對 「 科學 」 的 異議 是 ， 「 科學 」 並 不 是 像 科學 期刊 上 所 刊載 的 ， 在 __UNDEF__ 「 事實 」 發生 後 的 那 種 知識 的 呈現 ， 而是 在 「 事實 」 之前 混亂 或 騷亂 階段 的 研究 ， 這 種 研究 有時 被 形容為 「 科學 研究 的 藝術 」 。 1940年代 中期 ， John Bardeen 、 Walter Brattain 與 William Shockley 於 貝爾 實驗室 （ Bell Laboratories ） 發展 電晶體 的 歷史 就 是 一 例 。 Richard Nelson 指出 ， 早 在 二次大戰 前 很 久 ， 科學家 就 熟悉 了 現在 名為 「 半導體 」 的 物質 ， 科學家 發現 這 種 物質 具有 不可思議 、 無法 說明 的 屬性 。 早期 的 收音機 工業 廣泛 使用 「 貓鬚 晶體管 」 （ 譯註 ： 其 有 三 腳 形似 貓鬚 ） 做為 整流器 ， 然而 由於 當時 對 真空管 的 功能 和 可能 改進 方向 都 比 半導體 深入 成熟 許多 ， 因此 ， 讓 諸如 貓鬚晶體管 等 之 半導體 應用 活 在 真空管 的 陰影 下 。 科學家 的 思考 看起來 是 被 對 真空管 的 簡化 類比 所 主導 了 ： 真空管 可以 整流 ， 也 可 藉由 線路 增幅 。 半導體 可以 整流 ， 那麼 似乎 半導體 也 應 可以 用以 增幅 。 某些 研究 者 提議 插入 線路 成為 半導體 二級管 ， 但 因為 這 個 整流 區域 極為 細小 ， 所以 無法 那麼 做 。 這 個 時候 ， A .
 
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Wilson 在 1931年 發表 的 固體 半導體 量子 機械 模式 __UNDEF__ （ quantum mechanical model of a solid semicon ductor ） ， 似乎 可以 對 半導體 的 部分 特性 提出 解釋 。 Wilson 以 晶體 來 比方 半導體 ， 其 內含 兩 種 帶 電 載子 同時 存在 來 傳導 電流 ： 電子 （ 帶 負電 ） 與 電洞 （ holes ， 帶 正電 ） ， 而 晶體 的 溫度 與 純度 ， 則 會 影響 這 兩 個 載子 承載 的 電流 。 當 晶體 中 所 含 的 「 雜質 」 為 鍺 時 ， 則 可 製造 一 個 鍺晶體 （ Ｎ型 負極 半導體 ） ， 在 這 種 晶體 中 ， 電子 是 多數 ， 電洞 則 是 少數 。 在 混入 另 一 類 如 硼 的 雜質 下 ， 則 成為 硼晶體 （ Ｐ型 正 極 半導體 ） ， 正電 電洞 則 多於 負電 的 電子 。 Ｐ 與 Ｎ 結合 的 晶體 ， 則 在 電量 流通 的 作用 上 容易 朝向 一 個 方向 ， 因為 晶體 Ｎ 面 中 大多數 的 帶 電 載子 為 負電 ， 而 Ｐ面 多 為 正電 。 這樣一來 ， Wilson 就 得以 解釋 Ｐ — Ｎ 晶體 是 如何 發生 了 整流 的 作用 。 Wilson 模式 對了解 與 解釋 Ｐ型 與 Ｎ型 半導體 的 部分 特性 ， 包括 微小 帶 電載子 的 存在 ， 提供 了 一定 的 基礎 ， 但 科學家 仍然 誤失 了 某些 關鍵點 ， 一直 到 Shockley 、 Brattain 和 Bardeen 在 貝爾 實驗室 中 的 努力 才 再次 突破 。 在 這 項 科學 工作 的 初期 階段 ， 也 就是 二次大戰 之後 ， Shockley 對 半導體 增幅 功能 的 想法 ， 開始 由 以往 對 真空管 的 類比 ， 轉移到 「 電場 」 概念 ， 並 提出 由 外面 — 而 未 實質 觸及 材料 — 來 影響 電子 移動 的 想法 。 但是 ， 由 這 想法 所 裝置 的 設計 ， 卻 生產 了 未料 想到 的 結果 ： 有時 ， 實驗 效果 的 跡象 並 不 明顯 ， 或 即便 有 正確 的 反應 方向 ， 但 其 增幅度 卻 只有 預期 的 千分之一 。 為 了 要 解釋 這 一 負面 結果 ， Bardeen 提出 的 說法 是 ： 在 電場 中 的 電子 陷 在 「 表層 狀態 」 （ surface states ） 的 表面 ， 因此 不 被 電場所 影響 。 為 了 考驗 這 個 理論 ， 並 企圖 找到 一 個 方法 來 中和 該 「 表層 陷阱 」 的 影響 ， 研究 者 進行 了 一 組 新 的 實驗 ， 以 Nelson 的 話 來 說 ： 這些 實驗 的確 觀察到 電場 可 引發 增幅 效應 。 但 更為 重要 的 是 ， 在 一 個 實驗 中 ， 如 圖表 6.2 所 示 ， 兩 個 接觸點 在 鍺晶體 上 十分 靠近 。 為什麼 當初 要 如此 靠近 ， 是 沒 什麼 好多 說 的 ， 但 重要 的 是 ， 這樣 設計 產生出 增幅 的 結果 ， 電池 Ａ 的 連結 增幅 了 電池 Ｂ 的 電流 。 這 是 電晶體 效應 的 第一 個 跡象 。 原本 設計 做為 測試 場域 效應 增幅器 （ a field-effect amplifier ） 的 實驗 ， 結果 卻 引發出 另 一 種 不同 作用 原則 的 增幅器 — 後來 被 稱 之為 「 點 接觸 電晶體 」 （ point contact transistor ） 。 Shockley 解釋 道 ： Ｂ 電路 的 增幅 ， 是 因為 「 電洞 」 由 左上 接觸點 流動到 右方 。 關鍵 的 概念 是 ， 「 少數 帶 電載子 的 流動 ， 是 Ｎ型 鍺晶體 中 的 電洞 部分 」 。 如 Nelson 所 言 ， __UNDEF__ 「 點 接觸 電晶體 」 仍然 並非 真正 適當 的 量化 理論 ， 然而 ， 原本 「 場域 增幅 」 實驗 所 造成 的 非 預期 結果 ， 卻 指出 了 另 一 種 與 原先 設想 相當 不同 的 設計 ， 而 這 新 設計 或 可以 「 少數 載子 」 的 新 概念 來 解釋 之 。 Shockley 接著 再 繼續 發展 所謂 的 「 少數 載子 」 理論 ， 由 這 新 理論 的 指引 ， 他 得以 清楚 覺識 地 與 細膩 地 去 設計 現在 所謂 的 「 交錯 電晶體 」 __UNDEF__ （ junction transistor ） ， 其 如 圖表 6.3 所 示 。 交錯 電晶體 乃 由 鍺 或 矽晶體 所 構 ， 以 Ｎ — Ｐ—Ｎ 組成 （ 或 稱 射極 〔 emitter 〕 、 基極 〔 base 〕 、 集極 〔 collector 〕 ） ， 兩 個 Ｎ 區 由 一 個 薄 的 Ｐ 區 所 分隔 。 Shockley 指出 ， 當 Ａ 電路 的 電壓 增加 時 ， 將 會 增加 射極 與 集極 間 的 電流 ， 也 會 流經 中央 的 Ｐ 區 。 當 在 適度 的 電壓 差異 下 ， 此 電晶體 將 產生 增幅 效應 ， 亦即 Ａ 電路 的 電壓 改變 ， 將 引發 Ｂ 電路 的 更 大 改變 。 交錯 電晶體 的 發明 乃 基於 「 少數 載子 」 的 概念 ， 而 此 概念 則 是 來自 之前 的 點 接觸 電晶體 實驗 。 貝爾 實驗室 對 半導體 的 探究 歷程 結構 ， 可 用 圖表 6.4 的 基模 表達 。 此 探究 歷程 可 辨認出 兩 種 行動 以及 於 其 間 中介 的 反映 （ reflection ） 。 第一 種 行動 ， 對 理論 的 反映 ， 帶領出 實驗 。 第二 種 行動 ， 則 由 對 非 預期 實驗 結果 的 反映 ， 帶領出 理論 或 發明 。 令 人 驚訝 的 是 ， 在 理論 建構 與 發明 的 交織 之中 ， 實驗 同時 發揮 了 證實 與 否證 假定 的 作用 ， 並 確認 或 否定 思維 移動 ， 以及 探索出 一些 現象 。 在 原先 只是