MOSFET的早期历史

一直到1948年贝尔实验室宣布发明晶体管的20多年后，硅金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET或MOS晶体管)才成为重要的商业产品。而MOSFET的基本概念——在半导体三极管结构中通过横向电场对导电性进行调控，首次出现是在1928年的一件专利申请中，并在1948年被实验所证实。然而，由于表面问题，早期的器件并不实用。尽管这些问题在1958年在贝尔实验室得到了解决，但贝尔实验室仍然致力于早期的结型晶体管技术。开发“其他类型的晶体管”首先是在其他地方进行的。最终，是计算机和集成电路的需求所创造机会，致使硅MOSFET成为数字电子技术的基本元件。

“昨天贝尔电话实验室首次展示了被称为晶体管的器件，该器件在通常使用真空管的无线电领域有若干应用...展示了一个不包含任何传统电子管的收音机，其中...”(纽约时报，1948年7月1日)

真空管收音机因为一个新的器件(即所谓的点接触晶体管)的出现，而退出舞台并不令人惊讶。毕竟，在沃尔特·布拉顿(Walter Brattain)和约翰·巴丁(John Bardeen)于1947年12月23日作出这一发现的时候，点接触晶体管是当时领先的电子技术。布拉顿和巴丁是威廉·肖克利(William Shockley)为首的研究小组成员，他们在新泽西州默里山的贝尔电话实验室从事固体电学性能的研究，主要工作是研发取代电话交换系统中机械继电器的技术，而真空管被认为不适合这种应用。

尽管点接触晶体管从未完全实用化，但其被发现的消息激起了一大批旨在创造能控制固体中电荷流动的器件研究。1948年初，肖克利独立地提出了第二种三端器件，即双极结型晶体管(BJT)，基本结构是在一块半导体中形成两个背靠背的二极管。1950年，第一个BJT被制造出来，该器件又迅速取代了点接触晶体管，并开启了晶体管时代，成为接下来20年主导的晶体管技术。1956年，巴丁、布拉顿和肖克利由于他们对半导体的研究和对晶体管效应的发现，获得了诺贝尔物理学奖。

虽然早期晶体管的工作受到真空管的启发，但这些器件在工作方式上有很大的不同。正如一篇早期的文章所说，“晶体管基本上是一个控制电流器件。因此，晶体管作为电流放大器工作......另一方面，真空管作为电压放大器运行......”。在早年的在半导体行业，有许多开发场效应晶体管(FETs)的尝试都没有成功，这些器件更接近于真空管。这也是可以理解的，由于在那一代的电子工程师和物理学家的思想和认识中，真空管占了重要组成部分。在这种情况下，当这些场效应管不工作时，半导体表面的问题就成了罪魁祸首，就像他们在BJT不工作的时候那样。尽管贝尔实验室的研究人员在1958年学会了如何处理这些问题，但贝尔实验室当时已经致全力于BJTs的开发。在接下来的五年里，许多其他公司——例如，RCA、仙童半导体和德州仪器，都在研究场效应管，并为特殊应用场合开发新的器件。然而，只要电子电路是以单个、分立的晶体管来组成的，场效应管就仍然是半导体器件市场的很小一部分。

第一块集成电路出现在1958年，它由两个连接在一个芯片上的BJT组成。在这一时期，数字计算机也正变得越来越多，而由于BJT更高的可靠性也使得更复杂的电路成为现实。将多个晶体管放在单个芯片上的想法在计算应用中很有吸引力，在这些应用中，通常重复使用几个基本电路单元。第一个微处理器是由英特尔在1971年发布的。此时计算机存储器也被以集成电路的形式生产。人们逐步认识到MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)技术将使集成电路的工艺更加简单，而且能将更多的器件集成在一个芯片上，最终在1970年左右，开始应用于集成电路。之后不到十年，硅MOSFETs就占据了主导地位。

场效应

绝缘栅场效应晶体管(IGFET)的基本原理如图1所示。从最早的商用硅MOSFET到后来用于集成电路的MOS技术，IGFET一直是最常见的场效应晶体管类型。它通过绝缘的栅极产生横向电场，对导电半导体沟道中的电流进行调制。

图1. n沟道增强型IGFET的截面图

IGFET中的绝缘层类似于真空管中的真空，在适当偏压下的真空管中，控制栅极(grid)没有电流，类似于IGFET中的栅极(gate)。在一些早先试图在半导体中产生放大器的工作中，可以看到明显模仿真空管的痕迹。早期布拉顿和贝克尔(J. A. Becker)曾试图通过在半导体材料中嵌入一个金属控制栅极，将氧化铜整流器制成一个三极管。肖克利和布拉顿在1939年也再次尝试了真空管三极管。接着他们在氧化铜的表面尝试了铜板，并在二战后做了场效应的实验。但这些尝试都没有成功。1945年加入贝尔实验室的巴丁推测，电荷载流子被半导体和绝缘体之间界面上的悬挂键所困住，因此，施加的电场不会大幅改变体半导体中的载流子数量。这就好比在半导体的表面有一层高导电性的材料，从而屏蔽了半导体。

巴丁和布拉顿开始在实验室里研究这些表面现象。在一次试验中(1947年11月21日)，试图通过在硅和一滴水之间施加电压来调节硅块中的电流。结果在硅和硅的表面的一个金属接触点之间观察到了输出，该接触点在电解质中，但与电解质绝缘。在这次实验中，观察到了功率和电流的放大，但没有电压的放大。然后转而使用锗，并在1947年12月8日，获得了2倍的电压放大和330倍的功率放大。此外，还尝试了不同的电解质，并发现其中的一种引起了锗表面的氧化。他们推测，这种意外的氧化膜可能使器件可以获得更大的电场。还改变了金属接触的几何形状，并使用金属点接触作为电荷的收集电极，与蒸发在较薄的氧化层上的金作为锗的控制电极。1947年12月11日，他们发现氧化层上有一个洞，实际上并没有绝缘。在测试这个有缺陷的器件时，他们注意到，如果控制电极的极性与通常采用的极性相反(即如果控制电极相对于半导电体是正向偏压)，那么包含点接触的电路中的电流就会因施加在控制电极上的电压变化而发生调制，这就导致了电荷载流子“注入”到器件中的想法。而在此之前的所有工作都是为了研究场效应器件。如前所述，1947年12月23日，在不到两周的时间里，一个使用两个紧密间隔的点接触器件，成功的作为放大器而工作，于是他们在一个新的方向上出发了。

尽管在随后的几个月里，这个新的点接触器件成为了许多人关注的中心，但场效应的想法并没有被完全搁置。事实上点接触晶体管专利申请是和另外两项体现场效应概念的专利申请一起进行的(如图2所示)。

图2.尽管威廉·肖克利(William Shockley)的专利(US Patent No. 2,569,347)是作为双极结型晶体管(BJT)的起源而闻名，但该器件其实是作为专利的图3出现。专利中的图1是一个栅控的p-n结，一种绝缘栅场效应晶体管，标记为“15”的材料是一滴电解液，栅极(16)被浸入其中。根据该专利，这是“由于电解液和主体表面之间有很大的隔离，该连接为电容性连接”。

尽管威廉·肖克利(William Shockley)的专利(US Patent No. 2,569,347)是作为双极结型晶体管(BJT)的起源而闻名，但该器件其实是作为专利的图3出现。专利中的图1是一个栅控的p-n结，一种绝缘栅场效应晶体管，标记为“15”的材料是一滴电解液，栅极(16)被浸入其中。根据该专利，这是“由于电解液和主体表面之间有很大的隔离，该连接为电容性连接”。

此外，1952年，肖克利和他的同事们还提出并实验了另一种不涉及绝缘栅而产生场效应的方法，但这种结场效应晶体管(JFET)并没有取得很大的进展——至少在贝尔实验室。1955年，贝尔实验室决定集中精力研究硅双极结型晶体管。

先驱者

1964年，朱利叶斯·埃德加·利林菲尔德(Julius Edgar Lilienfeld)的名字出现在了一位名叫做维吉尔·博顿(Virgil Bottom)的物理学家发表在《今日物理》(Physics Today)上的文章中。他看到了利林菲尔德的讣告，并回忆起曾看过三个带有利林菲尔德名字的固态器件专利。

在博顿简短的文章中提到，请注意这些专利，并询问利林菲尔德是否是晶体管效应的真正发现者。

接着一个刚从贝尔实验室退休的著名物理学家约翰逊(J. B. Johnson，约翰逊噪声，也称作热噪声的冠名者)的快速回应，让这件事平息了下来。在他的回应中，他对利林菲尔德的固态器件表示怀疑，并说：“......有一次，我试图认真地按照利林菲尔德的规格再现他的结构，但观察不到任何放大甚至调制现象”。约翰逊的回应中也提到了肖克利的结场效应晶体管JFET。

图3.利林菲尔德(Lilienfeld)的专利(US Patent No. 1,900,018)，重新添加了字母S、G和D，对应于现代场效应晶体管的名称——源极、栅极和漏极。栅极材料(10)是铝。它和p型半导体Cu2S(12)之间被的一层薄薄的氧化铝(11)所绝缘。半导体Cu2S层在13处“凹陷”并具有“分子厚度”，此处发生了电导率的调制。源极和漏极触点(14和15)是导体。半导体主体、源极和漏极的接触是真空蒸发制备的。与图1所示的硅MOSFET不同，这种耗尽类型的MOSFET在漏极和源极都不存在二极管结。

利林菲尔德(Lilienfeld)的专利(US Patent No. 1,900,018)，重新添加了字母S、G和D，对应于现代场效应晶体管的名称——源极、栅极和漏极。栅极材料(10)是铝。它和p型半导体Cu2S(12)之间被的一层薄薄的氧化铝(11)所绝缘。半导体Cu2S层在13处“凹陷”并具有“分子厚度”，此处发生了电导率的调制。源极和漏极触点(14和15)是导体。半导体主体、源极和漏极的接触是真空蒸发制备的。与图1所示的硅MOSFET不同，这种耗尽类型的MOSFET在漏极和源极都不存在二极管结。

1991年，布雷特·克劳福德(Bret Crawford)在他的物理学硕士论文中报告了对利林菲尔德的专利(US Patent No. 1,900,018)的重复实验结果，使用是1928年提交专利申请时已有的技术，同时也表明利林菲尔德申请专利时也知道这些技术。该器件的基本原理如图3所示。按照专利中的描述，他制造出了可工作器件，但它们不稳定，并且结果难以重现。这并不奇怪，因为半导体硫化亚铜无法与现代单晶硅相比。克劳福德还发现了专利中描述的现象与他自己的观察之间存在着密切的一致性，这些迹象表明利林菲尔德实际上已经制造了他的专利器件，而不仅仅是想到了它。

1995年，乔尔·罗斯(Joel Ross)重复了利林菲尔德的专利。他能够制备出在几个月内保持稳定的器件。尽管这些器件显示出了场效应，但其跨导很差，这显然是表面态造成的。但是，器件的功率增益现象十分明显。

大约在这个时候，罗伯特·乔治·阿恩斯(Robert George Arns)教授正在检查令贝尔实验室获得两项“诺贝尔奖”的专利申请的法律文件，以寻找出早期出版物和专利可能在贝尔实验室的专利中发挥作用的证据。阿恩斯发现，利林菲尔德的专利在这些文献中被广泛的提及。巴丁和布拉顿的点接触晶体管专利申请中有69项权利要求，只有19项被允许。其中，有36项涉及晶体管基本思想的权利要求被直接否决，理由是它们是早期专利中的已有权利要求，特别是利林菲尔德的专利。而肖克利的BJT专利提交时有62项权利要求，只有34项被批准。在这两项专利中，总共有65项权利要求被放弃或不被允许，而不允许权利要求的最常见理由是该要求为利林菲尔德专利的现有技术。

在巴丁和布拉顿的点接触晶体管专利的文件中，还有一份由贝尔实验室提交的声明，试图弱化利林菲尔德的专利要求。在这份24页的法律声明中，作者约翰逊(同上)报告说，他曾领导过一个小组，被指派去尝试三个利林菲尔德专利中描述的器件。他在1949年9月21日的声明中，首先描述了利林菲尔德的专利(US Patent No. 1,900,018)，即那份后来由布雷特·克劳福德和乔尔·罗斯分别独立重复的工作。它的内容如下

“...我着手调查的第一个(利林菲尔德)专利是......No.1,900,018...在我被指派之前......实验室的另外两名成员，即威廉·肖克利和杰瑞德·皮尔逊(杰瑞德.L.皮尔逊)，已经调查了其中一种结构的性能，这种结构在大部分细节上都是一样的，除了一个，即绝缘层不是氧化铝，而是石英......。肖克利和皮尔逊在1948年7月15日的《物理评论》(Physical Review)上报告了这一结果......。......虽然11%的调制指数并不高，......但有用的输出功率很大......原则上可以作为一个放大器使用。”

声明的其余部分专门介绍了约翰逊关于他重复其他两项专利不成功尝试的报告。最终，肖克利和皮尔逊的场效应实验结果发表在了《物理评论》(Physical Review)上，与宣布点接触晶体管的巴丁和布拉顿的论文相邻。

利林菲尔德曾在学术期刊上发表了许多文章，主题包括热离子发射、X射线、场发射、过渡辐射和电解电容的电化学。但从未写过一篇关于晶体管的文章，唯一提到晶体管的科学基础是在他申请的一项专利的文件中发现的。在文件中，他引用了1915年汤姆逊(J. J. Thomson)提出的一个理论，认为半导体是由准分子单元组成的晶格，其中每个单元的正电荷中心与负电荷中心分开。汤姆森推测外加的电场倾向于使分子重新排列并改变其电导率。事实上，一直到1931年才出现了基于量子力学对金属和半导体的导电性的理解，这在利林菲尔德提交了他的专利申请之后。因此，他在1925-1928年工作期间，不可能使用诸如：“p型”、“空穴”、“费米能级”或“能带”这样的术语。

1935年，柏林大学的奥斯卡·埃尔(Oskar Heil)提交了一份英国专利申请，其中包含了对绝缘栅FET的首次描述，暗示了新的半导体理论。其基本方案如图4所示。专利中对p型和n型半导体导电薄膜都有描述。在巴丁、布拉顿和肖克利的专利申请中，与埃尔专利相关的权力要求也被驳回。但在这些贝尔实验室的科学家所发表的科学、技术和历史的论文中也从未提及利林菲尔德或埃尔先前的工作。

图4.来自奥斯卡·埃尔(Oskar Heil)的专利(British Patent No. 439,457.)插图。半导体薄膜(3)的两端被导电线(1和2)覆盖，作为源极和漏极。栅极是一个与半导体薄膜重叠的导电薄膜(6)，但通过绝缘材料(8)与之隔开。

来自奥斯卡·埃尔(Oskar Heil)的专利(British Patent No. 439,457.)插图。半导体薄膜(3)的两端被导电线(1和2)覆盖，作为源极和漏极。栅极是一个与半导体薄膜重叠的导电薄膜(6)，但通过绝缘材料(8)与之隔开。

场效应的回归

如上所述，1955年，贝尔实验室的研发重点已经变成了硅BJT，尽管由于界面在半导体体内，BJT绕过了半导体表面这一最糟糕的问题，但结晶体管还存在其他表面问题。表面影响了器件漏电电流和可靠性等特性，表面问题也是器件失效的一个常见原因。1956年，马丁·阿塔拉(Mohamed M. Atalla)被任命为一个小组的组长，负责研究表面问题。最终，他的工作重点集中在了硅表面的氧化上，将其作为解决表面问题的一种手段。他在1958年的一次会议上介绍了他关于热生长二氧化硅的工作，并受到了热烈的欢迎。

在这项工作的过程中，阿塔拉提出了一种新的半导体器件，现在被称为硅MOSFET，这是一个与图1中描述的非常相似的p沟道器件。阿塔拉小组的成员圣虎达温·卡恩(Dawon Kahng)制备了一个这样的器件，并在1960年的固态器件研究会议上报告了它。然而，他们却并没有被鼓励发表这项工作，唯一的书面记录是贝尔公司的内部备忘录，用以存档。而且在备忘录完成之前，卡恩和阿塔拉都已被分配到了其他工作。

1960年，仙童半导体公司的赫尔尼(Jean Hoerni，也是著名的“八叛逆”之一)报告了(阿塔拉等人)在商业产品中首次使用了硅表面钝化技术。这是对双极结型晶体管(区别于场效应晶体管)制造工艺的改进，并称之为平面工艺。而贝尔公司直到1966年才开始使用MOS技术开发项目。

与此同时，许多其他的公司也在继续尝试场效应器件。例如，在1961年，保罗·魏玛(Paul Weimer)和他在RCA的同事开发了一种IGFET，利用薄膜技术，多晶的硫化镉(CdS)作为半导体层，蒸发的一氧化硅或氟化钙层作为绝缘体，这些器件对表面的问题并不敏感，但是CdS远不是一个理想的半导体。这些尝试都没有取得商业上的成功。然而，一年后，同样来自RCA的奧夫斯坦(Hofstein)和海曼(Heiman)发表了一份关于硅MOSFET的研究，相比之下，该研究具有更大的前景。

仙童公司的工作对后来MOSFET技术的发展极其重要。如上所述，1960年在仙童诞生的平面扩散工艺至今仍然是制造半导体的标准工艺。1963年，仙童公司的万拉斯(Wanlass)和萨赫(Sah)首次报道了CMOS(互补MOS)概念，这对减少MOS晶体管的功耗极为重要。1964年底，仙童公司和RCA宣布了第一个商业分立MOS晶体管;二者都使用硅。然而，分立MOS晶体管的市场相对较小，并局限于有限的应用类别。在大多数应用中，它们的性能不如相对成熟的BJT。

如果不是因为计算机产业的出现，MOSFET技术不可能达到目前的重要性。除此之外，它重要的意义也取决于集成电路的发展，事实上，当人们认识到小型化的需要和潜力时，集成电路的概念就已经开始出现了。例如，1952年英国皇家雷达研究所的达默(G.W.A.Dummer)用“没有连接线的块状固体电子设备”来描述分立晶体管的下一代技术。“该设备可能由绝缘、导电、整流和放大的材料层组成，通过去除各层的不同区域直接连接实现电气功能。”但是英国政府未能支持他的工作，而与这相关的Plessey公司，也被广泛地认为是错过了一个机会(该公司几经收购、重组，目前也是MicroLED行业AR屏幕的重要厂商)。1958年9月，德州仪器公司的杰克·基尔比(Jack Kilby)将一个简单的(触发器)电路放在一个锗的单片上，并使用金线作为两个晶体管之间的连接。其实这一步也不是答案，今天称之为集成电路的东西仍然等待着其他的发展，包括硅的表面钝化与平面工艺。在基比尔的工作后不久，罗伯特-诺伊斯(Robert Norton Noyce)展示了后来被称为“单片”的集成电路技术(与基尔比的“混合”技术相区别)，该技术将硅扩散双极结型晶体管和电阻放在单个硅芯片上，并通过使用光刻技术生产的铝线将它们互连。

这些早期的集成电路概念出现在固态器件使数字计算机更加可靠实惠和蓬勃发展的时期。而正是在计算机存储器和微型处理器方面的应用，最终确保了硅MOSFET今天所享有的重要地位。

早期计算机的铁氧体磁芯动态存储器首先受到了来自使用双极晶体管和存储单元结构的单片集成电路的挑战。1966年1月宣布的IBM System 360，Model 91型计算机，其特点就是芯片具有16位的存储器阵列，每个位有五个双极晶体管。1970年，IBM System 370，Model 145型计算机包含128位双极动态随机存取存储器(DRAM)芯片。第一个商业MOS DRAM也是由英特尔在1970年宣布的。它的特点在一个芯片上集成了1024位的三晶体管单元。

MOS技术有两个公认的优势，使其在这个时候脱颖而出。首先，与双极结型晶体管技术相比，MOS技术需要更少的工艺步骤;这就意味着成本更低，良率更高。第二，双极结型晶体管不能在不损害其工作特性的情况下缩小尺寸，但MOSFET可以。事实上，为了使MOSFET在技术上具有竞争力，必须将其尺寸缩小很多倍，以降低操作电压;更大规模的集成，以减少封装电容，从而减小信号延迟。缩小MOSFET的尺寸不仅提高了速度，还减少了每个晶体管的功率损耗。同时，微缩也提供了计算机应用所需要的东西，即在单位面积上以较小的成本获得更多的器件和操作。

计算机技术发展的关键一步是1967年罗伯特·丹纳德(R.H. Dennard)在IBM约克镇高地研究实验室开发的MOSFET单晶体管电容存储器单元。有了这一步，MOS技术不但提供了更低的功率损耗和更少的工艺步骤，而且每块芯片的比特密度也大大增加。如上所述，到1970年，英特尔开始生产基于每比特三个晶体管结构的单芯片MOS集成电路存储器。到1973年初，一些制造商报道和/或销售了4096位的MOS单晶体管单元DRAM。到1985年，每片1,000,000比特已经成为标准。如今，单晶体管的DRAM单元现在是地球上最丰富的人造物。

1971年，英特尔宣布了第一个微处理器，即4004，在当时被称为“芯片上的微型可编程计算机”。这种MOS处理器，包含大约2300个晶体管。1990年，英特尔80486微处理器芯片载有100万个器件。MOS技术的发展也是其增长的关键。

MOSFET的漫长等待

这篇简述介绍了MOSFET从利林菲尔德1928年的专利申请起，40多年的发展历史中的一些节点，围绕该技术的发展也产生了许多有趣的问题。

例如，为什么固态场效应器件在1930年代没有得到更多的关注?在这个问题上，利林菲尔德的经历很有启发。利林菲尔德的第一份美国晶体管专利申请是在1926年提交的，在他辞去莱比锡大学的职务后不到两周。另外两项申请是在1928年提交的，当时他刚开始为马萨诸塞州的一家无线电电子元件制造商Arnrad公司工作。在那里，他对电解电容的发展做出了重要贡献。1930年，Magnavox收购了Amrad公司，并建立了一个独立的实体，称为Ergon研究所，由利林菲尔德领导，他在那里继续研究电容器技术，一直到1935年Ergon关闭。

从记录中可以看出，利林菲尔德拥有晶体管专利。Arnrad和Magnavox本来是这些专利的自然客户。但利林菲尔德显然没有成功地让他们或其他人对这些器件感兴趣。缺乏兴趣的原因似乎也是合理的。首先，当时正值大萧条时期，很少有资本投资于长期研究和开发项目。第二，当时占主导地位的电子技术是无线电，真空管非常适合此类应用。第三，收音机和汽车是社会成就的两个重要标志，收音机在房间里，汽车在房间外。这一时期的收音机是作为家居用品出现的，是“现代”家庭聚集的“电子炉灶”。这些收音机被安装在精致的家具柜里。广告中将收音机中的真空管数量作为质量的指标，数量越多越好，更小的元件虽然使用更少的功率，但表明质量越差(有点像八九十年代人们用轻重来判断手机质量)。二十世纪三十年代文化上的这些特点与二战后的情况形成了鲜明的对比，战时无线电、雷达和电子控制武器的发展，显示了可靠性的重要性，随着电子产品变得更加复杂，尺寸变得更大，特别是当电子系统要被投入飞机使用时，这些都迫切需要减少功耗需求。

其次，为什么贝尔实验室的人员不承认利连费尔德和埃尔等人的早期工作?贝尔公司关于晶体管的出版物中没有一篇提到他们的工作，甚至1948年肖克利和皮尔逊通过实验证明场效应的论文里也没有。我们还将约翰逊在1964年对维吉尔·博顿的公开回应与他在1949年为支持专利诉讼而提交的声明进行比较。1964年的声明中并没有提到肖克利和皮尔森1948年对利连费尔德专利(US Patent No. 1,900,018)的确认，似乎是在有意误导。贝尔公司官方工作历史记录中只是在一个脚注的尾注中提到了利连费尔德和埃尔的专利。该脚注谈到了“可追溯到20世纪20年代”的早期专利，并指出“显然所有实现这些概念的尝试都是徒劳的”。1988年，巴丁终于承认，“他(利连费尔德)有控制半导体中的电流流动以制造放大装置的基本概念”。似乎有可能肖克利等人曾由于表面问题而放弃了MOSFET的想法;否则，在1949年约翰逊的声明中就不会那么容易地承认肖克利和皮尔逊的实验对应于利连费尔德的专利。另外，他们很可能在自己的出版物和言论中保持沉默和/或略过，以支持他们的专利申请，并尽量减少已有的专利对其优先权构成的挑战。

在1960年，当阿塔拉和卡恩在公司内部研发时，贝尔公司第二次没有认识到硅MOSFET的价值。这可能有几个原因。首先，到1955年(五年前)贝尔公司已经对肖克利的双极结晶体管技术做出了强有力的支持承诺。1960年的MOS技术并不如1960年的结型晶体管技术——卡恩和阿塔拉的第一个MOS器件比最好的结型器件慢100倍，而且，虽然半导体表面对结型晶体管来说是二阶效应，但对场效应管来说，它们仍然是一阶效应，因此MOSFET将需要很长的开发时间。第二，贝尔公司的其他研究人员在1960年的同一次会议上宣布了另一项重要的创新，即外延晶体管，它预期在结型晶体管技术方面会有重大改进。第三，贝尔公司的业务不是制造器件来销售，贝尔集团的发展体现在长期的资本投资方面，这有利于技术的稳定，而不是持续的创新。

刚过了50岁生日(本文写于1998年)的点接触晶体管，只是一个弯路。约翰·巴丁在一次采访中如是说：“他与布拉顿发现的点接触晶体管可能减缓了晶体管领域的发展，因为它将半导体项目从结型和场效应晶体管中转移出来，而这些晶体管后来证明在商业上更有用......。(如果氧化层像(1947年12月的那一天)预期的那样是绝缘的，那么第一个成功的晶体管将是一个场效应而不是一个点接触器件......”。

而庆祝另一个晶体管的生日，即MOSFET的周年纪念日将更加困难。这个概念(场效应)出现的太早，远远早于利用现有的技术以商业形式将之实现之前。筚路蓝缕，最终，现代数字计算机的需求以及MOS技术为计算应用带来的独特优势，确保了MOSFET在技术历史中的地位，也为一路发展过程中的不懈努力提供了有说服力的动机。

审核编辑：汤梓红