大部分人开始不满足，都在按照自己的步伐想离开这个地方，但他们都决定同时离开。于是八个人很快向肖克莱递上辞职书。肖克莱大为震惊，继而大发雷霆，把他们称为叛徒，时称“叛逆八人帮”，这是硅谷最着名的典故之一。
肖克莱的梦想破灭了。世界上最着名的科学家永远不会再成为硅谷的一部分。1960年，肖克莱实验室卖给了克莱维特实验室，1965年又转卖给了AT&T。1968年，它永远地关闭了。如今原先的大楼成了立体音响用品商店。肖克莱发明了晶体管，却没能创造出晶体管，肖克莱想成为硅谷的主宰，却只能成为匆匆过客，成为硅谷第一弃儿，只在历史上留下仓促的一笔。但是他在无意之中为硅谷播下了许多重要的火种，使硅谷得以快速喷发。他的“叛逆八人帮”成了最重要的火种，几年后创造了集成电路，改变了整个世界。肖克莱以自己惨痛的失败成全了硅谷的繁荣。他不但为硅谷带回了智慧，也为硅谷的建成奠定了最后的一块基石。正因为如此，肖克莱还是被视为是硅谷的奠基人。
1963年，肖克莱正式离开自己创办的半导体公司，到斯坦福大学做了一位默默无闻的教授。1989年，一代科学家肖克莱去世，硅谷却日益发展壮大。
五、半导体二极管
我们知道，在硅或锗等本征半导体材料中掺入微量的磷、锑、砷等五价元素，就变成了以电子导电为主的半导体，即N型半导体。在N型半导体中，电子（带负电荷）叫多数载流子（简称多子），空穴（带正电荷）叫少数载流子（简称少子）。而在硅或锗等本征半导体材料中掺入微量的硼、铟、镓或铝等三价元素，就成了以空穴导电为主的半导体，即P型半导体。在P型半导体中，空穴（带正电荷）叫多数载流子，电子（带负电荷）叫少数载流子。
一滴墨水能把一杯清水染蓝。这是墨水向清水扩散的结果，自然界的扩散现象非常普遍，一般总是从浓度大的地方向相邻浓度小的地方扩散。
若在一块本征半导体的两边掺入杂质，将会导致一系列自发现象：
首先，多子扩散。N型半导体中的电子浓度大，P型半导体中的电子浓度小，故电子将从N型半导体向P型半导体扩散；P型半导体中空穴浓度大，N型半导体中空穴浓度小，故空穴将从P型半导体向N型半导体扩散。两者扩散的结果，在交界面附近，N区出现带正电的离子，P区出现带负电的离子，由于这些离子不能移运，就形成一层空间电荷区，并形成内电场，方向从N区指向P区，成了一堵阻挡层。内电场的出现将阻挡多子的继续扩散。
然后，少子漂移。内电场一旦建立，方向由N区指向P区，却正好帮助了少数载流子，少数载流子将在内电场的作用下产生运动。我们把载流子在内电场作用下的运动称为漂移。显然，少子的漂移中和了部分空间电荷区的离子，使空间电荷区变窄，内电场削弱，这时，多子又开始扩散，当扩散与漂移达到一个动态平衡时，空间电荷区也就达到了一个平衡状态，这就形成了PN结。
我们也可以这样来简单地理解PN结，即通过特殊的“扩散”制作工艺，将一块本征半导体的一半掺入微量的5价元素变成P型半导体，而将其另一半掺入微量的3价元素变成N型半导体，在P型半导体区和N型半导体区的交界面处就会形成一个具有特殊导电性能的薄层，这就是PN结，它对P型区和N型区中多数载流子的扩散运动产生了阻力。
PN结主要的特性就是其具有单方向导电性，即在PN结上加上适当的正向电压（P区接电源正极，N区接电源负极），PN结就会导通，产生正向电流。若在PN结上加反向电压，则PN结将截止（不导通），正向电流消失，仅有极微弱的反向电流。当反向电压增大至某一数值时，PN结将击穿（变为导体）损坏，使反向电流急剧增大。
普通二极管有硅管和锗管两种，它们的正向导通电压（PN结电压）差别较大，锗管为0.2～0.3V，硅管为0.6～0.7V。
点接触型二极管的金属丝和半导体的接触面很小，虽难以通过较大的电流，但因其结电容较小，可以在较高的频率下工作。点接触型二极管可用于检波、变频、开关等电路及小电流的整流电路中。
面接触型二极管PN结的接触面积较大，可以通过较大的电流，适用于大电流整流电路或在脉冲数字电路中作开关管。因其结电容相对较大，故只能在较低的频率下工作。
六、双极型晶体管（BJT）
晶体三极管，又称为双极型晶体管，是另一种半导体基本器件，具有电流放大作用，是电子电路的核心器件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把一块发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结叫集电极。基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区“发射”的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里；NPN型三极管发射区“发射”的是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外。发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型。
三极管最基本的作用是放大，它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号，当然这种转换仍然遵循能量守恒，它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了。三极管有一个重要参数就是电流放大系数b。当三极管的基极上加一个微小的电流时，在集电极上可以得到一个注入电流b倍的电流，即集电极电流。集电极电流随基极电流的变化而变化，并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化，这就是三极管的放大作用。
七、绝缘栅场效应晶体管
金属-氧化物-半导体型场效应管，英文缩写为MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor），属于绝缘栅型。其主要特点是在金属栅极与沟道之间有一层二氧化硅绝缘层，因此具有很高的输入电阻。它也分N沟道管和P沟道管。通常是将衬底（基板）与源极S接在一起。根据导电方式的不同，MOSFET又分增强型和耗尽型。所谓增强型是指：当栅源电压VGS=0时晶体管呈截止状态，加上正确的栅源电压后，多数载流子被吸引到栅极，从而“增强”了该区域的载流子，形成导电沟道。耗尽型则是指，当VGS=0时即形成沟道，加上正确的VGS时，能使多数载流子流出沟道，因而“耗尽”了载流子，使晶体管转向截止。三极管最基本的作用是放大作用，它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号，把电源的能量转换成信号的能量。
八、晶体管的未来——纳米器件
纳米技术是当前全球都在谈论的热门话题，涉及生物医学、包装、电信、发电、航空航天、汽车、计算机等许多领域。所谓纳米技术，是指用数千个分子或原子制造新型材料或微型器件的科学技术。纳米技术涉及的范围很广。牛津大学材料系目前研究的纳米技术项目有四十多个，其中主要的有超细薄膜、碳纳米管、纳米陶瓷、金属纳米晶体和量子点线等。
纳米技术是指在0.1～100纳米尺度空间内，研究电子、原子和分子运动规律和特性的高新技术学科。它的最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子，制造具有特定功能的产品，它包括纳米电子学、纳米物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米机械学、纳米生物学、纳米显微学和纳米计量学等。它是在现代物理学与先进工程技术相结合的基础上诞生的，是一门基础研究与应用探索紧密联系的新型科学技术。
晶体管是当今计算机的基本元素。Intel的创始人之一戈登·摩尔于1965年预言，到2010年，一个芯片上晶体管的数量将超过10亿。科学界中绝大多数人都认为，传统的硅芯片技术将在未来的10～15年内达到物理极限，到那时硅晶体管不可能再缩小。那么用什么来取代硅晶体管呢？纳米晶体管是取代硅晶体管的首选。这是因为迄今为止，在微电子器件领域只利用了电子波粒二象性中的粒子性。其次，各种传统电子元器件都是通过控制电子数量来实现信号处理的。随着集成度的提高，功耗、速度便会成为严重的问题。现有的硅和砷化镓器件无论怎样改进，其响应速度最高只能达到10～12纳秒，功耗最低只能降低到1微瓦。
利用电子的量子效应原理制作的器件称为“量子器件”或“纳米器件”，也叫“单电子晶体管”。在量子器件中，只要控制一个电子的行为即可完成特定的功能，即量子器件不单纯通过控制电子数目的多少，主要是通过控制电子的自旋方向或波动的相位来实现某种功能的。因此，量子器件具有更高的响应速度和更低的功耗，从根本上解决了日益严重的功耗问题。
由于器件尺度为纳米级，集成度大幅度提高，同时还具有器件结构简单、可靠性高、成本低等诸多优点，因此，有理由相信纳米电子学的发展必将在电子学领域中引起一次新的技术革命，从而把电子工业技术推向一个更高的发展阶段。
要实现量子效应，在工艺上要实施制作厚度和宽度都只有几到几十纳米的微小导电区域（称为势阱），这样，当电子被关闭在此纳米导电区域中时，才有可能产生量子效应，这也是制作量子器件的关键所在。
如果制作若干纳米级导电区域，那么在导电区域之间将形成薄薄的势垒区，由于电子的波动性质，可以从某势阱穿越势垒进入另一势阱，这就是量子隧道效应。
势阱中形成电子能级，当电子受激励时，将从低能级跃迁到高能级，而当电子从高能级向低能级弛豫时，会发射一定颜色的光。这样一些量子效应在纳米技术中将得到有效的应用。制作量子势阱的方法有分子束外延（MBE）、原子层外延（ALE）、等离子体增强化学汽相淀积（PECVD）和有机金属化学汽相淀积（MOCVD）等方法。
2002年10月18日，美国朗讯科技公司的贝尔实验室宣布：用一个单一的有机分子制造出了世界上最小的晶体管，针尖般大小的尺寸上可以容纳1000万个这种晶体管。这种晶体管被称为“纳米晶体管”，因为它们的大小接近1纳米。纳米晶体管的问世对芯片产业具有革命性的意义，表明科学家在超越晶体管技术障碍方面迈出了新的一步。
纳米器件制成的计算机的计算能力可以提高千倍，而所需的能量仅为目前的百万分之一，纳米光电子学使通信带宽增加百倍，利用纳米技术可使信息存量成千倍提高，我们现在的计算机使用了超大规模集成电路，包括我们使用的微型手机、笔记本电脑，同样使用了超大规模集成电路。目前，所有电路都是在亚微米的尺寸上来设计加工的，世界上最新的一分钱硬币大小的信息存储装置可以存储千兆信息单元，如果说一张光盘就可以把图书馆的书全部带走，那你要出门便可只将资料往光盘里一放就行了，而且密度提高了，能耗减少了，大大改变了我们的生活方式。我国科学院物理所正在研制的纳米有机薄膜存储器，每一个亮点就是一个纳米左右，存储量要比目前水平提高一百倍。
以纳米颗粒效应为基础的纳米器件是纳米科技体系的产物，利用具有半导体性质的纳米管与具有金属性质的纳米管。组装成具有隧道结构的纳米碳管很可能发展成为新型的纳米器件，特别是按自组织原理设计的新型材料，该材料在机械、电子、光学、磁学、化学和生物学上有着广阔的应用前景。21世纪初的主要任务之一是依据纳米结构的各种新颖物理性质，设计制作顺应2l世纪高密度信息处理技术需要的新一代量子电子器件。这些器件包括谐振隧道晶体管、超快速逻辑器件、大容量电子存储器、横向量子干涉器件等。随着信息革命的深入，高密度存储和快速的传输发展十分迅速，高集成要求集成线路上所有器件和连接器件的接线高度微型化，这种接线在纳米电子学、生物电子学和分子电子领域及印刷技术、传感器技术、中子技术、纳米真空电子技术和纳米测量传感技术等方面有广阔的应用。
正如IBM公司的首席科学家阿姆斯特朗所说：“正像20世纪70年代微电子技术产生了信息革命一样，纳米科学技术将成为下一个信息时代的核心”。美国前总统克林顿也说，需要纳米科学技术使人类真正进入信息时代。真正实现电脑通信的高速公路，还欠缺一点什么呢？目前可以说的，至少是这个公路还非常狭窄，所要通过的载荷又太沉重。最近人类又开始破解生物基因之谜。但是要在基因基础上再造动植物的生命，人类用什么手段呢？还是需要新的工具与方法。按克林顿的说法，纳米技术就是一种能在原子或分子水平上操纵物质的技术，现在很多国家经多方面论证确认，在众彩纷纭的技术革命的洪流中，纳米一枝独秀，它将领导下一场产业革命。克林顿因此认为纳米技术可以使21世纪革命化，从而更新晶体管的制作方法，让因特网真正把人类引入信息时代。
