Kolekcje

Historia tranzystorów

Historia tranzystorów


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


Historia tranzystora mówi o rozwoju, który trwał wiele lat. Opiera się na wieloletnich badaniach teoretycznych nad półprzewodnikami.

Pojawiły się pierwsze diody półprzewodnikowe, które w niektórych obszarach były w stanie zapewnić lepszą wydajność w porównaniu z poprzednikami termionowymi.

Jednak historia tranzystorów jest świadectwem wytrwałości naukowców, którzy ostatecznie zostali nagrodzeni pierwszym półprzewodnikowym urządzeniem wzmacniającym.

Bardeen, Brattain i Shockley to nazwiska, które są zapamiętane w historii tranzystora, ale po drodze było wielu innych, którzy również przyczynili się do ostatecznego wynalazku tranzystora bipolarnego.

Podstawy historii tranzystorów

Pierwsze fundamenty w historii tranzystorów powstały wiele lat temu. Już w XIX wieku zaobserwowano, że pewna klasa materiałów ma niezwykłe właściwości elektryczne. Te półprzewodniki miały ujemny współczynnik rezystywności, były w stanie prostować prądy elektryczne i wykazywały efekt fotoelektryczny.

Innym wczesnym zastosowaniem półprzewodników było zastosowanie „kocich wąsów”, które były detektorami używanymi w odbiornikach radiowych. Chociaż były tanie, były notorycznie zawodne.

Chociaż na tym etapie historii tranzystorów przed II wojną światową zainteresowanie półprzewodnikami było stosunkowo niewielkie, jednak nastąpiły pewne zmiany. Zaczęto stosować prostowniki z tlenku miedzi i selenu, zwłaszcza w zastosowaniach takich jak ładowarki akumulatorów. Efekt fotoelektryczny został również wykorzystany w światłomierzach fotograficznych. Jednak ich użycie było stosunkowo ograniczone.

Jednak pewien rozwój urządzeń półprzewodnikowych nastąpił w latach dwudziestych i trzydziestych XX wieku, większość badań teoretycznych nad fizyką sub-molekularną była skierowana na technologię termionową. Stało się tak, ponieważ nawet niewielkie postępy w tej dziedzinie przyniosłyby duże korzyści i dobry zwrot z inwestycji.

Rozwój diod

Jednym z głównych czynników motywujących w historii tranzystora i ogólnie rozwoju technologii półprzewodnikowej była II wojna światowa. Jedną z największych zalet Wielkiej Brytanii nad Niemcami było użycie radaru. Podczas pracy na stosunkowo wysokich częstotliwościach zapotrzebowanie na wysokowydajne komponenty o wysokiej częstotliwości stało się jeszcze bardziej palące. Technologia półprzewodników była głównym kluczem do wydajności przy wykorzystywanych wyższych częstotliwościach.

Szybko zebrali się eksperci ze wszystkich dziedzin związanych z rozwojem półprzewodników z Wielkiej Brytanii i USA. Rozpoczęto prace nad wykonaniem diod punktowych.

W miarę postępu prac technologia diod półprzewodnikowych poczyniła wiele kroków naprzód. Zespoły po obu stronach konfliktu opracowały rozwiązania, które dały urządzeniom znacznie lepsze osiągi niż wszystko, co było dostępne przed wojną.

Rozpoczyna się praca tranzystora

Gdy działania wojenne zaczęły dobiegać końca, Bell Laboratories zdało sobie sprawę, że istnieją duże możliwości dla technologii półprzewodnikowej. Wiosną 1945 r. Zwołano ważne spotkanie w celu omówienia przyszłych badań nad nimi - był to punkt zwrotny w historii tranzystorów. W tym samym roku uzyskano zezwolenie na prowadzenie badań w celu poszukiwania „nowej wiedzy, która mogłaby zostać wykorzystana przy opracowywaniu zupełnie nowych i ulepszonych komponentów”.

W rezultacie powołano grupę fizyki ciała stałego pod kierownictwem Williama Shockleya i Stanleya Morgana. Shockley kierował również podgrupą półprzewodników, w skład której mieli wchodzić Brattain i Bardeen, tworząc trio, które wynalazło tranzystor.


Trio tranzystorowe

Trzy główne postacie zaangażowane w historię tranzystorów to:

  • William Shockley: Urodził się w Londynie w 1910 roku z amerykańskich rodziców. Pozostał w Anglii tylko przez trzy lata, po czym jego rodzice wrócili z nim do USA, osiedlając się w pobliżu San Francisco. Tutaj uzyskał pierwszy stopień naukowy na California Institute of Technology, po czym przeniósł się do Massachussetts Institute of Technology, aby uzyskać tytuł doktora. w 1936 roku.

    Po opuszczeniu University Shockley dołączył do Bell Laboratories, początkowo zajmując się dyfrakcją elektronów. W 1955 roku przeniósł się z Bell Labs, aby założyć własną firmę o nazwie Shockley Semiconductors w swoim rodzinnym mieście Palo Alto. Ta firma przyciągnęła wielu innych ekspertów w dziedzinie półprzewodników. Wraz z napływem wiedzy w okolicy powstało kilka innych firm. Jeden wspierany przez Fairchild Camera and Instrument Company został uruchomiony w 1957 roku przez wielu starych pracowników Shockley. Wszystko to wywołało efekt kuli śnieżnej i wkrótce na tym małym obszarze znajdowało się największe skupisko ekspertów w dziedzinie półprzewodników w Stanach Zjednoczonych. Tak narodziła się Dolina Krzemowa.

  • Walter Brattain: Pierwsze lata spędził w Chinach, przenosząc się do stanu Waszyngton, kiedy jego rodzice wrócili do domu. Swój pierwszy stopień zdobył w Whitman College w stanie Waszyngton, przenosząc się na University of Minnesota, aby uzyskać tytuł doktora.

    Po ukończeniu uniwersytetu Brattain złożył podanie do Bell Laboratories, ale oni odrzucili jego podanie. Zamiast tego podjął pracę w National Bureau of Standards. Brattain wkrótce ponownie zgłosił się do Bella i przy drugiej próbie odniósł sukces. Po dołączeniu do Bella początkowo pracował nad prostownikami z tlenku miedzi i półprzewodników, co zapewniło mu dobre uziemienie w technologii półprzewodników. Brattain pozostał w Bell aż do przejścia na emeryturę w 1967 roku. Na emeryturze zajmował stanowisko profesora wizytującego w Whitman College aż do swojej śmierci w 1987 roku.

  • John Bardeen: Jako jedyny z trio urodził się w USA. Urodził się w Wisconsin w maju 1908 r. Po zdobyciu pierwszego stopnia na Uniwersytecie Wisconsin przeniósł się do Princeton, aby uzyskać doktorat. stypendium na Harvardzie i wykładowca na Uniwersytecie Minnesota jesienią 1945 roku dołączył do grupy fizyki ciała stałego w Bell Laboratories.

    W 1956 roku otrzymał wraz z Shockleyem i Brattainem Nagrodę Nobla za pracę nad tranzystorem, ale do tego czasu był zaangażowany w badania nad nadprzewodnikami. To właśnie w tej dziedzinie czuł, że dokonał największych osiągnięć, aw 1972 roku za tę pracę otrzymał drugą nagrodę Nobla.

    Oprócz swoich Nagród Nobla otrzymał szereg innych nagród, w tym złoty medal radzieckiej Akademii Nauk. Bardeen zmarł w wieku 82 lat na początku lutego 1991 roku.

Po wykonaniu prac przygotowawczych i złożeniu zespołu, historia tranzystora przechodzi do faktycznego wynalezienia tranzystora.


Obejrzyj wideo: 5 najciekawszych przykładów naukowego wizjonerstwa (Może 2022).