半導體（一）

昨天說了半導體收音機，有朋友便問，半導體是甚麼，為甚麼我把它說成這樣重要。

這問題並不容易回答，為免以偏概全，我想我還是從最基本說起罷！

今天，我們都會把收音機要用電當成是常識。但在七八十年前，這並非必然的。理論上，電台的發射機是把‘能量’發射到你的收音機，祗要你‘檢拾’和‘解調’這些能量，你便可還原出聲音來。

這便是所謂‘礦石收音機’（Crystal Radio）。請參看附圖。咁都得！是啊，一個線圈，一粒礦石，加上一對耳機（耳筒）和天地線，便是一部收音機了！

線圈的作用是選台，礦石的作用是‘解調’（檢波），而耳筒當然是發聲。但請不要忘記天線和地線，這時的天線並非我們今天可以想像的，長至少40呎，而必需高於地面至少20呎。我們今天更沒有地線的概念呢！

可以想像，就是要有這樣巨型的天線才可‘收集’足夠的‘電力’。今天，我們用的天線越來越細，‘收集’的能量又是何等微小呢？你在speaker聽到的聲音和在天線收集到的功率比率是以十萬倍計的！

於是，我們便需將在天線‘收集’到的微細訊號加以‘放大’！但千萬不要弄錯‘放大’的概念，基於能量守恒，我們無法製造‘能量’。那麼，又如何‘放大’呢？

‘放大’可以理解成‘控制’。當你駕駛時，汽車便是‘放大’了你的手腳動作。但汽車並沒有‘製造能量’，‘能量’是來自汽油。同理，一個電子放大器並不能‘製造能量’，能量來自放大器的電源。

上世紀初，真空三極管面世，這是電子科技的一大突破，因三極管可制成電子放大器。最簡單的理解，三極就是：輸入，輸出和控制。祗要控制訊號有微細變化，輸出端便會有極大的變化。當然，輸出端的能量並不來自控制，而是來自輸入。

愛迪生一早便想到把電影和留聲機結合，成為有聲電影。可惜，留聲機音量有限，祗可用在極小的房間內，商業價值低。但真空三極管的出現，就令商業有聲電影變成事實。

隨著真空管的面後，美國的中產階級，便漸漸擁有可供全家一起收聽的真空管收音機。

但真空管造價昂貴，運作電壓高，運作時亦會發出高溫，體積大，加上主要用玻璃為外殼（註一），容易打碎等等……都不利電子設備的平民化，手提化，和微型化。

上世紀五十年代，美國Bell Lab.開發出半導體科技，主要是二極管和三極管。半導體三極管和真空三極管，功能類似，但就有造價便宜（註二），運作電壓低，運作時不會發出高溫，體積小，重量輕，耐震盪等等……的好處。

但如大部份新科技一樣，早期的半導體三極管，質量和性能都頗有問題。加上，生產商的固有利益，他們大部份都對半導體不感興趣。還常在傳媒上說：‘半導體是玩具，是不能用來做認真器件的！’

於是機會便由美國流到了日本，Sony就是開創了半導體收音機的市場！以至電子科技發展到今天的‘難以想像的不可能’。

甚麼是‘難以想像的不可能’，下文再續。

註一：也有鋼造外殼的電子管，但以軍用比較多。
註二：價格平當然是指在相對大量生產後。