Копія першого працюючого транзистора. У конструкції використовувалися два тонкі золоті елементи, спіральна пружина і пластина германію. З того часу транзистори пройшли довгий шлях розвитку, і товщина деяких із найменших транзистори складає всього один атом. (Зображення: Science & Society Picture Library via Getty Images) Коротка інформація
Віхи: запатентований транзистор
Дата: 3 жовтня 1950 р.
Де: Bell Labs; Мюррей-Хілл, Нью-Джерсі
Хто: Джон Бардін, Уолтер Браттейн та Вільям Шоклі
3 жовтня 1950 року троє вчених із Bell Labs у Нью-Джерсі отримали патент США на один із найважливіших винаходів XX століття — транзистор.
Транзистор був спочатку розроблений, оскільки компанія AT&T прагнула покращити свою телефонну мережу. У той час AT&T посилювала та передавала телефонні сигнали за допомогою тріодів. Ці пристрої були вакуумною трубкою, в якій розміщувалися позитивний і негативний висновки, а також дротяна сітка, що забезпечувало рух електронів без зіткнень з молекулами повітря.
Вам може сподобатися
-
Вчені вперше використовують квантове машинне навчання для створення напівпровідників, і це може змінити спосіб виробництва чіпів.
-
Квантові матеріали зі «прихованим металевим станом» можуть зробити електроніку в 1000 разів швидше
-
Прорив в електроніці означає, що одного разу наші пристрої перестануть виділяти тепло, кажуть вчені
Але тріоди були дуже енергоємними і часто перегрівалися, тому до 1930 років президент Bell Labs Мервін Келлі почав шукати альтернативи. Його заінтригував потенціал напівпровідників, електричні властивості яких перебували між властивостями ізоляторів та провідників. У 1925 році Юліус Лілієнфельд запатентував напівпровідниковий попередник транзистора, але в ньому використовувався ненадійний сульфід міді, а фізика, що лежить в основі транзистора, була погано вивчена.
Наприкінці Другої світової війни, коли лабораторія переключила увагу з військових технологій, Келлі набрав команду під керівництвом Шоклі, щоб знайти заміну на електронні тріоди. Група провела низку експериментів, включаючи занурення кремнію в гарячий термос, але з обмеженим успіхом. Проблема полягала в тому, що вони не досягли суттєвого посилення.
Потім, у 1947 році, Браттейн та Бардін перейшли з кремнію на германій і допомогли прояснити фізику напівпровідника. Їхня робота призвела до створення транзистора з «точковим контактом», який за допомогою невеликої пружини притискав дві тонкі смужки золотої фольги до пластини германію. Варто зазначити, що робота цього раннього транзистора зажадала певних зусиль: Браттейну довелося «в точності» налаштувати все, щоб досягти вражаючого 100-кратного посилення сигналу.
Тріодні електронні лампи першої половини XX століття показані в хронологічному порядку зліва (1918) праворуч (1949). Тріоди були невід'ємною частиною телефонних мереж до винаходу транзистора, але вони споживали багато енергії, перегрівалися і були ненадійними, що спонукало AT&T шукати альтернативи.
В 1948 Шоклі розвинув цю конструкцію, створивши те, що пізніше було названо площинним транзистором, предметом патенту, який згодом ліг в основу більшості сучасних транзисторів.
Згідно з патентом, суть технології полягає в тому, що при подачі напруги на напівпровідник електрони мігрують усередині матеріалу, залишаючи після себе позитивно заряджені «дірки».
Таким чином, можна створювати напівпровідники N-типу або P-типу – області, що несуть надлишковий негативний або позитивний заряд. Коли металевий електрод контактує з напівпровідником, струм буде текти в одному напрямку при зіткненні з матеріалом N-типу і в протилежному напрямку зіткнення з матеріалом P-типу, зазначається в патенті.
Закри трьох мініатюрних транзисторів М-1 на тлі десятицентової монети. Ця фотографія була зроблена в 1956 і наочно демонструє, наскільки сильно транзистори розвинулися за шість років після того, як Бардін, Браттейн і Шоклі отримали патент на перший транзистор.
У площинному транзисторі ця властивість реалізована у напівпровіднику з трьома приєднаними електродами. Змінюючи додану напругу, а також властивості електродів та напівпровідника, можна надійно посилити струм. Таке посилення незабаром виявилося незамінним у радіо, телевізорах та телефонних мережах.
Вам може сподобатися
-
Вчені вперше використовують квантове машинне навчання для створення напівпровідників, і це може змінити спосіб виробництва чіпів.
-
Квантові матеріали зі «прихованим металевим станом» можуть зробити електроніку в 1000 разів швидше
-
Прорив в електроніці означає, що одного разу наші пристрої перестануть виділяти тепло, кажуть вчені
Не посилення відкрило епоху сучасних обчислень. Швидше за все, площинний транзистор був мініатюрним, надійним, малопотужним перемикачем, який практично не нагрівався. У перших комп'ютерах перемикачами служили електронні лампи, а транзистор був набагато досконалішим перемикачем.
Шоклі був сумнозвісним поганим начальником (а також прихильником євгеніки та расистом). Шляхи ключових дослідників розійшлися: Бардін перейшов до Іллінойського університету, а Шоклі допоміг заснувати сучасну напівпровідникову промисловість Кремнієвої долини. 1956 року трійця отримала Нобелівську премію з фізики за роботу над «транзисторним ефектом».
Джон Бардін (ліворуч), Вільям Шоклі (у центрі) та Уолтер Браттейн (праворуч) позують у лабораторії у 1955 році. 1956 року трійця отримала Нобелівську премію за свою роботу над транзисторами.
Через кілька років фізик-хімік Морріс Таненбаум, який деякий час працював під керівництвом Шоклі в Bell Labs, винайшов перший кремнієвий транзистор. В 1959 Джек Кілбі з Texas Instruments подав патент на першу інтегральну схему, яка лягла в основу сучасного комп'ютерного чіпа. На початку 1960-х комп'ютери на електронних лампах практично припинили своє існування.
ЗВ'ЯЗАНІ ІСТОРІЇ
-Новий транзистор, подібний до мозку, виходить за рамки машинного навчання
— Унікальний транзистор «може змінити світ електроніки» завдяки швидкості перемикання у наносекундному діапазоні та відсутності зносу.
-Новий алмазний транзистор – перший у світі, що відкриває шлях для високошвидкісних обчислень при найвищих температурах.
У 1968 році засновник Intel Гордон Мур у своєму виступі зазначив, що транзистори зменшуються, а мікросхеми стають вдвічі потужнішими з передбачуваною швидкістю, що ознаменувало початок епохи закону Мура, яка триватиме ще чотири десятиліття.
Проте оскільки закон Мура тепер застарів, а ІІ вимагає дедалі потужніших обчислень, вчені розраховують, що квантові комп'ютери, здатні кодувати кілька квантових станів у кубіті, чи квантовому биті, відкриють нову еру обчислень.
Тіа ГхоузНавігація за соціальними посиланнямиГоловний редактор
Тіа – головний редактор, а раніше – старший автор журналу Live Science. Її роботи публікувалися у Scientific American, Wired.com та інших виданнях. Вона має ступінь магістра біоінженерії Вашингтонського університету, сертифікат фахівця з написання наукових текстів Університету Каліфорнії в Санта-Крузі і ступінь бакалавра машинобудування Техаського університету в Остіні. Тіа входила до складу команди Milwaukee Journal Sentinel, яка опублікувала серію «Порожні колиски» про передчасні пологи, яка була удостоєна багатьох нагород, включаючи медаль Кейсі за видатні заслуги в журналістиці у 2012 році.
Перед коментуванням необхідно підтвердити своє публічно відображене ім'я.
Будь ласка, вийдіть із системи та увійдіть знову. Потім вам буде запропоновано ввести ім'я, що відображається.
Вийти Читати далі
Вчені вперше використовують квантове машинне навчання для створення напівпровідників, і це може змінити спосіб виробництва чіпів.
Квантові матеріали зі «прихованим металевим станом» можуть зробити електроніку в 1000 разів швидше
Прорив в електроніці означає, що одного разу наші пристрої перестануть виділяти тепло, кажуть вчені
Мініатюрний кріогенний пристрій скорочує тепловиділення квантового комп'ютера в 10 000 разів – його запуск може відбутися 2026 року.
Вчені досягли рівня помилок квантових комп'ютерів 0,000015% – це світовий рекорд, який може призвести до створення більш компактних та швидких машин.
Новий світловий комп'ютер Microsoft створений на основі 80-річної технології – він може зробити ІІ в 100 разів ефективнішим.
Останні новини в галузі обчислювальної техніки
Microsoft представила нові комп'ютерні чіпи з рідинним охолодженням – вони можуть запобігти сильному перегріву центрів обробки даних ІІ
Вчені представили перший у світі квантовий комп'ютер, побудований на звичайних кремнієвих чіпах
Квантовий інтернет стає ближчим завдяки новому чіпу — він дозволяє передавати квантові сигнали реальними оптоволоконними кабелями.
Прощавай, комп'ютерна миша? Вчені стверджують, нові незвичайні конструкції можуть знизити ризик травм зап'ястя.
Мініатюрний кріогенний пристрій скорочує тепловиділення квантового комп'ютера в 10 000 разів – його запуск може відбутися 2026 року.
Новий світловий комп'ютер Microsoft створений на основі 80-річної технології – він може зробити ІІ в 100 разів ефективнішим.
Останні функції
Історія науки: винахід транзистора відкриває еру обчислювальної техніки – 3 жовтня 1950 року.
У жінки з'явилися незвичайні синці від масажного пістолета. Виявилося, що має цингу.
“Зоряні дюни” Сахарського моря стикаються з потойбічним ландшафтом, де зустрічаються дві країни
Олександр Флемінг прокидається і виявляє дивну плісняву в чашці Петрі, а потім випадково відкриває перший антибіотик – 28 вересня 1928 року
Історія науки: Розетський камінь розшифрований, відкриваючи вікно в давньоєгипетську цивілізацію – 27 вересня 1822 р.
Історія науки: DART, перша в історії людства місія з відхилення астероїда, завдає удару космічному каменю в обличчя – 26 вересня 2022 року.
ОСТАННІ СТАТТІ
1История науки: Винахід транзистора відкриває епоху обчислювальної техніки — 3 жовтня 1950 р.
Журнал Live Science входить до складу Future US Inc., міжнародної медіагрупи та провідного цифрового видавця. Завітайте на наш корпоративний сайт.
- Про нас
- передзвоніть експертам Future
- Умови та положення
- Політика конфіденційності
- Політика використання файлів cookie
- Заява про доступність
- Рекламуйте у нас
- Веб-сповіщення
- Кар'єра
- Редакційні стандарти
- Як уявити нам історію
© Future US, Inc. Повний 7 поверх, 130 West 42nd Street, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк 10036.
var dfp_config = { “site_platform”: “vanilla”, “keywords”: “type-regular,serversidehawk,videoarticle,van-enable-adviser-
Sourse: www.livescience.com
