文／張瑞棋

電晶體與矽谷無疑是現代科技文明的基石，而它們的起源都與一個人息息相關，那就是蕭克利（William Shockley）。

紐約時期 創電晶體



蕭克利的家鄉就在帕羅奧圖，從加州理工學院畢業後，遠赴東岸到麻省理工學院攻讀博士。因為當時東岸的學術水準與科技工業都遠勝於西岸，因此他於1936年取得博士學位後，到位於紐約的貝爾實驗室上班。

當時AT&T亟欲發展越洋電話，但真空管無法用於海底電纜，在無線電波的高頻頻段又表現不佳，因此蕭克利的首要任務便是開發固態元件，取代已經遇到瓶頸的真空管。

蕭克利設想出「場效應電晶體」，利用電場將矽晶體的電子吸引到表面，形成電子通道，藉由改變電場來達到開關與放大訊號的效果。理論上應該可行，但負責動手實驗的布拉頓（Walter Brattain）卻一直無法成功，最後才由剛加入貝爾實驗室不久的巴丁（John Bardeen），在1946年發現問題出在「表面態」。原來表面那層矽原子的外層軌域並未填滿，所以被電場吸引上來的電子紛紛落入其中，無法成為自由電子。

為了克服表面態，巴丁與布拉頓於第二年年底陰錯陽差地發明「點接觸電晶體」，成為史上第一個電晶體。蕭克利不滿光環竟被兩個下屬搶走，自己被排除在外，一個月後，發明出三明治結構的n-p-n「接面式電晶體」，無論是性能或穩定性都比點接觸電晶體來得優異，成為現代電晶體的原型。

出走創業 叛徒事件



雖然蕭克利成功證明自己的才能無人能比，但由於他的火爆脾氣逼走許多下屬，貝爾實驗室高層一直未再讓他升到更高職位。

1956年初，在貝克曼儀器的資助下，蕭克利創立了「蕭克利半導體實驗室」，開發並製造電晶體。蕭克利頗有識人之明，所招聘的均是一時之選的青年才俊。只不過他仍未改其火爆脾氣，動不動就當場發飆，絲毫不顧下屬感受與尊嚴。

1956年，蕭克利與巴丁、布拉頓三人共同獲頒諾貝爾物理獎後，更加目空一切，不顧原先產品已進度落後，竟決定另行開發p-n-p-n四層電晶體，公司前景令人擔憂。1957年，以諾伊斯（Robert Noyce）與摩爾（Gordon Moore）為首的8名員工集體辭職，共同創立「快捷半導體」（Fairchild Semiconductor），俗稱「八叛徒事件」。

剛愎自用的蕭克利終於在1963年鞠躬下台，他所創立的蕭克利半導體實驗室在歷經兩次易主後，也在1968年關門大吉。

蕭克利未能如願成就大業，他的夢想反而在「八叛徒」手中完成。開枝散葉之下，20年內大約成立了70家半導體公司，而且都坐落於附近，因而形成了後來所謂的「矽谷」。