1945 年，二战终于接近尾声，Shockley 也终于有了更多的时间来从事和半导体有关的研究工作。贝尔实验室的高层非常明确地把找寻半导体开关器件列为最重要的研发项目，而 Shockley 则被任命为这一项目的负责人。Shockley 仔细地思考他和 Brattain 设计的那个失败的场效应管：通过改变表面电场来改变半导体中的电流传导，无论是直觉或是理论计算都会给出可行的结果，究竟是什么地方出问题了？Shockley 没有答案，但他想到了理论物理学家 Bardeen, 他读研究生时结识的朋友。
很巧，Bardeen 从普林斯顿拿到博士学位后一直没有找到称心如意的工作，他很愉快地接受了贝尔实验室的这份工作。Bardeen 从头检查了 Shockley 的理论计算，他觉得没有问题。他又从另外的角度进行计算，也得到了和 Shockley 类似的结果。直到六个月后的某一个下午，Bardeen 突然相通了：
Shockley 假设半导体中的载流子会被电场吸附到表面，这是没错的。但这些载流子并不能自由的移动，表面的杂质或者表面本身的不规范都会形成表面态而限制载流子的自由移动。如果没有有效的机制来打破表面态对载流子的束缚，场效应管是无法工作的。Bardeen 的这个发现加速了晶体管发明的进程，Shockley 的研发小组开始从理论和实验上对表面态做重点研究。
Bardeen 和 Brattain 逐渐成为当时贝尔实验室的最佳搭档，Bardeen 在量子理论上的深厚造诣和 Brattain 杰出的实验技巧构成了完美的组合。在历经了无数次的计算，尝试，再计算，再尝试后，1947 年 12 月 16 日， Bardeen 和 Brattain 迎来了他们生命中，也是微电子业发展史上最为重要的一天。
这一天下午，Bardeen 建议 Brattain 想办法把场效应管的两个电极放得更靠近一些，Brattain 就做了一个塑料的倒三角，他用小刀把金箔纸割成合适的形状做为两个电极粘在倒三角塑料上，这样倒三角尖端上的两片金箔纸就可以靠得很近。 这个倒三角被一个弹簧控制着可以提起来或者压到半导体晶体上去。当电场加上时，Bardeen 和 Brattain 观察到了两个金箔纸电极之间有明显的电流流过。 Brattain 非常清晰地意识到他所观察到的划时代的发现
"我们应该通知 Shockley"
他这么想。
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