他點燃電子革命之火，卻因偏執理念自毀聲譽 —— 肖克利的傳奇與爭議
2025-06-16 11:34:00 EETOP威廉?布拉德福德?肖克利（William Bradford Shockley）是一位開創性物理學家，其創新成果推動了電子革命。作為諾貝爾獎得主及晶體管的共同發明者，肖克利的技術天賦僅被他晚年卷入的爭議所匹敵。
肖克利的職業生涯橫跨固態物理與半導體技術的開創性進展，他的努力為后來的硅谷奠定了基礎。
1910 年，肖克利出生于倫敦，父母為美國人，在加州帕洛阿爾托長大。母親在家教授他數學，隔壁的斯坦福物理學家則培養了他早期對科學的興趣。在加州大學洛杉磯分校和帕洛阿爾托軍事學院短暫就讀后，他于加州理工學院獲得物理學學位，師從萊納斯?鮑林（Linus Pauling）等杰出學者。隨后東赴麻省理工學院，1936 年完成關于電子能帶結構的博士學位，正式躋身新興的固態物理領域。
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貝爾實驗室的科學家約翰?巴丁（John Bardeen）、威廉?肖克利與沃爾特?布拉頓（Walter Brattain）
畢業后，肖克利立即加入貝爾電話實驗室，由克林頓?戴維森（Clinton Davisson）和研究主管默文?凱利（Mervin Kelly）招募。他早期的項目涉及電子倍增管和氧化銅半導體。20 世紀 30 年代末，他已開始構想替代真空管的固態器件，這些概念最終演變為晶體管技術。1939 年，他提出場效應器件的方案，雖當時未成功，卻為未來的突破埋下伏筆。
二戰中斷了肖克利的半導體研究，他從貝爾實驗室離職，領導哥倫比亞大學的反潛戰行動小組。在那里，他將運籌學方法應用于潛艇探測和轟炸機雷達系統。其對美軍登陸日本預計傷亡的戰略分析，影響了投放原子彈的決策。
1945 年回到貝爾實驗室后，肖克利負責一個新的固態研究團隊，成員包括理論物理學家約翰?巴丁和實驗家物理學沃爾特?布拉頓。他們的目標是制造固態放大器。盡管肖克利提出了最初的概念，但真正解決問題的是巴丁和布拉頓—— 他們于 1947 年 12 月研制出首個工作的點接觸晶體管。肖克利因未被列入專利申請而受挫，開始秘密研發自己的設計。
最終成果是結型晶體管—— 一種更耐用、具備商業可行性的器件，于 1951 年問世。該版本用分層結構取代了脆弱的點接觸，成為數十年間電子制造的標準。肖克利 1950 年的著作《半導體中的電子與空穴》為整個領域奠定了理論基礎，至今仍是電子工程的核心教材。
1956 年，肖克利、巴丁和布拉頓共同獲得諾貝爾物理學獎。但個人矛盾，尤其是肖克利對榮譽分配的不滿，早已破壞了團隊的合作。
1955 年，肖克利離開貝爾實驗室，在加州山景城創立肖克利半導體實驗室，這是首次有人專門成立專注于硅電子的公司。選址并非偶然：肖克利返回此地是為了靠近帕洛阿爾托年邁的母親。更重要的是，這一舉措為后來的 “硅谷” 埋下了種子。
然而，肖克利的管理能力備受質疑。同事稱他反復無常、偏執且專橫，疏遠了許多頂尖人才。轉折點出現在 1957 年，他手下八位最杰出的工程師（肖克利后來稱之為 “叛逆八人幫”）離職，創立了仙童半導體（Fairchild Semiconductor）。
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所謂的“八叛逆”。從左至右：戈登?摩爾（Gordon Moore）、謝爾頓?羅伯茨（Sheldon Roberts）、尤金?克萊納（Eugene Kleiner）、羅伯特?諾伊斯（Robert Noyce）、維克多?格里尼奇（Victor Grinich）、朱利葉斯?布蘭克（Julius Blank）、讓?霍爾尼（Jean Hoerni）和杰伊?拉斯特（Jay Last）。
從仙童半導體衍生出數十家有影響力的公司（有時被稱為“仙童系”），包括英特爾（Intel）。肖克利半導體實驗室再也未能恢復元氣，十年內便關閉。
此后，肖克利接受了斯坦福大學的教授職位，但研究重心從半導體轉向遺傳學。在沒有遺傳學正規訓練的情況下，他開始倡導優生學，并推廣關于種族和智力的科學上已被否定的理論。他提議用經濟激勵促使低智商人群接受絕育，并發表關于種族劣等性的煽動性言論。這位曾備受尊敬的發明家，在學術界和科學界淪為棄兒。
盡管如此，肖克利對現代電子學的貢獻不可否認。他發明的結型晶體管和理論研究為微電子學、集成電路和我們所知的數字世界奠定了基礎。盡管管理失誤，他失敗的初創公司卻催化了硅谷的誕生。如果說巴丁和布拉頓構建了晶體管的硬件，肖克利則構建了其理念，并無意中塑造了使其蓬勃發展的生態系統。
