新颖有趣的半导体二极管

50年前的通俗科幻小说和漫画书曾预测，到2000年机器人将挣脱枷锁，反抗人类霸权。这一切得以实现的前提条件是，机器人必须具备能够独立自主地进行思考的电子大脑。它们必须拥有非常精密的计算机，其数学运算能力远远超过20世纪50年代的“差分机”。事实上，我们今天的计算机比50年前的科幻作家们想的还要复杂精巧，这都得益于科学家们的努力。1947年，贝尔实验室的研究人员利用当时量子力学研究的最新进展，开发了一种可以使电子大脑的体积大减而计算能力大增的新型装置——晶体管。

在1957年DC漫画公司出版的《漫画试读》（Showcase）第7期中，“未知挑战者”团队与位于巨型机器人顶部的一台精密计算机展开交锋。挑战者团队由4位冒险家组成，包括一位试飞员、一位爱探险的摔跤冠军、一位教授兼深潜专家，以及一位热衷于登山的马戏团驯兽师。作为机上仅有的4名乘客，他们在空中遭遇了风暴，飞机坠毁。然而，他们却幸存下来。他们认为自己获得了重生的机会，便投身于历险活动。他们击败了外星侵略者、疯狂科学家以及海底的怪物，一次次死里逃生。坦率地说，如果换成是我，在经历了空难事故之后，我会有截然不同的反应，比如，我不会去寻求更多的疯狂冒险，不会在没有降落伞的情况下跳出机舱，不会把硝化甘油炸药当作玩具。然而，挑战者团队的4名成员并不像我这般谨小慎微，他们的冒险故事扣人心弦，他们还成了漫威漫画公司于1961年推出的“神奇四侠”作品的原型。

在《漫画试读》第7期中，挑战者团队面临的对手是新型计算机ULTIVAC，一个高达15.24米并能够独立思考的机器人。ULTIVAC是由德国科学家费利克斯·海塞制造的，“二战”结束时，他被美军俘虏，作为战犯被关进监狱。海塞的助手是他在狱中结识的银行抢劫犯弗洛伊德·巴克。坐牢期间，他们通过上物理课来消磨时间——海塞向巴克传授物理学知识。获释后不久，他们就设计并建造了一台巨型计算机（见图16-1）。科学家认为ULTIVAC必须庞大到“能够完成我们想让它做的所有事情，它将成为有史以来最了不起的计算机”。显然，就像故事后来揭示的那样，在洋基球场展示他们的发明，并向前来观看“两吨钢铁……能像人一样思考和说话”的人们收取入场费，也在他们的“致富计划”之列。这种公开展览遭到了ULTIVAC的反抗，它在科学家琼·罗宾斯的协助下出逃，ULTIVAC因此相信了人类和计算机之间的友情。ULTIVAC在一群政治家、科学家和国家领导人面前讲话并做出承诺：“如果人类做出让步，我愿致力于协助人类的事业！”然而，建造ULTIVAC的德国科学家并没有把ULTIVAC交给政府，而是对它造成了致命伤害。在最后一幅漫画中我们可以看到，经过了一番有效的紧急修复，ULTIVAC变成了一台静止的计算机。在图16-2中，罗宾斯博士在故事的结尾对挑战者团队说道：“使ULTIVAC像人类一样思考的希望已经破灭！但是作为纯粹的机器，它在知识方面对人类仍然贡献良多！”

图16-1　《漫画试读》第7期的插画，未知挑战者团队发现“ULTIVAC是松散的”。被盟军逮捕的德国科学家海塞对他的狱友、银行抢劫犯弗洛伊德·巴克讲解物理学知识，获释后他们设计并建造了一台新型计算机——ULTIVAC

1957年，计算机确实开始在知识方面对人类做出大量贡献，在解决复杂的问题上助人类一臂之力。1946年，宾夕法尼亚大学的科学家们建造了第一台电子计算机，名为EN1AC，即“电子数字积分计算机”（Electronic Numerical Integrator and Computer）的英文缩写。这台计算机长约24米，重约2.43万千克。那时，半导体尚未问世，所以ENIAC使用了将近17500根真空管和超过7000根晶体二极管。它归美国军方所有，执行的首个运算任务是氢弹项目。曾经建造ENIAC的科学家们后来为雷明顿·兰德公司（即后来的斯佩里·兰德公司）工作，并于1951年建造了UNIVAC——一台通用自动计算机，使用了超过5000根晶体管，每秒钟能执行近2000次运算。在20世纪50年代早期，这台计算机以高达12.5万美元的价格被卖给了美国军方和大公司；哥伦比亚广播电台还播出了UNIVAC对德怀特·戴维·艾森豪威尔将军将在1952年当选美国总统的预测。尽管UNIVAC无法行走，也不能与喷气式飞机作战，却形如ULTIVAC般庞大（见图16-2）。如果没有半导体革命，提升这种设备的计算能力就需要使用越来越多的真空管和复杂的导电线缆，只有少数大型企业或政府才有财力购买这样的机器。

图16-2《漫画试读》第7期的最后一幅漫画，琼·罗宾斯博士向未知挑战者团队描述关于ULTIVAC的最终安排。尽管“只是一台静止的计算机”，但它“在知识方面对人类仍然贡献良多”

一场革命将扭转这种局面，并带来体积更加小巧、性能更加强大的计算机。1939年，贝尔实验室的一位科学家罗素·奥尔发明了半导体二极管，为这场革命奠定了基础。现在，我们有足够多的量子力学知识去理解这个装置和它的大个子兄弟——半导体晶体管——是如何工作的，以及为什么很多人认为它们是20世纪最重要的发明。

我们需要了解的第一个知识点就是半导体的定义。在这本书的第四部分，我们讨论了两种材料——金属和绝缘体。金属中每个原子的价电子（最后几个来配对的电子）处于不同的动量态，以满足泡利不相容原理。这些电子在动量上的不确定性较小，而在位置上的不确定性较大，它们可以在整个固体中自由移动。在低温条件下，金属中有许多电子携带电流。绝缘体通过从空间上限制每个原子的价电子来满足泡利不相容原理，这些电子被束缚在原子间的化学键中，就像第12章的图12-4描绘的钻石内部的碳—碳键一样。在高温条件下，其中一些电子能够被热能激发跃迁至较高能量态（即从乐池到包厢），它们可以导电；但在低温条件下，所有电子都被束缚在原子的化学键中，因而材料是绝缘体。

但是，怎样才算低温呢？低是相对于什么来说的？在区分低温和高温时，一个方便而自然的温标就是室温。这就有了第三类材料：在室温下，相较玻璃或者木材等绝缘体，它们的导电性更好；但是相较银或铜等金属，它们的导电性却差得多。像这种部分导电的固体，被称为“半导体”。

回顾一下上一章的内容，激光是一种乐池的所有座位都被电子占据的材料，而其包厢的所有座位都是空的。让我们暂时忽略乐池和包厢之间的中间排座位。在绝缘体中，乐池与包厢之间的能量差通常为5～10电子伏特，恰好属于电磁光谱的紫外光部分。因此，只有能量在这一范围内的光才能使电子跃迁至包厢（正如第14章中萨维奇医生的“隐形书写”）。这种光的强度通常较低，而且在室温条件下，来自原子的热能也不足以让可观数量的电子跃迁至包厢。所以，如果在绝缘体上施加一个电压，其在室温条件下产生的电流小到可以忽略不计。在半导体中，乐池与包厢之间的能量差要小得多，通常为1～3电子伏特。可见光的光子能量为1.9～3.0电子伏特，有足够的能量让电子跃迁至包厢。同样，在室温条件下，原子的热能也足以让部分电子跃迁至高能带。当然，充满电子的低能带与空的高能带之间的能量差越大，在室温条件下通过热能激发跃迁至包厢的电子数量就越少。

之所以能用半导体材料制成操作便捷的光探测器，是因为充满电子的低能带和空的高能带之间的能量差恰好对应光谱中可见光部分的能量值。比如，某种特定材料的能带差是1电子伏特（该能量对应的光位于光谱的红外区域，我们的肉眼看不见）。通常，在黑暗环境中，一些电子会被热能激发跃迁至高能带，并在乐池中留下空位。这些失去电子的座位也能够导电，因为会有另一个电子迁移到这个位置，如图16-3所示。这些失去电子的“空穴”扮演着“正电荷”的角色，这是固体中电流传导的量子力学本质的一个独特方面。这一现象也存在于绝缘体中，只不过乐池中的空位和包厢中的电子都很少，因此产生的效果可以忽略不计。半导体中跃迁至包厢的电子随后又会回到乐池，而其他的电子则会被热能激发跃迁至包厢。因此，在任何时刻，半导体中都会有大量的电子和空穴能够传导电流，但电流远小于等效的金属导线所能负载的电流。现在，如果我用1电子伏特或更高能量的光照射这个半导体，通过增加光的强度，我可以让许多电子受激跃迁至空的高能带，在原本充满电子的低能带中留下许多空穴，材料的导电能力因此显著提高。这样的半导体在电路中就像一个闭合的开关，电子设备现在可以开始工作了。

图16-3　一个半导体中几乎被电子填满的较低能量带和几乎空着的较高能量带的示意图。一些能够传输电流的电子将跃迁至包厢（由于它们较易到达较高能量带，因此它们能够获得动能并传输电流）。与此同时，乐池中的空穴也能扮演负载电流的正电荷的角色，因为其他电子会迁移至此填补空穴

就这样，量子力学使电视遥控器成为可能！遥控器将一束红外光（肉眼看不见）发射到你的电视机上。如果遥控器的前端没有指向电视机，信号就无法到达感光器，电视机的设置将保持不变，一旦光束到达半导体并被吸收，材料的导电性就会增加，电路就会闭合。当你按下遥控器上的一个按钮时，发射的红外光束将通过一系列事先设定的脉冲序列（不是摩尔斯电码）来编码信息，将指令发送给电视机。

烟雾探测器的工作原理与此相同。一些机型将红外光直接照射到一个光探测器上。当烟雾粒子让红外光束发生散射时，主电流回路就会被切断，而次级回路送出电流拉响高亢的警报。另一些机型使用少量的放射性同位素镅，它们在衰变时释放出阿尔法粒子，这些阿尔法粒子使放射源周围的空气带电。烟雾粒子会捕获这些电荷，同样地，一旦主电流回路被切断，次级回路就会拉响警报。从你走近时自动开启的门，到夜幕降临时自动开启的街灯，我们其实并未从中察觉，我们是多么频繁地使用了光照会显著地改变电学性质这一半导体的性能。

在1938年的广播剧《魅影奇侠》（The Shadow）中，光探测器发挥了至关重要的作用。魅影侠在现实生活中是一位风度翩翩，名叫拉蒙特·克兰斯顿的富贵闲人，其真实身份只有他的忠实助手与伴侣马戈·莱恩知晓。魅影侠在“东方”习得了各种各样的精神力量，可以蒙蔽人的心智。在《死亡逼近魅影侠》（Death Stalks the Shadow）中，一位阴险狡猾的律师彼得·默多克，用固态光传感器为魅影侠设置了一个死亡陷阱。当拉蒙特和马戈来到一家夜总会时，他们注意到一扇暗藏机关的门，每当有侍者靠近时便会自动开启。拉蒙特向他的伴侣解释说，那扇门是由门两侧的含铬装置发射和接收光电射线来控制的，每当光束被切断时，门就会打开。拉蒙特感觉这种装置会给他带来危险，因为“魅影侠可以躲避人类的视线，但光电射线可以探测到他的存在”。

这正是彼得·默多克的计划，他雇用了一名电工将一个密闭的房间与一道钢门连接起来，做成密室陷阱。一旦魅影侠进入房间，隐形光束（“你看不见它，这是红外光束。”电工解释道）就会被切断，钢门随即砰然锁闭。密室陷阱布置好后，电工被默多克杀死了，因为死人是无法泄露默多克的计划的。如默多克所料，魅影侠确实进入了房间，钢门猛然关闭并通了电，有毒气体被注入密室。在经历了所有这些突发状况后，魅影侠发出了低沉轻蔑的笑声。这不单是因为魅影侠知悉潜藏的人性之恶，还因为在20世纪30年代的系列广播剧中，即使拥有法律学位的犯罪高手也显得智谋不足。为了嘲弄他的对手，默多克把电工的尸体与魅影侠一同锁在了密室里。魅影侠从死去工人的工作服中找到了一副钳子，成功地切断了房间里的电。那扇钢门对他不再构成威胁，魅影侠逃出了房间，抓住了默多克和他的团伙，并把他们移交给行政长官韦斯顿，韦斯顿把默多克关进了死囚牢房（罪恶之草终结苦果）。所以，就算红外线探测器也不敌……魅影侠！

如果这便是半导体的唯一优势，那么我们今日的世界与20世纪30年代的世界，绝不会截然不同。在半导体材料中加入化学杂质后，半导体的真正威力才得以发挥，这一过程在化学上被称为“掺杂”。在图16-4中，以充满电子的低能带和空的高能带为特征的体系，就如同礼堂中满负的乐池和空的包厢。当讨论激光的物理学原理时，我们引入了中间排这一能级，其能量低于包厢，它是由在材料中添加的另一种化学物质产生的（通常是磷）。半导体中可以包含两种中间排能级：能量接近于空的包厢的能级，以及能量略高于充满电子的乐池的能级，这取决于添加的化学元素。如果我正确地控制材料的化学构成，就能确保在空包厢的前排的每个座位上都有一个电子［图16-4（a）］。这样一来，即使在室温条件下，由于被电子占据的中间排座位和空的包厢之间只有非常小的能量差，几乎所有的电子也都能跃迁至包厢，它们留下的空穴不在乐池，而在中间排［图16-4（b）］。

仔细观察元素周期表，我们可以在充满电子的乐池后方设置一排座位（我们暂且称为“休息室”）［图16-4（c）］。休息室通常是没有电子的，这取决于所添加的杂质原子以及半导体材料的化学性质。随后，一个电子从满员的乐池中跃迁至休息室，留下一个空穴，而不必跃迁至包厢［图16-4（d）］。能量较低的休息室座位与能量较高的中间排座位之间相距太远，处于这些能量态的电子很难在座位间移动。对于电流的传输而言，中间排和休息室都是无效的，但这两个能带可以向包厢内添加电子，或使乐池内留下空穴，从而极大地改变了半导体的电阻。第一种情形是，中间排电子跃迁至包厢，这种半导体被称为N型半导体，因为产生的净效果是增加了可移动的带负电荷的电子。第二种情形是，较低能级的休息室从乐池接收电子，使低能带中产生空穴，这种半导体被称为P型半导体，这是因为新增的负载电流的空穴是带正电荷的。由于此前被添加到半导体材料中的杂质原子是电中性的，让一个中间排电子跃迁至包厢，将在较高能级中留下一个带正电荷的座位；而允许一个电子进入休息室，并在乐池内留下一个可移动的带正电荷的空穴，会使休息室的座位带上负电荷。(www.chuimin.cn)

图16-4　掺入了化学杂质的半导体示意图。添加的杂质原子在包厢前方形成了中间排能级，它在低温条件下通常充满电子（图a），在室温条件下电子很容易跃迁至包厢能级（图b）。在另一种情况下，添加的杂质原子可以在充满电子的乐池后方形成中间排能级（图c），它在低温条件下通常是空的。在室温条件下，电子很容易从乐池跃迁至中间排的休息室座位，在乐池内留下能够负载电流的空穴（图d）

我们在一个半导体中加入N型杂质或P型杂质，电子或空穴的数目将增加，半导体的导电性将增强。当然，如果我们想要的只是一个更好的电导体，那么我们应该使用金属。事实并非如此！当我们让两种半导体材料发生接触时，才会体现出掺杂的真正价值所在。其中一种半导体仅含有N型杂质，它的包厢中有大量可移动的电子，中间排有固定的空穴；另一种半导体仅含有P型杂质，它几乎充满电子的乐池内有可移动的空穴，有电子位于休息室座位上。如果这两种半导体材料的长度都是1.6千米，那么我们预计，在距离交界面很远的地方，每一种材料仍会表现出普通的N型或P型半导体的性质，但在两种材料的交界面它们将变成另一种物质。

N型半导体材料的包厢中有电子，但乐池中没有空穴；P型半导体材料的乐池中有可移动的空穴，但包厢内空空如也。如图16-5所示，当它们互相接触时，电子可以从N型半导体的一侧向P型半导体的一侧扩散（空穴则会反向扩散），在两种材料的交界面，电子与空穴重新结合在一起。换句话说，包厢中的电子可以移动到乐池的空穴中（泡利不相容原理告诉我们，任何两个电子都不能处于相同的量子态，因此只有存在空穴时，电子才能向较低能级跃迁）。而且，当这种情况发生时，就好像一个电子和一个空穴同时从材料中消失了。但是，N型半导体的中间排座位所带的正电荷和P型半导体的休息室座位所带的负电荷不会移动。随着越来越多的可移动电子进入可移动的空穴，N型半导体材料的中间排的正电荷与P型半导体材料的休息室的负电荷逐渐累积，但这两种电荷都不能移动到另一侧的半导体中。

图16-5　N型半导体和P型半导体发生接触的示意图（图a），来自N型半导体一侧的电子进入P型半导体一侧的空穴，分别在N型半导体和P型半导体中留下带正电荷的中间排座位和带负电荷的休息室座位。这些带电的中间排座位和休息室座位形成了一个内电场，影响了通过半导体的电流。在这个内电场的影响下，两个礼堂相对倾斜（图b）。为了作图简便，图b仅画出了包厢和乐池的第一排座位。如果向这个交界面施加一个外部电压，它就可以抵消这个内电场，使电流可以很容易地从一侧流动到另一侧

这样产生的净效果是，在N型半导体一侧的带有正电荷的中间排和在P型半导体的一侧带有负电荷的休息室所形成的区域内，产生了一个电场。最终，该电场将足够强大，阻止更多的电子和空穴跨交界面移动，并形成一个内部电压。你应该还记得，这些量子态的能量是通过薛定谔方程求得的，并且取决于半导体内每个原子中带正电的原子核和带负电的电子之间的静电吸引力。这一跨越N型半导体和P型半导体的交界面的电场的存在，其作用是相对于N型半导体一侧的座位，P型半导体一侧座位的能量得以提高，如图16-5（b）所示。结果是，左侧的电子会更难移动到右侧，而右侧的空穴也更难移动到左侧。由此产生了固体物理学中最具革命性的装置之一——二极管。

跨越P型半导体和N型半导体交界面的内电压起到了“单向门”的作用，如同为电子准备的一道单向旋转栅门。当然，单向阀是相当普遍的，从你的心脏瓣膜到早期收音机中的“猫须”整流器（可将交流电转变为直流电）。固态半导体二极管体积小、耐用，并且可以很容易地根据特定电子产品的需求量身定制。如果施加在交界面的外电压与内电场的极性相反，它就会抵消交界面处的内在能量势垒。左右两侧的座位将会排成一行，仿佛没有内电场。电子从N型半导体一侧移动到P型半导体一侧将变得容易，并产生电流。如果施加的外电压会使内电压增加，与电流方向相反的电场将会变强，右侧的座位会被推至更高的能量态。此时，二极管如同一个高电阻器。这种方向性在无线电探测和电力供应方面非常重要，在这两种状况下，输入的交流电必须被转变为直流电。

对通过二极管的电流进行调节的方法之一是，改变阻止电荷从一个区域移动到另一个区域的势垒。除了在P/N半导体交界面处由内电场制造的势垒外，我们还可以组装一个二极管，其中由相同半导体组成的两个区域被一片很薄的绝缘体隔开，电子只有采取量子隧穿的方式才能穿过这个绝缘体！改变施加在绝缘体上的电压，可以起到改变势垒高度的作用，隧穿电流对势垒高度非常敏感。这样一来，只需施加小的电压就可以对电流产生较大影响，所以这些二极管是手机等许多电子消费品不可或缺的组成部分。尽管我无法对任何一个特定的电子能否穿过势垒进行预测，但对于大量电子，我能够准确地推断出穿过势垒的电子比例。因此，我们就可以运用最神奇的量子力学现象之一来设计电子设备，让它们能够以常规、可靠的方式运行。

电流的单向门有时指的是“整流器”，它可将交流电转换成只朝一个方向运动的电流，比如在无线电接收器中。1939年，贝尔实验室的一位科学家罗素·奥尔在研究整流器中的半导体的电学性质时，测试了一个碰巧含有一个PN结的样品。在他研究这块样品不同寻常的电流负载情况时，他惊奇地发现，当他用一盏40瓦的台灯照射该样品时，材料中自动产生了巨大的电压。就这样，奥尔在研究整流器的过程中发明了太阳能电池。

如果我用光照射半导体PN结，如图16-6（a）所示，由于乐池与包厢之间的能量差在左右两侧是相同的（内电场刚好调节了两侧的能量差），两侧都将吸收光子，使包厢中有电子出现，乐池中有空穴出现。在二极管中，我们所有关于电子的讨论都适用于空穴，因而我们将只关注电子。从电子的角度看，如果它们位于内电场的P型半导体一侧，那么它们处于最高能量态。这些电子很容易从能级最高的包厢移动到左侧，穿过整个器件。在材料的各个部分都会出现电子和空穴，但在P型半导体和N型半导体交界面附近的电子将因为受到内电压的影响而离开高能级，并穿过器件。我们只需用光照射二极管，便能够产生电流和可利用的电能。因此，太阳能电池是一个因受到光照而产生电流的PN结。

图16-6　一个吸收光的PN结让电子跃迁至包厢并在乐池内留下空穴的示意图。P型半导体一侧（图的右半边）包厢内的电子具有较高的能量，很容易移动至N型半导体一侧（图的左半边）的包厢。由此，通过吸收光产生了电流（图a），这种二极管被称为太阳能电池。另一种情况是，让一个电流通过二极管，将电子从N型半导体一侧推到P型半导体一侧（空穴的移动方向正好相反），那么在电子和空穴的密度基本相等的交界面区域，电子将有许多机会从包厢回到乐池，并发出光子（图b）。这种二极管被称为发光二极管

发光二极管（LED）则是一个通电时能产生光的PN结。如何使二极管发光呢？在距离交界面很远的地方，这个器件看起来恰如普通的N型或P型半导体。在N型半导体材料中存在大量电子，但只有少量空穴（因为电子并非来自充满电子的低能带，而是由化学杂质引入的）。因此，当电子从几乎空着的包厢回到乐池时，只有很少量的光产生，这是因为它们能坐的空穴很少。如果我通过施加外电压的方式迫使电子从N型半导体一侧向P型半导体一侧移动，在交界面处就会有许多电子，也会有许多空穴向相反方向移动［图16-6（b）］。随着电子移入空穴，它们会发射出光子。让电子跃迁至较高能量级并进入P型半导体需要电能，而我们以光子的形式回收了一些能量。如果我们在LED外面包裹一个圆柱形塑料透镜，就可以得到一个没有灯丝的光源，而且这个光源非常高效（因为仅有极少量的电能转化成废热）。

20世纪60年代制造的LED灯只能产生低强度的红色光。在过去的30年中，LED灯的亮度增加了上万倍，白光LED灯的亮度相当于60瓦的白炽灯泡。LED灯的使用寿命比普通的白炽灯泡更长，一些制造于20世纪七八十年代的LED灯至今仍可使用。近年来，用有机半导体取代发光二极管中的硅成为趋势，因为有机发光二极管（OLEDs）发出的光扩散范围更大，在某些情况下比硅基LED灯还要明亮。有机发光二极管使用由碳分子组成的长链基团（化学家称为“有机分子”），作为半导体元件。也许在不久的将来，传统的白炽灯将被更加环保节能，并且比紧凑型荧光灯更经久耐用的白光LED灯所取代。这都要归功于量子力学。

接下来，我想讲一段我自己与二极管有关的经历。我读研究生期间，研究组里有一张属于我的书桌，我的研究生毕业论文最终就是在这张书桌上完成的。在我入学前不久，高年级学生彼得说服了我们的教授，在彼得工作的实验室里安装了一部电话。那时候，美国司法部门尚未将美国电话电报公司拆分成“贝尔七兄弟”[1]，人们还只能从占据行业垄断地位的贝尔电话公司订购电话机，然后由贝尔公司派人上门安装座机（那时的手机用户屈指可数）。为了节约开支，我们的教授订购了一部只能接听来电而不能拨打的电话。电话公司的安装人员刚一离开，彼得就从墙上取下了电话，将它拆开，并与另一部允许外拨的电话进行了仔细对比。在一个关键的接合点，彼得发现了一个二极管——一种仅允许信号向一个方向传播的器件。拆除这个半导体器件并重新连接线路后，彼得就能够向外拨打电话了。

我对这一切毫不知情。隔天是星期六，电话公司的人过来检查线路，并将写有电话号码的纸贴在了话机上。片刻之后，公共休息室的电话响了，我当时正在那里学习，就把电话接了起来。电话公司的工作人员在电话里表达了歉意，并表示他们只是想确保实验室的电话可以向外拨号。电话公司的人离开没多久，彼得来到休息室，并告诉我关于他“修好”实验室电话的事情。在我跟他说起电话公司的人早些时候来过，想要确保实验室的电话既能接听也能外拨的事后，他大惊失色，冲到实验室，并发现电话不能外拨了。我眼看着他把电话从墙上摘下来，打开塑料外壳后在里面找到一张白色小卡片，这张卡片被塞在一团电线的下面。他取出卡片，上面写着：“这回再试试，神童。”

果不其然，电话已经被重置了。总之，如果没有固态二极管的发明，电子产品将会复杂和笨重得多。

[1]“贝尔七兄弟”，7个本地电话公司。——译者注