{"id":55070,"date":"2020-01-11T00:00:00","date_gmt":"2020-01-10T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/istoriya-tranzistora-chast-2-iz-gornila-vojny"},"modified":"2020-02-18T14:03:09","modified_gmt":"2020-02-18T11:03:09","slug":"istoriya-tranzistora-chast-2-iz-gornila-vojny","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/administrirovanie\/istoriya-tranzistora-chast-2-iz-gornila-vojny","title":{"rendered":"Die Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Kriegsofen","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p><img decoding=\"async\" alt=\"Die Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Kriegsofen\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/cff070a7b083f5b3945308e20ef9789d.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\n<b class=\"spoiler_title\">Weitere Artikel der Reihe:<\/b><\/p>\n<ul>\n<li>Die Geschichte der Relais\n<ul>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/404373\/\">Die Methode der 'schnellen Informations\u00fcbertragung', oder Der Ursprung des Relais<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/404475\/\">Fernschreiber<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/370545\/\">Galvanismus<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/404657\/\">Unternehmer<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/404723\/\">Und da ist endlich das Relais<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/404889\/\">Sprechender Telegraph<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/405025\/\">Einfach verbinden<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/mailru\/blog\/370471\/\">Die vergessene Generation der Relaiscomputer<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/405207\/\">Elektronisches Zeitalter<\/a><\/noindex><\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li>Die Geschichte der elektronischen Computer\n<ul>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/408611\/\">Prolog<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/374043\/\">Koloss<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/408597\/\">ENIAC <\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/447916\/\">Elektronische Revolution<\/a><\/noindex><\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li>Die Geschichte des Transistors\n<ul>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/448238\/\">Tastend im Dunkeln<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/448576\/\">Aus dem Schmelztiegel des Krieges<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/448576\/\"><\/a><\/noindex><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/449760\/\">Wiederholte Neu-Erfindung<\/a><\/noindex><\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li>Die Geschichte des Internets\n<ul>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/450168\/\">St\u00fctzkraftnetz<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/450522\/\">Zersetzung, Teil 1<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/451606\/\">Zersetzung, Teil 2<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/452030\/\">Interaktivit\u00e4t entdecken<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/453154\/\">Interaktivit\u00e4t erweitern<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/456200\/\">ARPANET \u2014 der Ursprung<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/457256\/\">ARPANET \u2014 Paket<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/461177\/\">ARPANET \u2014 Subnetz<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/472582\/\">Der Computer als Kommunikationsger\u00e4t<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/483366\/\">Die Geschichte des Internets: Inter-Netzwerk-Interaktion<\/a><\/noindex><\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nDer Kriegsofen bereitete den Boden f\u00fcr die Entstehung des Transistors. Von 1939 bis 1945 wuchs das technische Wissen im Bereich der Halbleiter enorm. Der Grund daf\u00fcr war einfach: Radar. Die wichtigste Technologie des Krieges, die in verschiedenen Anwendungen zum Einsatz kam: Erkennung von Luftangriffen, Suche nach U-Booten, Leitung n\u00e4chtlicher Luftangriffe auf Ziele, Zielansteuerung von Luftabwehr- und Marineartillerie. Ingenieure lernten sogar, winzige Radare in Artilleriegeschosse zu integrieren, damit diese beim Vorbeiflug an einem Ziel explodierten \u2013 <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ru.wikipedia.org\/wiki\/%D0%A0%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%B2%D0%B7%D1%80%D1%8B%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C\">Funkz\u00fcnder<\/a><\/noindex>. Doch die Quelle dieser neuen m\u00e4chtigen Milit\u00e4rtechnologie kam aus einem friedlicheren Bereich: der Erforschung der oberen Atmosph\u00e4renschichten zu wissenschaftlichen Zwecken.<br \/>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><\/p>\n<h2>Radar<\/h2>\n<p>\nIm Jahr 1901 \u00fcbermittelte die \u201eMarconi Wireless Telegraph Company\u201c erfolgreich eine drahtlose Nachricht \u00fcber den Atlantik, von Cornwall nach Neufundland. Dieses Ereignis sorgte in der modernen Wissenschaft f\u00fcr Verwirrung. H\u00e4tten sich Radiowellen geradlinig bewegt (wie es sein sollte), w\u00e4re eine solche \u00dcbertragung unm\u00f6glich gewesen. Zwischen England und Kanada gibt es keine direkte Sichtlinie, die die Erde nicht durchquert, weshalb die Nachricht von Marconi ins All h\u00e4tte fliegen m\u00fcssen. Der amerikanische Ingenieur Arthur Kennelly und der britische Physiker Oliver Heaviside vermuteten unabh\u00e4ngig voneinander, dass das Ph\u00e4nomen durch eine Schicht ionisierten Gases in den oberen Atmosph\u00e4renschichten erkl\u00e4rt werden k\u00f6nnte, die in der Lage ist, Radiowellen zur\u00fcck zur Erde zu reflektieren (Marconi selbst nahm an, dass Radiowellen der Kr\u00fcmmung der Erdoberfl\u00e4che folgen, was von den Physikern jedoch nicht unterst\u00fctzt wurde).<\/p>\n<p>In den 1920er Jahren entwickelten Wissenschaftler neue Ger\u00e4te, die es zun\u00e4chst erm\u00f6glichten, das Vorhandensein der Ionosph\u00e4re nachzuweisen und anschlie\u00dfend ihre Struktur zu untersuchen. Sie verwendeten Elektronenr\u00f6hren zur Erzeugung von Kurzwellensignalen, gerichtete Antennen, um diese in die Atmosph\u00e4re zu senden, und zur Registrierung der Echos, sowie <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ru.wikipedia.org\/wiki\/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%BE-%D0%BB%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%B2%D1%8B%D0%B5_%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B1%D0%BE%D1%80%D1%8B\">elektronenstrahlbasierte Ger\u00e4te<\/a><\/noindex> zur Pr\u00e4sentation der Ergebnisse. Je gr\u00f6\u00dfer die R\u00fccklaufverz\u00f6gerung des Echos, desto weiter entfernt muss die Ionosph\u00e4re sein. Diese Technologie wurde als atmosph\u00e4rische Erkundung bezeichnet und bildete die grundlegende technische Infrastruktur f\u00fcr die Schaffung von Radar (der Begriff \u201eRadar\u201c, von RAdio Detection And Ranging, entstand erst in den 1940er Jahren in der US-Marine).<\/p>\n<p>Es war nur eine Frage der Zeit, bis Menschen mit dem n\u00f6tigen Wissen, den Ressourcen und der Motivation das Potenzial des terrestrischen Einsatzes solcher Ger\u00e4te erkannten (so betrachtet ist die Geschichte des Radars das Gegenteil von der des Teleskops, das urspr\u00fcnglich f\u00fcr den Einsatz am Boden gedacht war). Die Wahrscheinlichkeit einer solchen Erkenntnis nahm zu, je mehr sich das Radio auf der Welt verbreitete und immer mehr Menschen die St\u00f6rungen von nahegelegenen Schiffen, Flugzeugen und anderen gro\u00dfen Objekten bemerkten. Das Wissen aus der Technologie der Erforschung der oberen Atmosph\u00e4re verbreitete sich w\u00e4hrend des zweiten <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ru.wikipedia.org\/wiki\/%D0%9C%D0%B5%D0%B6%D0%B4%D1%83%D0%BD%D0%B0%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B3%D0%BE%D0%B4\">Internationalen Polarjahres<\/a><\/noindex> (1932-1933), als Wissenschaftler von verschiedenen arktischen Stationen die Ionosph\u00e4re kartierten. Kurz darauf entwickelten Teams in Gro\u00dfbritannien, den USA, Deutschland, Italien, der UdSSR und anderen L\u00e4ndern ihre einfachsten Radarsysteme.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Die Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Kriegsofen\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/a85e0d4cec7bba6ab1fea42422b906b0.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ru.wikipedia.org\/wiki\/%D0%A3%D0%BE%D1%82%D1%81%D0%BE%D0%BD-%D0%A3%D0%BE%D1%82%D1%82,_%D0%A0%D0%BE%D0%B1%D0%B5%D1%80%D1%82\">Robert Watson-Watt<\/a><\/noindex> mit seinem Radar von 1935<\/i><\/p>\n<p>Dann brach der Krieg aus, und die Bedeutung von Radarsystemen f\u00fcr die L\u00e4nder \u2013 und die Ressourcen f\u00fcr deren Entwicklung \u2013 stiegen sprunghaft an. In den USA wurden diese Ressourcen um eine neue Organisation geb\u00fcndelt, die 1940 am MIT gegr\u00fcndet wurde und bekannt ist als <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/MIT_Radiation_Laboratory\">Rad Lab<\/a><\/noindex> (Sie wurde so genannt, um ausl\u00e4ndische Spione in die Irre zu f\u00fchren und den Eindruck zu erwecken, dass in dem Labor Radioaktivit\u00e4t erforscht wird \u2013 zu einer Zeit, als nur wenige an Atomwaffen glaubten). Das Rad Lab, das nicht so ber\u00fchmt wurde wie das Manhattan-Projekt, hatte dennoch ebenso herausragende und talentierte Physiker aus den gesamten USA in seinen Reihen. F\u00fcnf der ersten Mitarbeiter des Labors (darunter <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ru.wikipedia.org\/wiki\/%D0%90%D0%BB%D1%8C%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%B5%D1%81,_%D0%9B%D1%83%D0%B8%D1%81\">Luis Alvarez<\/a><\/noindex> und <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ru.wikipedia.org\/wiki\/%D0%A0%D0%B0%D0%B1%D0%B8,_%D0%98%D1%81%D0%B8%D0%B4%D0%BE%D1%80_%D0%90%D0%B9%D0%B7%D0%B5%D0%BA\">Isidor Isaac Rabi<\/a><\/noindex>) erhielten sp\u00e4ter den Nobelpreis. Zum Ende des Krieges arbeiteten etwa 500 promovierte Wissenschaftler, Forscher und Ingenieure im Labor, insgesamt waren es 4000 Besch\u00e4ftigte. Eine halbe Million Dollar \u2013 was dem gesamten Budget f\u00fcr die Erstellung des ENIAC entspricht \u2013 wurde allein f\u00fcr die Herausgabe der Radiation Laboratory Series aufgewendet, die aus siebenundzwanzig B\u00e4nden besteht und das gesamte Wissen dokumentiert, das im Labor w\u00e4hrend des Krieges gewonnen wurde (dabei waren die Ausgaben der US-Regierung f\u00fcr Radartechnologie nicht auf das Budget des Rad Labs beschr\u00e4nkt; w\u00e4hrend des Krieges erwarb die Regierung Radaranlagen im Wert von drei Milliarden Dollar).<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Die Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Kriegsofen\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/71dd40bc59a59a891eba0a244d94fdbc.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Das 20. Geb\u00e4ude des MIT, in dem sich das Rad Lab befand<\/i><\/p>\n<p>Eines der Hauptforschungsgebiete des Rad Lab war der Hochfrequenzradar. Fr\u00fche Radare verwendeten Wellen mit L\u00e4ngen, die in Metern gemessen wurden. Doch Strahlen h\u00f6herer Frequenzen, deren Wellenl\u00e4ngen in Zentimetern gemessen wurden \u2013 Mikrowellen \u2013 erm\u00f6glichten kompaktere Antennen und wurden \u00fcber gr\u00f6\u00dfere Entfernungen weniger zerstreut, was gro\u00dfe Vorteile in Bezug auf Reichweite und Genauigkeit versprach. Mikrowellenradare k\u00f6nnten im Bug eines Flugzeugs untergebracht werden und Objekte in der Gr\u00f6\u00dfe eines periskopischen U-Boots erkennen.<\/p>\n<p>\u041f\u0435\u0440\u0432\u044b\u043c\u0438 \u044d\u0442\u0443 \u0437\u0430\u0434\u0430\u0447\u0443 \u0443\u0434\u0430\u043b\u043e\u0441\u044c \u0440\u0435\u0448\u0438\u0442\u044c \u043a\u043e\u043c\u0430\u043d\u0434\u0435 \u0431\u0440\u0438\u0442\u0430\u043d\u0441\u043a\u0438\u0445 \u0444\u0438\u0437\u0438\u043a\u043e\u0432 \u0438\u0437 \u0411\u0438\u0440\u043c\u0438\u043d\u0433\u0435\u043c\u0441\u043a\u043e\u0433\u043e \u0443\u043d\u0438\u0432\u0435\u0440\u0441\u0438\u0442\u0435\u0442\u0430. \u0412 1940-\u043c \u043e\u043d\u0438 \u0440\u0430\u0437\u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u0430\u043b\u0438 &#171;<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ru.wikipedia.org\/wiki\/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD\">Resonanzmagnetron<\/a><\/noindex>&#171;, \u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u044b\u0439 \u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u0430\u043b \u043a\u0430\u043a \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u043e\u043c\u0430\u0433\u043d\u0438\u0442\u043d\u044b\u0439 \u00ab\u0441\u0432\u0438\u0441\u0442\u043e\u043a\u00bb, \u043f\u0440\u0435\u0432\u0440\u0430\u0449\u0430\u044f \u0431\u0435\u0441\u043f\u043e\u0440\u044f\u0434\u043e\u0447\u043d\u044b\u0439 \u0438\u043c\u043f\u0443\u043b\u044c\u0441 \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u0438\u0447\u0435\u0441\u0442\u0432\u0430 \u0432 \u043c\u043e\u0449\u043d\u044b\u0439 \u0438 \u0442\u043e\u0447\u043d\u043e \u043d\u0430\u0441\u0442\u0440\u043e\u0435\u043d\u043d\u044b\u0439 \u043b\u0443\u0447 \u043c\u0438\u043a\u0440\u043e\u0432\u043e\u043b\u043d. \u042d\u0442\u043e\u0442 \u043c\u0438\u043a\u0440\u043e\u0432\u043e\u043b\u043d\u043e\u0432\u044b\u0439 \u043f\u0435\u0440\u0435\u0434\u0430\u0442\u0447\u0438\u043a \u0431\u044b\u043b \u0432 \u0442\u044b\u0441\u044f\u0447\u0443 \u0440\u0430\u0437 \u0431\u043e\u043b\u0435\u0435 \u043c\u043e\u0449\u043d\u044b\u043c \u043f\u043e \u0441\u0440\u0430\u0432\u043d\u0435\u043d\u0438\u044e \u0441 \u0431\u043b\u0438\u0436\u0430\u0439\u0448\u0438\u043c \u043a\u043e\u043d\u043a\u0443\u0440\u0435\u043d\u0442\u043e\u043c; \u043e\u043d \u043e\u0442\u043a\u0440\u044b\u043b \u043f\u0443\u0442\u044c \u043a \u0441\u043e\u0437\u0434\u0430\u043d\u0438\u044e \u043f\u0440\u0430\u043a\u0442\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u0438\u0445 \u0432\u044b\u0441\u043e\u043a\u043e\u0447\u0430\u0441\u0442\u043e\u0442\u043d\u044b\u0445 \u0440\u0430\u0434\u0430\u0440\u043d\u044b\u0445 \u043f\u0435\u0440\u0435\u0434\u0430\u0442\u0447\u0438\u043a\u043e\u0432. \u041e\u0434\u043d\u0430\u043a\u043e \u0435\u043c\u0443 \u0442\u0440\u0435\u0431\u043e\u0432\u0430\u043b\u0441\u044f \u043a\u043e\u043c\u043f\u0430\u043d\u044c\u043e\u043d, \u043f\u0440\u0438\u0451\u043c\u043d\u0438\u043a, \u0441\u043f\u043e\u0441\u043e\u0431\u043d\u044b\u0439 \u0440\u0435\u0433\u0438\u0441\u0442\u0440\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u0442\u044c \u0432\u044b\u0441\u043e\u043a\u0438\u0435 \u0447\u0430\u0441\u0442\u043e\u0442\u044b. \u0418 \u043d\u0430 \u044d\u0442\u043e\u043c \u043c\u0435\u0441\u0442\u0435 \u043c\u044b \u0432\u043e\u0437\u0432\u0440\u0430\u0449\u0430\u0435\u043c\u0441\u044f \u0432 \u0438\u0441\u0442\u043e\u0440\u0438\u044e \u043f\u043e\u043b\u0443\u043f\u0440\u043e\u0432\u043e\u0434\u043d\u0438\u043a\u043e\u0432.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Die Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Kriegsofen\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/13f66e3564bea4c6795a774ef2412e99.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Schnittansicht des Magnetrons<\/i><\/p>\n<h2>Das zweite Kommen des Katzenbartes<\/h2>\n<p>\n\u041e\u043a\u0430\u0437\u0430\u043b\u043e\u0441\u044c, \u0447\u0442\u043e \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u043e\u043d\u043d\u044b\u0435 \u043b\u0430\u043c\u043f\u044b \u0441\u043e\u0432\u0441\u0435\u043c \u043d\u0435 \u0431\u044b\u043b\u0438 \u043f\u0440\u0438\u0441\u043f\u043e\u0441\u043e\u0431\u043b\u0435\u043d\u044b \u0434\u043b\u044f \u043f\u0440\u0438\u043d\u044f\u0442\u0438\u044f \u043c\u0438\u043a\u0440\u043e\u0432\u043e\u043b\u043d\u043e\u0432\u044b\u0445 \u0441\u0438\u0433\u043d\u0430\u043b\u043e\u0432 \u0440\u0430\u0434\u0430\u0440\u043e\u0432. \u0420\u0430\u0437\u0440\u044b\u0432 \u043c\u0435\u0436\u0434\u0443 \u0433\u043e\u0440\u044f\u0447\u0438\u043c \u043a\u0430\u0442\u043e\u0434\u043e\u043c \u0438 \u0445\u043e\u043b\u043e\u0434\u043d\u044b\u043c \u0430\u043d\u043e\u0434\u043e\u043c \u0441\u043e\u0437\u0434\u0430\u0451\u0442 \u0451\u043c\u043a\u043e\u0441\u0442\u044c, \u0438\u0437-\u0437\u0430 \u0447\u0435\u0433\u043e \u043a\u043e\u043d\u0442\u0443\u0440 \u043e\u0442\u043a\u0430\u0437\u044b\u0432\u0430\u0435\u0442\u0441\u044f \u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u0430\u0442\u044c \u043d\u0430 \u0432\u044b\u0441\u043e\u043a\u0438\u0445 \u0447\u0430\u0441\u0442\u043e\u0442\u0430\u0445. \u041d\u0430\u0438\u043b\u0443\u0447\u0448\u0435\u0439 \u0442\u0435\u0445\u043d\u043e\u043b\u043e\u0433\u0438\u0435\u0439 \u0434\u043b\u044f \u0432\u044b\u0441\u043e\u043a\u043e\u0447\u0430\u0441\u0442\u043e\u0442\u043d\u044b\u0445 \u0440\u0430\u0434\u0430\u0440\u043e\u0432 \u0438\u0437 \u0434\u043e\u0441\u0442\u0443\u043f\u043d\u044b\u0445 \u0431\u044b\u043b \u0441\u0442\u0430\u0440\u043e\u043c\u043e\u0434\u043d\u044b\u0439 &#171;<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/448238\/\">Katzenbart<\/a><\/noindex>&#187; \u2013 \u043d\u0435\u0431\u043e\u043b\u044c\u0448\u043e\u0439 \u043e\u0442\u0440\u0435\u0437\u043e\u043a \u043f\u0440\u043e\u0432\u043e\u0434\u0430, \u043f\u0440\u0438\u0436\u0430\u0442\u044b\u0439 \u043a \u043f\u043e\u043b\u0443\u043f\u0440\u043e\u0432\u043e\u0434\u043d\u0438\u043a\u043e\u0432\u043e\u043c\u0443 \u043a\u0440\u0438\u0441\u0442\u0430\u043b\u043b\u0443. \u042d\u0442\u043e \u043d\u0435\u0437\u0430\u0432\u0438\u0441\u0438\u043c\u043e \u0434\u0440\u0443\u0433 \u043e\u0442 \u0434\u0440\u0443\u0433\u0430 \u043e\u0431\u043d\u0430\u0440\u0443\u0436\u0438\u043b\u0438 \u043d\u0435\u0441\u043a\u043e\u043b\u044c\u043a\u043e \u043b\u044e\u0434\u0435\u0439, \u043e\u0434\u043d\u0430\u043a\u043e \u043a \u043d\u0430\u0448\u0435\u0439 \u0438\u0441\u0442\u043e\u0440\u0438\u0438 \u0431\u043b\u0438\u0436\u0435 \u0432\u0441\u0435\u0433\u043e \u0442\u043e, \u0447\u0442\u043e \u043f\u0440\u043e\u0438\u0441\u0445\u043e\u0434\u0438\u043b\u043e \u0432 \u041d\u044c\u044e-\u0414\u0436\u0435\u0440\u0441\u0438.<\/p>\n<p>1938 schloss das Bell Laboratorium einen Vertrag mit der Marine \u00fcber die Entwicklung eines Feuerleitrechners f\u00fcr einen Radar mit einer Wellenl\u00e4nge von 40 cm \u2013 das war deutlich k\u00fcrzer und somit h\u00f6herfrequent als die Radarsysteme der damaligen Zeit vor der Verwendung von Resonanz-Magnetronen. Die Hauptforschungsarbeiten wurden an einer Laborabteilung in Holmdel, s\u00fcdlich von Staten Island, durchgef\u00fchrt. Die Forscher ben\u00f6tigten nicht viel Zeit, um zu begreifen, was sie f\u00fcr den Hochfrequenzempf\u00e4nger ben\u00f6tigen w\u00fcrden, und bald durchforstete Ingenieur George Southworth die Radiofachgesch\u00e4fte in Manhattan auf der Suche nach alten \u201eKatze-Schnurrhaar\u201c-Detektoren. Wie erwartet funktionierte dieser deutlich besser als der Lampendetektor, jedoch instabil. Daher fand Southworth einen Chemiker namens Russell All und bat ihn, die Homogenit\u00e4t der Reaktion des Kristalldetektors mit einem Kontaktpunkt zu verbessern.<\/p>\n<p>Er war ein recht eigenwilliger Mensch, der die Entwicklung der Technologie als sein Schicksal betrachtete und von gelegentlichen Eingebungen mit Visionen der Zukunft berichtete. Beispielsweise behauptete er, dass er bereits 1939 von der zuk\u00fcnftigen Erfindung des Silikonverst\u00e4rkers wusste, aber dass das Schicksal vorgesehen hatte, dass ein anderer Mensch ihn erfindet. Nach eingehender Analyse dutzender Varianten entschloss er sich, Silizium als das beste Material f\u00fcr die Southworth-Empf\u00e4nger zu w\u00e4hlen. Das Problem bestand darin, den Gehalt des Materials zu kontrollieren, um seine elektrischen Eigenschaften steuern zu k\u00f6nnen. Zu dieser Zeit waren industriell gefertigte Silizium-Patties weit verbreitet, die in Stahlwerken verwendet wurden, doch in dieser Produktion k\u00fcmmerte es niemanden, zum Beispiel, dass im Silizium 1 % Phosphor enthalten war. Mit der Unterst\u00fctzung einiger Metallurgen setzte sich Ol zum Ziel, viel reinere Patties zu erhalten als zuvor m\u00f6glich war.<\/p>\n<p>W\u00e4hrend ihrer Arbeit stellten sie fest, dass einige ihrer Kristalle den Strom in eine Richtung leiteten, w\u00e4hrend andere in die entgegengesetzte Richtung leiteten. Sie nannten diese Kristalle \u201en-Typ\u201c und \u201ep-Typ\u201c. Eine weitere Analyse ergab, dass unterschiedliche Verunreinigungen f\u00fcr diese Typen verantwortlich waren. Silizium befindet sich in der vierten Spalte des Periodensystems von Mendelejew, was bedeutet, dass es vier Elektronen in der \u00e4u\u00dferen H\u00fclle hat. In einem Block aus reinem Silizium w\u00fcrde sich jedes dieser Elektronen mit seinem Nachbarn verbinden. Verunreinigungen aus der dritten Spalte, zum Beispiel Bor, das ein Elektron weniger hat, schaffen \u201eL\u00f6cher\u201c, zus\u00e4tzliche R\u00e4ume f\u00fcr die Bewegung von Strom im Kristall. Dadurch entsteht ein p-Typ-Halbleiter (mit einem \u00dcberschuss an positiven Ladungen). Elemente aus der f\u00fcnften Spalte, wie Phosphor, liefern zus\u00e4tzliche freie Elektronen f\u00fcr den Stromtransport, und es entsteht ein n-Typ-Halbleiter.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Die Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Kriegsofen\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/065eeabf6c247a41cfb05093bf8d3a64.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Kristallstruktur von Silizium<\/i><\/p>\n<p>All diese Forschungsergebnisse waren sehr interessant, jedoch waren Southworth und Ol bis 1940 nicht in der Lage, einen funktionierenden Prototyp f\u00fcr einen Hochfrequenzradar zu entwickeln. Die britische Regierung forderte sofortige praktische Ergebnisse aufgrund der drohenden Gefahr durch die Luftwaffe, die bereits serienm\u00e4\u00dfige Mikrowellen-Detektoren in Kombination mit Magnetron-Transceivern entwickelt hatte.<\/p>\n<p>Bald darauf wird sich jedoch das Gleichgewicht der technischen Errungenschaften auf die westliche Seite des Atlantiks neigen. Churchill entschloss sich, alle technischen Geheimnisse Gro\u00dfbritanniens den Amerikanern noch vor dem tats\u00e4chlichen Kriegseintritt zu enth\u00fcllen, da er annahm, dass dies ohnehin geschehen w\u00fcrde. Er glaubte, dass das Risiko eines Informationslecks gerechtfertigt sei, da die gesamten industriellen Kapazit\u00e4ten der USA auf die L\u00f6sung solcher Fragen wie Atomwaffen und Radartechnologie ausgerichtet werden w\u00fcrden. Die britische wissenschaftlich-technische Mission (auch bekannt als <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Tizard_Mission\">Tizard-Mission<\/a><\/noindex>) kam im September 1940 in Washington an und brachte ein Geschenk in Form technischer Wunder im Gep\u00e4ck mit.<\/p>\n<p>Die Entdeckung der beeindruckenden Leistung des Resonanzmagnetrons und die Effektivit\u00e4t britischer kristalliner Detektoren zur Erfassung seines Signals belebten die Forschung der Amerikaner im Bereich der Halbleiter als Grundlage f\u00fcr Hochfrequenzradare. Es gab viel zu tun, insbesondere im Bereich der Materialwissenschaften. Um den Anforderungen gerecht zu werden, mussten Halbleiterkristalle in Millionenst\u00fcckzahlen produziert werden, weit mehr als zuvor m\u00f6glich war. Es war notwendig, die Gleichrichtung zu verbessern, die St\u00f6rempfindlichkeit zu verringern und das Ausbrennen zu minimieren sowie die Unterschiede zwischen verschiedenen Chargen von Kristallen zu minimieren.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Die Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Kriegsofen\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/e91a9d61d7a3b34a7cb7efc59ad2cacf.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Silikon-Gleichrichter mit Punktkontakt<\/i><\/p>\n<p>Im Rad Lab wurden neue Forschungsabteilungen er\u00f6ffnet, um die Eigenschaften von Halbleiterkristallen zu untersuchen und zu erfahren, wie diese ver\u00e4ndert werden k\u00f6nnen, um wertvolle Eigenschaften als Empf\u00e4nger zu maximieren. Die vielversprechendsten Materialien waren Silizium und Germanium, weshalb im Rad Lab entschieden wurde, auf Nummer sicher zu gehen und parallele Programme zur Erforschung beider Materialien zu starten: Silizium an der University of Pennsylvania und Germanium an der Purdue University. Industriegr\u00f6\u00dfen wie Bell, Westinghouse, Du Pont und Sylvania haben eigene Forschungsprogramme f\u00fcr Halbleiter initiiert und begonnen, neue Produktionskapazit\u00e4ten f\u00fcr kristalline Detektoren zu entwickeln.<\/p>\n<p>Durch gemeinsame Anstrengungen gelang es, die Reinheit der Silizium- und Germaniumkristalle von 99 % zu Beginn auf 99,999 % zu steigern \u2013 also auf ein Teilchen Verunreinigung pro 100.000 Atome. In diesem Prozess haben sich die Wissenschaftler und Ingenieure intensiv mit den abstrakten Eigenschaften von Germanium und Silizium sowie mit den angewandten Technologien zu deren Kontrolle vertraut gemacht: Schmelzen, Kristallwachstum und das Hinzuf\u00fcgen der ben\u00f6tigten Verunreinigungen (wie Bor, das die Leitf\u00e4higkeit erh\u00f6hte).<\/p>\n<p>Und dann endete der Krieg. Die Nachfrage nach Radaren verschwand, aber das Wissen und die F\u00e4higkeiten, die w\u00e4hrend des Krieges erworben wurden, gingen nicht verloren, und der Traum von einem Festk\u00f6rperverst\u00e4rker wurde nicht vergessen. Jetzt ging es darum, einen solchen Verst\u00e4rker zu entwickeln. Mindestens drei Teams waren in einer guten Position, um diesen Preis zu gewinnen.<\/p>\n<h2>West Lafayette<\/h2>\n<p>\nZuerst war da eine Gruppe der Purdue University unter der Leitung des \u00f6sterreichischst\u00e4mmigen Physikers Karl Lark-Horowitz. Durch sein Talent und seinen Einfluss konnte er die Physikabteilung der Universit\u00e4t aus der Vergessenheit holen und die Rad Lab dazu bringen, seiner Labor Forschung \u00fcber Germanium anzuvertrauen.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Die Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Kriegsofen\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/537267231b55feaedce69e7191597d4b.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Karl Lark-Horowitz im Jahr 1947, in der Mitte, mit einer R\u00f6hre<\/i><\/p>\n<p>Anfang der 1940er Jahre galt Silizium als das beste Material f\u00fcr Radargleichrichter. Doch das Material, das direkt darunter im Periodensystem steht, schien ebenfalls eine eingehendere Untersuchung wert zu sein. Germanium hatte den praktischen Vorteil einer niedrigen Schmelztemperatur von etwa 940 Grad, im Vergleich zu 1400 Grad bei Silizium (fast wie bei Stahl). Aufgrund der hohen Schmelztemperatur war es \u00e4u\u00dferst schwierig, einen Rohling herzustellen, der nicht im geschmolzenen Silizium ausgelaufen w\u00e4re und ihn damit verunreinigt h\u00e4tte.<\/p>\n<p>Deshalb haben Lark-Horowitz und seine Kollegen w\u00e4hrend des gesamten Krieges die chemischen, elektrischen und physikalischen Eigenschaften von Germanium untersucht. Das gr\u00f6\u00dfte Hindernis war die \"R\u00fcckw\u00e4rtsspannung\": Germaniumgleichrichter h\u00f6rten bei sehr niedriger Spannung auf, Gleichstrom zu erzeugen, und erm\u00f6glichten es dem Strom, in die entgegengesetzte Richtung zu flie\u00dfen. Der Impuls des R\u00fcckstroms zerst\u00f6rte die anderen Komponenten des Radars. Einer der Doktoranden von Lark-Horowitz, Seymour Benzer, besch\u00e4ftigte sich \u00fcber ein Jahr mit diesem Problem und entwickelte schlie\u00dflich einen Zusatz auf Zinnbasis, der die R\u00fcckimpulse bei Spannungen bis zu hundert Volt stoppte. Kurz danach begann Western Electric, die Produktionsabteilung der Bell Labs, Gleichrichter, die nach dem Schema von Benzer arbeiteten, f\u00fcr milit\u00e4rische Zwecke auszugeben.<\/p>\n<p>Die Erforschung von Germanium in der Halbleitertechnik setzte sich auch nach dem Krieg fort. Im Juni 1947 berichtete Benzer, inzwischen Professor, von einer ungew\u00f6hnlichen Anomalie: In einigen Experimenten traten hochfrequente Schwingungen in Germaniumkristallen auf. Sein Kollege Ralph Bray setzte die Untersuchung des \u201eVolumenwiderstands\u201d fort, ein Projekt, das w\u00e4hrend des Krieges begonnen worden war. Der Volumenwiderstand beschrieb, wie Elektrizit\u00e4t an der Kontaktstelle eines Gleichrichters in einem Germaniumkristall flie\u00dft. Bray stellte fest, dass Hochspannungsimpulse den Widerstand von n-Typ-Germanium gegen diese Str\u00f6me signifikant verringerten. Ohne es zu wissen, wurde er Zeuge der sogenannten \u201enicht trivialen\u201d Ladungstr\u00e4ger. In n-Typ-Halbleitern dient der \u00fcbersch\u00fcssige negative Ladungstr\u00e4ger als prim\u00e4rer Tr\u00e4ger, jedoch k\u00f6nnen positive \u201eL\u00f6cher\u201d ebenfalls Strom f\u00fchren. In diesem Fall erzeugten die Hochvoltimpulse L\u00f6cher in der Germaniumstruktur, was zur Entstehung nicht trivialer Ladungstr\u00e4ger f\u00fchrte.<\/p>\n<p>Bray und Benser kamen dem germaniumverst\u00e4rker verf\u00fchrerisch nahe, ohne es zu merken. Benser hatte Walter Brattain, einen Wissenschaftler aus den Bell Labs, auf einer Konferenz im Januar 1948 getroffen, um mit ihm \u00fcber den spezifischen Widerstand zu sprechen. Er schlug Brattain vor, einen weiteren Punktkontakt neben dem ersten zu platzieren, der Strom leiten k\u00f6nnte, und dann k\u00f6nnten sie m\u00f6glicherweise verstehen, was unter der Oberfl\u00e4che geschieht. Brattain stimmte diesem Vorschlag stillschweigend zu und ging. Wie wir sehen werden, wusste er nur zu gut, was ein solcher Versuch offenbaren konnte.<\/p>\n<h2>One-Su-Bois<\/h2>\n<p>\nDie Gruppe von Purdue verf\u00fcgte sowohl \u00fcber Technologien als auch \u00fcber theoretische Grundlagen, um einen Sprung in Richtung Transistor zu machen. Doch sie konnten nur zuf\u00e4llig auf ihn sto\u00dfen. Ihr Interesse galt den physikalischen Eigenschaften des Materials und nicht der Suche nach einem neuen Ger\u00e4t. Eine v\u00f6llig andere Situation herrschte in One-Su-Bois (Frankreich), wo zwei ehemalige Radar-Forscher aus Deutschland, Heinrich Welker und Herbert Matara, ein Team leiteten, das die Aufgabe hatte, industrielle Halbleiterger\u00e4te zu entwickeln.<\/p>\n<p>Zun\u00e4chst studierte Welker Physik und unterrichtete dann an der M\u00fcnchener Universit\u00e4t, die von dem ber\u00fchmten theoretischen Physiker Arnold Sommerfeld geleitet wurde. Ab 1940 verlie\u00df er den rein theoretischen Bereich und begann, am Radar f\u00fcr die Luftwaffe zu arbeiten. Matar\u00e9, belgischer Herkunft, wuchs in Aachen auf, wo er Physik studierte. 1939 trat er der Forschungsabteilung des deutschen Radiogiganten Telefunken bei. W\u00e4hrend des Krieges verlegte er seine Arbeit von Berlin nach Osten in ein Kloster in Schlesien, um den Luftangriffen der anti-hitlerischen Koalition zu entkommen, und dann wieder nach Westen, um der vorr\u00fcckenden Roten Armee zu entkommen, bis er schlie\u00dflich in die H\u00e4nde der amerikanischen Armee fiel.<\/p>\n<p>Wie ihre Rivalen aus der Anti-Hitler-Koalition wussten die Deutschen Anfang der 1940er Jahre, dass kristalline Detektoren ideale Empf\u00e4nger f\u00fcr Radarger\u00e4te waren und dass Silizium und Germanium die vielversprechendsten Materialien f\u00fcr deren Herstellung darstellten. Matari und Welker versuchten w\u00e4hrend des Krieges, die effektive Nutzung dieser Materialien in Gleichrichtern zu verbessern. Nach dem Krieg wurden beide regelm\u00e4\u00dfig zu ihrer milit\u00e4rischen Arbeit befragt und erhielten schlie\u00dflich 1946 eine Einladung eines franz\u00f6sischen Geheimagenten nach Paris.<\/p>\n<p>Die Compagnie des Freins &amp; Signaux, die franz\u00f6sische Tochtergesellschaft von Westinghouse, erhielt einen Auftrag von der franz\u00f6sischen Telefonverwaltung zur Herstellung von Festk\u00f6rpergleichrichtern und suchte nach deutschen Wissenschaftlern zur Unterst\u00fctzung. Eine solche Allianz ehemaliger Feinde mag seltsam erscheinen, doch diese Vereinbarung stellte sich als vorteilhaft f\u00fcr beide Seiten heraus. Die Franzosen, die 1940 geschlagen wurden, hatten keine M\u00f6glichkeit, sich Wissen im Bereich der Halbleiter anzueignen und ben\u00f6tigten dringend die F\u00e4higkeiten der Deutschen. Die Deutschen konnten in einem von Krieg verw\u00fcsteten und besetzten Land keine Entwicklungen in hochmodernen Bereichen durchf\u00fchren, weshalb sie die Gelegenheit zur Fortsetzung ihrer Arbeit ergriffen.<\/p>\n<p>Welcker und Matare richteten ihr Hauptquartier in einem zweist\u00f6ckigen Haus im Vorort von Paris, On\u00e9-sous-Bois, ein und schafften es mit einem Team von Technikern, bis Ende 1947 eine erfolgreiche Produktion von Germanium-Gleichrichtern aufzubauen. Danach setzten sie sich ernsthafteren Zielen zu: Welcker kehrte zu seinem Interesse an Supraleitern zur\u00fcck, w\u00e4hrend Matare sich den Verst\u00e4rkern widmete.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Die Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Kriegsofen\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/0e2b1d04e85c02f64555fc137ba65eae.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Herbert Matare im Jahr 1950<\/i><\/p>\n<p>W\u00e4hrend des Krieges experimentierte Matar\u00e9 mit Dioden-Bauteilen mit zwei Punktkontakten \u2013 den sogenannten \"Duodioden\" \u2013, um das Rauschen im Schaltkreis zu reduzieren. Er setzte seine Experimente fort und stellte bald fest, dass der zweite \"Schnurrbart\", der sich 1\/100 Millionstel Meter vom ersten befand, manchmal den Strom modulieren konnte, der durch den ersten Schnurrbart floss. Er entwickelte einen Festk\u00f6rperverst\u00e4rker, der allerdings ziemlich unbrauchbar war. Um eine zuverl\u00e4ssigere Funktion zu erreichen, wandte er sich an Welker, der w\u00e4hrend des Krieges umfangreiche Erfahrungen mit Germaniumkristallen gesammelt hatte. Welkers Team z\u00fcchtete gr\u00f6\u00dfere und reinere Exemplare von Germaniumkristallen, und zusammen mit der Verbesserung der Materialqualit\u00e4t wurden Matar\u00e9s Punktkontaktverst\u00e4rker bis Juni 1948 zuverl\u00e4ssig.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Die Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Kriegsofen\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/a8144b93316280b86206f061db496895.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>R\u00f6ntgenaufnahme des \"Transistrons\" basierend auf Mataraes Schaltung, das zwei Kontaktpunkte mit Germanium hat.<\/i><\/p>\n<p>In Matare gab es sogar ein theoretisches Modell des Geschehens: Er glaubte, dass der zweite Kontakt in Deutschland L\u00f6cher erzeugt, wodurch der Stromfluss durch den ersten Kontakt beschleunigt wird, indem er nicht fundamentale Ladungstr\u00e4ger bereitstellt. Velker war anderer Meinung und glaubte, dass das Geschehene von einem bestimmten Feldeffekt abh\u00e4ngt. Doch bevor sie das Ger\u00e4t oder die Theorie ausarbeiten konnten, erfuhren sie, dass eine Gruppe Amerikaner genau dasselbe Konzept \u2013 einen germaniumverst\u00e4rker mit zwei Punktkontakten \u2013 sechs Monate fr\u00fcher entwickelt hatte.<\/p>\n<h2>Murray Hill<\/h2>\n<p>\nAm Ende des Krieges reformierte Mervin Kelly die Forschungsgruppe der Bell Labs, die sich mit Halbleitern unter der Leitung von Bill Shockley befasste. Das Projekt wuchs, erhielt mehr Finanzierung und zog von dem urspr\u00fcnglichen Geb\u00e4ude der Labore in Manhattan in den sich ausdehnenden Campus in Murray Hill (New Jersey).<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Die Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Kriegsofen\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/560531e9e37e48adf34d521238d1f77c.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Campus in Murray Hill, ca. 1960<\/i><\/p>\n<p>Um sich erneut mit den neuesten Halbleitern vertraut zu machen (nachdem er w\u00e4hrend des Krieges in der Operationsforschung t\u00e4tig war), besuchte Shockley im Fr\u00fchjahr 1945 das Labor von Russell Ohl in Holmdel. Ohl hatte die Kriegsjahre damit verbracht, an Silizium zu arbeiten, und hatte keine Zeit verschwendet. Er zeigte Shockley einen selbstgebauten Verst\u00e4rker, den er \"Dezister\" nannte. Er nahm einen Silizium-Gleichrichter mit Punktkontakt und leitete Strom von einer Batterie durch ihn. Anscheinend reduzierte die W\u00e4rme der Batterie den Widerstand am Punktkontakt und verwandelte den Gleichrichter in einen Verst\u00e4rker, der in der Lage war, eingehende Funksignale an einen Schaltkreis weiterzuleiten, der stark genug war, um einen Lautsprecher zu betreiben.<\/p>\n<p>Die Ergebnisse waren grob und unzuverl\u00e4ssig, ungeeignet f\u00fcr eine Kommerzialisierung. Dennoch reichten sie aus, um Shockleys Meinung \u00fcber die M\u00f6glichkeit der Entwicklung eines Halbleiterverst\u00e4rkers zu best\u00e4tigen und darauf hinzuweisen, dass dies eine Priorit\u00e4t in der Forschung auf dem Gebiet der Festk\u00f6rper-Elektronik sein sollte. Au\u00dferdem \u00fcberzeugte diese Sitzung mit Olas Team Shockley, dass Silizium und Germanium in erster Linie untersucht werden m\u00fcssen. Sie wiesen attraktive elektrische Eigenschaften auf, und dar\u00fcber hinaus hatten Olas Kollegen, die Metallurgen Jack Scaife und Henry Terer, w\u00e4hrend des Krieges erstaunliche Fortschritte beim Wachsen, Reinigen und Dotieren dieser Kristalle erzielt, die alle Techniken f\u00fcr andere Halbleitermaterialien \u00fcbertrafen. Shockleys Gruppe wollte keine Zeit mehr mit den vorkrieglichen Verst\u00e4rkern aus Kupferoxid verschwenden.<\/p>\n<p>Mit Kelly begann Shockley, ein neues Team zusammenzustellen. Zu den Schl\u00fcsselspielern geh\u00f6rte Walter Brattain, der Shockley bei seinem ersten Versuch half, einen Halbleiterverst\u00e4rker (1940) zu entwickeln, und John Bardeen, ein junger Physiker und neuer Mitarbeiter der Bell Labs. Bardeen verf\u00fcgte wahrscheinlich \u00fcber das umfassendste Wissen \u00fcber Festk\u00f6rperphysik unter allen Teammitgliedern \u2013 seine Dissertation beschrieb die Energiezust\u00e4nde von Elektronen in der Struktur von metallischem Natrium. Er war auch ein weiterer Sch\u00fctzling von John H. Van Vleck, so wie Atanasoff und Brattain.<\/p>\n<p>Wie bei Atanasoff erforderten die Dissertationen von Bardeen und Shockley komplexe Berechnungen. Sie mussten die quantenmechanische Theorie der Halbleiter, die von Alan Wilson formuliert wurde, verwenden, um die energetische Struktur der Materialien mit einem Monroe-Taschenrechner zu berechnen. Indem sie halfen, den Transistor zu entwickeln, trugen sie im Wesentlichen dazu bei, zuk\u00fcnftige Doktoranden von solcher m\u00fchsamen Arbeit zu befreien.<\/p>\n<p>\u041f\u0435\u0440\u0432\u044b\u0439 \u043f\u043e\u0434\u0445\u043e\u0434 \u0428\u043e\u043a\u043b\u0438 \u043a \u0442\u0432\u0435\u0440\u0434\u043e\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u043e\u043c\u0443 \u0443\u0441\u0438\u043b\u0438\u0442\u0435\u043b\u044e \u043f\u043e\u043b\u0430\u0433\u0430\u043b\u0441\u044f \u043d\u0430 \u0442\u043e, \u0447\u0442\u043e \u043f\u043e\u0437\u0434\u043d\u0435\u0435 \u043d\u0430\u0437\u0432\u0430\u043b\u0438 &#171;<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ru.wikipedia.org\/wiki\/%D0%AD%D1%84%D1%84%D0%B5%D0%BA%D1%82_%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%8F\">Feldeffekt<\/a><\/noindex>&#171;. \u041e\u043d \u043f\u043e\u0434\u0432\u0435\u0448\u0438\u0432\u0430\u043b \u043c\u0435\u0442\u0430\u043b\u043b\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u0443\u044e \u043f\u043b\u0430\u0441\u0442\u0438\u043d\u0443 \u043d\u0430\u0434 \u043f\u043e\u043b\u0443\u043f\u0440\u043e\u0432\u043e\u0434\u043d\u0438\u043a\u043e\u043c n-\u0442\u0438\u043f\u0430 (\u0441 \u0438\u0437\u0431\u044b\u0442\u043a\u043e\u043c \u043e\u0442\u0440\u0438\u0446\u0430\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u044b\u0445 \u0437\u0430\u0440\u044f\u0434\u043e\u0432). \u041f\u0440\u0438\u043b\u043e\u0436\u0435\u043d\u0438\u0435 \u043f\u043e\u043b\u043e\u0436\u0438\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u043e\u0433\u043e \u0437\u0430\u0440\u044f\u0434\u0430 \u043a \u043f\u043b\u0430\u0441\u0442\u0438\u043d\u0435 \u0432\u044b\u0442\u044f\u0433\u0438\u0432\u0430\u043b\u043e \u0438\u0437\u0431\u044b\u0442\u043e\u043a \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u043e\u043d\u043e\u0432 \u043d\u0430 \u043f\u043e\u0432\u0435\u0440\u0445\u043d\u043e\u0441\u0442\u044c \u043a\u0440\u0438\u0441\u0442\u0430\u043b\u043b\u0430, \u0441\u043e\u0437\u0434\u0430\u0432\u0430\u044f \u0440\u0435\u043a\u0443 \u043e\u0442\u0440\u0438\u0446\u0430\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u044b\u0445 \u0437\u0430\u0440\u044f\u0434\u043e\u0432, \u043f\u043e \u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u043e\u0439 \u043c\u043e\u0433 \u043b\u0435\u0433\u043a\u043e \u0442\u0435\u0447\u044c \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u0438\u0439 \u0442\u043e\u043a. \u0423\u0441\u0438\u043b\u0438\u0432\u0430\u0435\u043c\u044b\u0439 \u0441\u0438\u0433\u043d\u0430\u043b (\u043f\u0440\u0435\u0434\u0441\u0442\u0430\u0432\u043b\u0435\u043d\u043d\u044b\u0439 \u0443\u0440\u043e\u0432\u043d\u0435\u043c \u0437\u0430\u0440\u044f\u0434\u0430 \u043d\u0430 \u043f\u043b\u0430\u0441\u0442\u0438\u043d\u0435) \u0442\u0430\u043a\u0438\u043c \u0441\u043f\u043e\u0441\u043e\u0431\u043e\u043c \u043c\u043e\u0433 \u043c\u043e\u0434\u0443\u043b\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u0442\u044c \u043e\u0441\u043d\u043e\u0432\u043d\u043e\u0439 \u043a\u043e\u043d\u0442\u0443\u0440 (\u043f\u0440\u043e\u0445\u043e\u0434\u044f\u0449\u0438\u0439 \u043f\u043e \u043f\u043e\u0432\u0435\u0440\u0445\u043d\u043e\u0441\u0442\u0438 \u043f\u043e\u043b\u0443\u043f\u0440\u043e\u0432\u043e\u0434\u043d\u0438\u043a\u0430). \u0420\u0430\u0431\u043e\u0442\u043e\u0441\u043f\u043e\u0441\u043e\u0431\u043d\u043e\u0441\u0442\u044c \u0434\u0430\u043d\u043d\u043e\u0439 \u0441\u0445\u0435\u043c\u044b \u0435\u043c\u0443 \u043f\u043e\u0434\u0441\u043a\u0430\u0437\u0430\u043b\u0438 \u0435\u0433\u043e \u0442\u0435\u043e\u0440\u0435\u0442\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u0438\u0435 \u043f\u043e\u0437\u043d\u0430\u043d\u0438\u044f \u0432 \u0444\u0438\u0437\u0438\u043a\u0435. \u041d\u043e, \u043d\u0435\u0441\u043c\u043e\u0442\u0440\u044f \u043d\u0430 \u043c\u043d\u043e\u0436\u0435\u0441\u0442\u0432\u043e \u043e\u043f\u044b\u0442\u043e\u0432 \u0438 \u044d\u043a\u0441\u043f\u0435\u0440\u0438\u043c\u0435\u043d\u0442\u043e\u0432, \u0441\u0445\u0435\u043c\u0430 \u0442\u0430\u043a \u0438 \u043d\u0435 \u0437\u0430\u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u0430\u043b\u0430.<\/p>\n<p>Bis M\u00e4rz 1946 hatte Bardin eine gut durchdachte Theorie entwickelt, die den Grund daf\u00fcr erkl\u00e4rte: Die Oberfl\u00e4che des Halbleiters verh\u00e4lt sich auf Quantenebene anders als sein Inneres. Negative Ladungen, die an die Oberfl\u00e4che gezogen werden, geraten in Fallen, die als \u201eOberfl\u00e4chenzust\u00e4nde\u201c bekannt sind, und blockieren das Eindringen des elektrischen Feldes von der Platte in das Material. Die anderen Teammitglieder hielten diese Analyse f\u00fcr \u00fcberzeugend und starteten ein neues Forschungsprogramm mit drei Ans\u00e4tzen:<\/p>\n<ol>\n<li>Die Existenz von Oberfl\u00e4chenzust\u00e4nden nachweisen.<\/li>\n<li>Ihre Eigenschaften untersuchen.<\/li>\n<li>Eine Methode entwickeln, um sie zu \u00fcberwinden und einen funktionierenden <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ru.wikipedia.org\/wiki\/%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B7%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80\">Feldtransistor<\/a><\/noindex>.<\/li>\n<\/ol>\n<p>Nach anderthalb Jahren Forschung und Experimenten gelang Brettain am 17. November 1947 der Durchbruch. Er entdeckte, dass das Platzieren einer ionenhaltigen Fl\u00fcssigkeit, wie Wasser, zwischen einer Platte und einem Halbleiter dazu f\u00fchrt, dass das elektrische Feld von der Platte die Ionen zum Halbleiter dr\u00e4ngt, wo sie die in den Oberfl\u00e4chenzust\u00e4nden gefangenen Ladungen neutralisieren. Nun konnte er das elektrische Verhalten eines St\u00fcckes Silizium steuern, indem er die Ladung auf der Platte \u00e4nderte. Dieser Erfolg gab Bardin die Idee f\u00fcr einen neuen Ansatz zur Schaffung eines Verst\u00e4rkers: die Kontaktstelle des Gleichrichters mit elektrolytischem Wasser zu umgeben und dann einen zweiten Draht im Wasser zu verwenden, um die Oberfl\u00e4chenzust\u00e4nde zu steuern und so den Leitungsgrad des Hauptkontakts zu kontrollieren. So erreichten Bardin und Brettain die Ziellinie.<\/p>\n<p>Die Idee von Bardin erwies sich als erfolgreich, doch die Verst\u00e4rkung war schwach und funktionierte nur in sehr niedrigen Frequenzen, die f\u00fcr das menschliche Ohr nicht h\u00f6rbar waren \u2013 daher war sie als Telefon- oder Radioverst\u00e4rker nutzlos. Bardin schlug vor, auf das gegen\u00fcber Gleichspannung resistente Germanium umzusteigen, das in Purdue gewonnen wurde, in der Annahme, dass sich weniger Ladungen an seiner Oberfl\u00e4che ansammeln w\u00fcrden. Pl\u00f6tzlich erzielten sie eine \u00e4u\u00dferst starke Verst\u00e4rkung, jedoch in die unerwartete Richtung. Sie entdeckten den Effekt der nicht-haupttragenden Ladungstr\u00e4ger \u2013 anstelle der erwarteten Elektronen verst\u00e4rkten die durch das Germanium flie\u00dfenden Str\u00f6me die L\u00f6cher, die aus dem Elektrolyten kamen. Der Strom im Draht im Elektrolyten erzeugte eine p-Type-Schicht (Bereich mit \u00fcbersch\u00fcssigen positiven Ladungen) an der Oberfl\u00e4che des n-Type-Germaniums.<\/p>\n<p>Nachfolgende Experimente zeigten, dass das Elektrolyt eigentlich nicht ben\u00f6tigt wurde: Indem man einfach zwei Kontaktpunkte nah beieinander auf der Oberfl\u00e4che von Germanium platzierte, konnte man den Strom von einem zum anderen modulieren. Um sie so dicht wie m\u00f6glich zusammenzubringen, wickelte Brettain ein St\u00fcck Goldfolie um ein dreieckiges St\u00fcck Plastik und schnitt dann vorsichtig die Folie an der Spitze auf. Dann dr\u00fcckte er mit einer Feder das Dreieck gegen das Germanium, sodass die beiden Schnittkanten mit seiner Oberfl\u00e4che in einem Abstand von 0,05 mm in Ber\u00fchrung kamen. So erhielt der Prototyp des Transistors in den Bell Labs sein charakteristisches Aussehen:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Die Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Kriegsofen\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/ffead032339d3960dfce3a691005f6e1.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Der Prototyp des Transistors von Brettain und Bardin<\/i><\/p>\n<p>\u00c4hnlich wie das Matari- und Welker-Ger\u00e4t war dies im Grunde ein klassisches \"Katze-Schnurrhaar\", jedoch mit zwei Kontaktpunkten anstelle von einem. Am 16. Dezember erreichte es eine signifikante Verst\u00e4rkung von Leistung und Spannung sowie eine Frequenz von 1000 Hz im h\u00f6rbaren Bereich. Eine Woche sp\u00e4ter, nach einigen Verbesserungen, erzielten Bardin und Brettain eine Verst\u00e4rkung der Spannung um das 100-Fache und der Leistung um das 40-Fache und demonstrierten den Bell-Direktoren, dass ihr Ger\u00e4t h\u00f6rbare Sprache wiedergeben kann. John Pierce, ein weiteres Mitglied des Entwicklungsteams f\u00fcr Festk\u00f6rperger\u00e4te, pr\u00e4gte den Begriff \"Transistor\" inspiriert von der Bezeichnung des Bell-Gleichrichters auf Kupferoxid, dem Varistor.<\/p>\n<p>Die folgenden sechs Monate hat das Labor sein neues Produkt geheim gehalten. Die Leitung wollte sicherstellen, dass sie einen Vorsprung bei der kommerziellen Nutzung des Transistors hatten, bevor ihn jemand anderes bekam. Die Pressekonferenz wurde auf den 30. Juni 1948 angesetzt, genau rechtzeitig, um alle Tr\u00e4ume von Welker und Matare \u00fcber Unsterblichkeit zu zerst\u00f6ren. In der Zwischenzeit brach die Gruppe der Halbleiterforschung leise auseinander. Als ihr Chef, Bill Shockley, von den Erfolgen von Bardin und Brattain h\u00f6rte, begann er daran zu arbeiten, sich den gesamten Ruhm anzueignen. Und obwohl er nur eine beobachtende Rolle spielte, erhielt Shockley in der \u00f6ffentlichen Pr\u00e4sentation gleich viel, wenn nicht mehr Aufmerksamkeit \u2013 wie das ver\u00f6ffentlichte Foto zeigt, auf dem er mitten im Geschehen und direkt am Labortisch zu sehen ist:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Die Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Kriegsofen\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/5f65d24d08f716197396b59aa12b4a2d.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Werbefoto von 1948 \u2013 Bardin, Shockley und Brattain<\/i><\/p>\n<p>Shockley gen\u00fcgte dieser Ruhm jedoch nicht. Noch bevor jemand au\u00dferhalb der Bell-Labore vom Transistor wusste, begann er mit dessen Wiedererfindung, um sich den Ruhm anzueignen. Und dies war erst das erste von vielen solchen Wiedererfindungen.<\/p>\n<h2>Weitere Lekt\u00fcre<\/h2>\n<p><\/p>\n<ul>\n<li>Robert Buderi, Die Erfindung, die die Welt ver\u00e4nderte (1996)<\/li>\n<li>Michael Riordan, \u201eWie Europa den Transistor verpasste,\u201c IEEE Spectrum (1. Nov. 2005)<\/li>\n<li>Michael Riordan und Lillian Hoddeson, Kristallfeuer (1997)<\/li>\n<li>Armand Van Dormael, \u201eDer \u201afranz\u00f6sische\u2018 Transistor,\u201c <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.cdvandt.org\/VanDormael.pdf\">www.cdvandt.org\/VanDormael.pdf<\/a><\/noindex> (1994)<\/li>\n<\/ul>\n<p>Quelle: <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/448576\/\">habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"<p>\u0414\u0440\u0443\u0433\u0438\u0435 \u0441\u0442\u0430\u0442\u044c\u0438 \u0446\u0438\u043a\u043b\u0430: \u0418\u0441\u0442\u043e\u0440\u0438\u044f \u0440\u0435\u043b\u0435 \u041c\u0435\u0442\u043e\u0434 \u00ab\u0431\u044b\u0441\u0442\u0440\u043e\u0439 \u043f\u0435\u0440\u0435\u0434\u0430\u0447\u0438 \u0441\u0432\u0435\u0434\u0435\u043d\u0438\u0439\u00bb, \u0438\u043b\u0438 \u0417\u0430\u0440\u043e\u0436\u0434\u0435\u043d\u0438\u0435 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