{"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":"Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Schmelztiegel des Krieges","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p><img decoding=\"async\" alt=\"Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Schmelztiegel des Krieges\" 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 des Relais\n<ul>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/404373\/\">Die Methode der \u201eschnellen Informations\u00fcbertragung\u201c, oder die Geburt 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 hier ist endlich das Relais<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/404889\/\">Der sprechende 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\/\">Die elektronische \u00c4ra<\/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\/\">Die 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\/\">Sich tastend in der Dunkelheit bewegen<\/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\/\">Mehrfache Neuerfindung<\/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\/\">Das Backbone-Netzwerk<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/450522\/\">Zerfall, Teil 1<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/451606\/\">Zerfall, 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 \u2013 die Geburt<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/457256\/\">ARPANET \u2013 Paket<\/a><\/noindex><\/li>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/461177\/\">ARPANET \u2013 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-Netz-Interaktion<\/a><\/noindex><\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nDer Krieg hat den Boden f\u00fcr die Entwicklung des Transistors bereitet. Von 1939 bis 1945 wuchsen die technischen Kenntnisse im Bereich der Halbleiter enorm. Der Grund daf\u00fcr war einfach: Radar. Die wichtigste Technologie des Krieges, zu den Anwendungsbeispielen geh\u00f6ren: Erkennung von Luftangriffen, Suche nach U-Booten, Leitung n\u00e4chtlicher Luftangriffe auf Ziele, Steuerung von Luftverteidigungsmitteln und Marinegesch\u00fctzen. Ingenieure lernten sogar, winzige Radarger\u00e4te in Artilleriegeschosse einzubauen, 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. Diese Tatsache versetzte die moderne Wissenschaft in Erstaunen. Wenn Funksendungen sich geradlinig bewegen (wie es sein sollte), w\u00e4re eine solche \u00dcbertragung unm\u00f6glich. Zwischen England und Kanada gibt es keine Sichtlinie, die nicht die Erdoberfl\u00e4che kreuzt, daher h\u00e4tte die Nachricht von Marconi ins All entsendet werden m\u00fcssen. Der amerikanische Ingenieur Arthur Kennelly und der britische Physiker Oliver Heaviside schlugen unabh\u00e4ngig voneinander vor, dass die Erkl\u00e4rung f\u00fcr dieses Ph\u00e4nomen mit einer Schicht ionisierten Gases in den oberen Atmosph\u00e4renschichten zusammenh\u00e4ngt, die in der Lage ist, Radiowellen zur\u00fcck zur Erde zu reflektieren (Marconi selbst glaubte, dass Radiowellen der Kr\u00fcmmung der Erdoberfl\u00e4che folgen, aber die Physiker unterst\u00fctzten ihn nicht).<\/p>\n<p>In den 1920er Jahren entwickelten Wissenschaftler neue Ger\u00e4te, die es zun\u00e4chst erm\u00f6glichten, die Existenz der Ionosph\u00e4re zu beweisen und anschlie\u00dfend ihre Struktur zu untersuchen. Sie verwendeten Elektronenr\u00f6hren, um kurzwellige Radiosignale zu erzeugen, gerichtete Antennen, um diese in die Atmosph\u00e4re zu senden, und registrierten das Echo, 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\">elektronenstrahlger\u00e4te<\/a><\/noindex> zur Demonstration der Ergebnisse. Je l\u00e4nger die Zeit verz\u00f6gert ist, bis das Echo zur\u00fcckkommt, desto weiter muss die Ionosph\u00e4re entfernt sein. Diese Technologie wurde atmosph\u00e4rische Erkundung genannt und stellte die grundlegende technische Infrastruktur f\u00fcr die Entwicklung des Radars bereit (der Begriff \u201eRadar\u201c, von RAdio Detection And Ranging, tauchte erst in den 1940er Jahren in der US Navy auf).<\/p>\n<p>Es war nur eine Frage der Zeit, dass Menschen mit dem n\u00f6tigen Wissen, den Ressourcen und der Motivation das Potenzial der terrestrischen Anwendung dieser Technologie erkannten (somit ist die Geschichte des Radars das Gegenteil der Geschichte des Teleskops, das urspr\u00fcnglich f\u00fcr den terrestrischen Einsatz konzipiert wurde). Die Wahrscheinlichkeit eines solchen Aha-Erlebnisses nahm zu, w\u00e4hrend das Radio zunehmend auf dem Planeten verbreitet wurde und immer mehr Menschen die St\u00f6rungen bemerkten, die von nahegelegenen Schiffen, Flugzeugen und anderen gro\u00dfen Objekten ausgingen. Kenntnisse \u00fcber die Technologie zur Erforschung der oberen Atmosph\u00e4renschichten verbreiteten 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 eine Karte der Ionosph\u00e4re erstellten. Kurz darauf entwickelten Teams aus Gro\u00dfbritannien, den USA, Deutschland, Italien, der UdSSR und anderen L\u00e4ndern ihre einfachsten Radarsysteme.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Schmelztiegel des Krieges\" 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 dramatisch an. In den USA konzentrierten sich diese Ressourcen um eine neue Organisation, 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> (diese wurde absichtlich so benannt, um ausl\u00e4ndische Spione in die Irre zu f\u00fchren und den Eindruck zu erwecken, dass in dem Labor Radioaktivit\u00e4t erforscht wurde \u2013 zu der Zeit glaubten nur wenige Menschen an Atombomben). Das Projekt 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 (einschlie\u00dflich <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. Bis zum Ende des Krieges arbeiteten etwa 500 Doktoren der Wissenschaften, Wissenschaftler und Ingenieure im Labor, insgesamt waren 4000 Personen besch\u00e4ftigt. Eine halbe Million Dollar \u2013 was dem gesamten Budget f\u00fcr die Schaffung von ENIAC entspricht \u2013 wurde ausschlie\u00dflich f\u00fcr die Ver\u00f6ffentlichung der \"Radiation Laboratory Series\", einer Sammlung von siebenundzwanzig B\u00e4nden, ausgegeben, die all das Wissen dokumentierte, das im Labor w\u00e4hrend des Krieges gesammelt wurde (wobei die Ausgaben der US-Regierung f\u00fcr Radartechnologie nicht auf das Budget des Rad Labs beschr\u00e4nkt waren; w\u00e4hrend des Krieges kaufte die Regierung Radarsysteme im Wert von drei Milliarden Dollar).<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Schmelztiegel des Krieges\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/71dd40bc59a59a891eba0a244d94fdbc.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Geb\u00e4ude 20 am MIT, in dem sich das Rad Lab befand<\/i><\/p>\n<p>Einer der Hauptforschungsbereiche des Rad Lab war der Hochfrequenzradar. Fr\u00fche Radarsysteme verwendeten Wellen mit L\u00e4ngen, die in Metern gemessen wurden. Aber Strahlen h\u00f6herer Frequenzen, deren Wellenl\u00e4ngen in Zentimetern gemessen wurden \u2013 Mikrowellen \u2013 erm\u00f6glichten den Einsatz kompakterer Antennen und weniger Streuung \u00fcber gro\u00dfe Entfernungen, was gro\u00dfe Vorteile in Reichweite und Genauigkeit versprach. Mikrowellenradare konnten im Rumpf eines Flugzeugs untergebracht werden und Objekte in der Gr\u00f6\u00dfe eines Periskops eines U-Bootes erfassen.<\/p>\n<p>Die Aufgabe wurde zuerst vom Team britischer Physiker der Universit\u00e4t Birmingham gel\u00f6st. Im Jahr 1940 entwickelten sie \u201e<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>\u201c, das als elektromagnetischer \u201ePfeifen\u201c fungierte und einen chaotischen elektrischen Impuls in einen kraftvollen und pr\u00e4zise eingestellten Mikrowellenstrahl umwandelte. Dieser Mikrowellen-Transmitter war tausendmal leistungsst\u00e4rker als der n\u00e4chste Konkurrent; er ebnete den Weg f\u00fcr die Entwicklung praktischer Hochfrequenzradar-Transmitter. Allerdings ben\u00f6tigte er einen Partner, einen Empf\u00e4nger, der in der Lage war, hohe Frequenzen zu registrieren. An diesem Punkt kehren wir zur Geschichte der Halbleiter zur\u00fcck.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Schmelztiegel des Krieges\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/13f66e3564bea4c6795a774ef2412e99.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Schnitt eines Magnetrons<\/i><\/p>\n<h2>Das zweite Kommen des Katzenohrs<\/h2>\n<p>\nEs stellte sich heraus, dass Elektronenr\u00f6hren \u00fcberhaupt nicht f\u00fcr den Empfang von Mikrowellensignalen von Radaren geeignet waren. Der Abstand zwischen der hei\u00dfen Kathode und der kalten Anode erzeugt eine Kapazit\u00e4t, wodurch der Schwingkreis nicht auf hohen Frequenzen arbeiten kann. Die beste Technologie f\u00fcr Hochfrequenzradare war die altmodische \u201e<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/448238\/\">Katzenohr<\/a><\/noindex>\u201c \u2013 ein kleiner Drahtabschnitt, der an einen Halbleiterkristall gedr\u00fcckt wird. Diese Entdeckung machten mehrere Personen unabh\u00e4ngig voneinander, jedoch ist das, was in New Jersey geschah, am engsten mit unserer Geschichte verbunden.<\/p>\n<p>Im Jahr 1938 schlossen die Bell-Labors einen Vertrag mit der Marine \u00fcber die Entwicklung eines Radar-Feuerleitsystems im 40-cm-Bereich \u2013 das war wesentlich k\u00fcrzer und somit frequenztechnisch h\u00f6her als die damals existierenden Radare aus der Zeit vor den Resonanzmagnetronen. Die Hauptforschungsarbeiten wurden der Abteilung in Holmdel, s\u00fcdlich von Staten Island, zugewiesen. Die Forscher ben\u00f6tigten nicht lange, um zu erkennen, was sie f\u00fcr einen Hochfrequenz-Empf\u00e4nger ben\u00f6tigen w\u00fcrden, und bald durchsuchte Ingenieur George Southworth die Elektronikgesch\u00e4fte in Manhattan auf der Suche nach alten \"Cat's Whisker\"-Detektoren. Wie erwartet funktionierte er viel besser als der Gl\u00fchbirnen-Detektor, jedoch instabil. Daher suchte Southworth einen Elektrochemiker namens Russell All und bat ihn, zu versuchen, die Homogenit\u00e4t der Reaktion des Kristalldetektors mit einem Kontaktpunkt zu verbessern.<\/p>\n<p>All war eine recht eigenwillige Person, die die Entwicklung der Technologie als ihre Bestimmung ansah und von periodischen Eingebungen mit Visionen der Zukunft erz\u00e4hlte. Er behauptete beispielsweise, dass er bereits 1939 von der zuk\u00fcnftigen Erfindung des Siliziumverst\u00e4rkers wusste, ihm jedoch das Schicksal vorschrieb, dass jemand anderes ihn erfinden sollte. Nachdem er Dutzende von Optionen gepr\u00fcft hatte, entschloss er sich, Silizium als das beste Material f\u00fcr Southworths Empf\u00e4nger zu w\u00e4hlen. Das Problem war, das Material so zu kontrollieren, dass man seine elektrischen Eigenschaften beeinflussen konnte. Zu jener Zeit waren industrielle Silizium-Ingots weit verbreitet, die in Stahlwerken verwendet wurden, jedoch k\u00fcmmerte sich in derartigen Produktionen niemand um den Gehalt von beispielsweise 1 % Phosphor im Silizium. Mit Hilfe von ein paar Metallurgen nahm sich All vor, viel reinere Ingots zu erhalten als zuvor m\u00f6glich.<\/p>\n<p>Im Verlauf ihrer Arbeit entdeckten sie, dass einige ihrer Kristalle den Strom in eine Richtung leiteten, w\u00e4hrend andere ihn in die entgegengesetzte Richtung leiteten. Sie nannten sie \"n-Typ\" und \"p-Typ\". Eine weitere Analyse ergab, dass unterschiedliche Arten von Verunreinigungen f\u00fcr diese Typen verantwortlich waren. Silizium steht in der vierten Spalte des Periodensystems, was bedeutet, dass es vier Elektronen in der \u00e4u\u00dferen Schale hat. In einem Block aus reinem Silizium w\u00fcrde jedes dieser Elektronen mit einem Nachbarn kooperieren. Verunreinigungen aus der dritten Spalte, wie beispielsweise Bor, das ein Elektron weniger hat, erzeugten ein \"Loch\", zus\u00e4tzlichen Raum f\u00fcr den Stromfluss im Kristall. Daraus resultierte ein p-Typ-Halbleiter (mit einem \u00dcberschuss an positiven Ladungen). Elemente aus der f\u00fcnften Spalte, wie Phosphor, sorgten f\u00fcr zus\u00e4tzliche freie Elektronen, die den Strom transportieren, und es entstand ein n-Typ-Halbleiter.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Schmelztiegel des Krieges\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/065eeabf6c247a41cfb05093bf8d3a64.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Kristallstruktur von Silizium<\/i><\/p>\n<p>Allerdings waren all diese Forschungen sehr interessant, doch bis 1940 waren Southworth und Ol nicht in der Lage, einen funktionierenden Prototyp eines Hochfrequenzradars zu erstellen. Die britische Regierung verlangte in dieser Zeit dringend praktische Ergebnisse aufgrund der Bedrohung durch die Luftwaffe, die bereits einsatzbereite Mikrowellendetektoren entwickelt hatte, die in Verbindung mit Magnetron-Transmittern funktionierten.<\/p>\n<p>Bald jedoch neigte sich das Gleichgewicht der technischen Errungenschaften auf die westliche Seite des Atlantiks. Churchill beschloss, alle technischen Geheimnisse Gro\u00dfbritanniens den Amerikanern zu offenbaren, noch bevor er wirklich in den Krieg trat (da er annahm, dass dies sowieso geschehen w\u00fcrde). Er glaubte, dass es das Risiko eines Informationslecks wert war, da alle industriellen M\u00f6glichkeiten der USA dann auf die L\u00f6sung solcher Herausforderungen wie Atomwaffen und Radarsysteme konzentriert werden w\u00fcrden. Die britische wissenschaftlich-technische Mission (besser bekannt als <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Tizard_Mission\">Tizard-Mission<\/a><\/noindex>) traf im September 1940 in Washington ein und brachte im Gep\u00e4ck ein Geschenk in Form technischer Wunder mit.<\/p>\n<p>Die Enth\u00fcllung der unglaublichen Leistungsf\u00e4higkeit des Resonanzmagnetrons und die Effizienz britischer kristalliner Detektoren zur Abnahme seines Signals belebte die Forschung der Amerikaner im Bereich der Halbleiter als Basis f\u00fcr Hochfrequenzradare. Es stand viel Arbeit bevor, insbesondere im Bereich der Materialwissenschaften. Um die Anforderungen zu erf\u00fcllen, mussten Halbleiterkristalle \"in Millionen produziert werden, erheblich mehr als zuvor m\u00f6glich. Es war notwendig, das Gleichrichten zu verbessern, die Empfindlichkeit gegen\u00fcber St\u00f6\u00dfen und die Wahrscheinlichkeit des Durchbrennens zu verringern und die Unterschiede zwischen verschiedenen Chargen von Kristallen zu minimieren.\"<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Schmelztiegel des Krieges\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/e91a9d61d7a3b34a7cb7efc59ad2cacf.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Silizium-Gleichrichter mit Punktkontakt<\/i><\/p>\n<p>Im Rad Lab wurden neue Forschungsabteilungen er\u00f6ffnet, um die Eigenschaften von Halbleiterkristallen zu untersuchen und wie diese ver\u00e4ndert werden k\u00f6nnen, um ihre wertvollen 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 Untersuchung beider Stoffe zu starten: Silizium an der Universit\u00e4t von Pennsylvania und Germanium an der Purdue-Universit\u00e4t. Solche Industrietiere wie Bell, Westinghouse, Du Pont und Sylvania starteten eigene Forschungsprogramme f\u00fcr Halbleiter und begannen mit der Entwicklung neuer Produktionskapazit\u00e4ten f\u00fcr kristalline Detektoren.<\/p>\n<p>Durch gemeinsame Anstrengungen gelang es, die Reinheit der Silizium- und Germaniumkristalle von 99 % zu Beginn auf 99,999 % zu erh\u00f6hen \u2013 das hei\u00dft, auf ein Verunreinigungspartikel pro 100.000 Atome. In diesem Prozess machten die Wissenschaftler und Ingenieure tiefere Bekanntschaft mit den abstrakten Eigenschaften von Germanium und Silizium und den angewandten Technologien zu deren Kontrolle: Schmelzen, Kristallwachstum, Zugabe ben\u00f6tigter Verunreinigungen (wie Bor, das die Leitf\u00e4higkeit erh\u00f6hte).<\/p>\n<p>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. Und mindestens drei Teams waren in einer g\u00fcnstigen Position, um diesen Preis zu gewinnen.<\/p>\n<h2>West Lafayette<\/h2>\n<p>\nDie erste Gruppe war von der Purdue-Universit\u00e4t unter der Leitung des Physikers \u00f6sterreichischer Herkunft Carl Lark-Horowitz. Mit seinem Talent und Einfluss brachte er die Physikabteilung der Universit\u00e4t aus der Vergessenheit zur\u00fcck und beeinflusste die Entscheidung des Rad Lab, seiner Labore zur Erforschung von Germanium zu beauftragen.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Schmelztiegel des Krieges\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/537267231b55feaedce69e7191597d4b.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Carl Lark-Horowitz im Jahr 1947, in der Mitte, mit Pfeife<\/i><\/p>\n<p>Anfang der 1940er Jahre galt Silizium als das beste Material f\u00fcr Radargleichrichter, doch das in der Periodischen Tabelle direkt darunter liegende Material schien ebenfalls eine weitere Untersuchung wert zu sein. Germanium hatte den praktischen Vorteil eines niedrigeren Schmelzpunktes 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 Blank zu erzeugen, die nicht in das geschmolzene Silizium lief und es verunreinigte.<\/p>\n<p>Daher forschte Lark-Horowitz mit seinen Kollegen w\u00e4hrend des Krieges intensiv zu den chemischen, elektrischen und physikalischen Eigenschaften von Germanium. Das gr\u00f6\u00dfte Hindernis war die 'R\u00fcckw\u00e4rtsspannung': Germanium-Gleichrichter h\u00f6rten bei sehr niedriger Spannung auf, Strom zu gleichrichten und lie\u00dfen ihn in die entgegengesetzte Richtung flie\u00dfen. Der Impuls des R\u00fcckstroms verbrannte die \u00fcbrigen Radarbestandteile. Einer der Doktoranden von Lark-Horowitz, Seymour Benzer, untersuchte dieses Problem \u00fcber ein Jahr lang und entwickelte schlie\u00dflich einen Zusatz auf Basis von Zinn, der die R\u00fcckimpulse bei Spannungen von bis zu hundert Volt stoppte. Kurz darauf begann Western Electric, die Produktionsabteilung des Bell Labs, Gleichrichter, die nach Benzers Schema arbeiteten, f\u00fcr milit\u00e4rische Zwecke auszugeben.<\/p>\n<p>Die Erforschung von Germanium an der Purdue University setzte sich auch nach dem Krieg fort. Im Juni 1947 berichtete Benzer, bereits Professor, von einer ungew\u00f6hnlichen Anomalie: In einigen Experimenten traten in den Germaniumkristallen hochfrequente Schwingungen auf. Sein Kollege Ralph Bray setzte die Untersuchung des \"Volumenwiderstands\" fort, eines Projekts, das w\u00e4hrend des Krieges begonnen worden war. Der Volumenwiderstand beschrieb, wie Elektrizit\u00e4t an der Kontaktstelle eines Gleichrichters durch den Germaniumkristall flie\u00dft. Bray stellte fest, dass Hochspannungsimpulse den Widerstand von n-Typ-Germanium gegen diese Str\u00f6me erheblich verringerten. Ohne es zu wissen, wurde er Zeuge der sogenannten \"Substratr\u00e4ger\". In n-Typ-Halbleitern dient die \u00fcbersch\u00fcssige negative Ladung als Hauptladungstr\u00e4ger, aber positive \"L\u00f6cher\" k\u00f6nnen ebenfalls Strom transportieren. In diesem Fall erzeugten die Hochspannungsimpulse L\u00f6cher in der Germaniumstruktur, wodurch Substratr\u00e4ger entstanden.<\/p>\n<p>Bray und Benzer n\u00e4herten sich dem Germaniumverst\u00e4rker verlockend nahe, ohne es zu verstehen. Benzer traf Walter Brattain, einen Wissenschaftler aus den Bell Labs, auf einer Konferenz im Januar 1948, um mit ihm \u00fcber den Volumenwiderstand zu diskutieren. Er schlug Brattain vor, einen weiteren Punktkontakt neben dem ersten zu setzen, der Strom leiten k\u00f6nnte, und dann w\u00fcrden sie m\u00f6glicherweise verstehen, was sich unter der Oberfl\u00e4che abspielt. Brattain stimmte diesem Vorschlag leise zu und ging. Wie wir sehen werden, wusste er zu gut, was ein solches Experiment offenbaren k\u00f6nnte.<\/p>\n<h2>Oney-sur-Bois<\/h2>\n<p>\nDie Gruppe aus Purdue hatte sowohl die Technologien als auch die theoretischen Grundlagen, um einen Sprung in Richtung Transistor zu machen. Doch sie konnten ihm nur zuf\u00e4llig begegnen. Sie interessierten sich f\u00fcr die physikalischen Eigenschaften des Materials und nicht f\u00fcr die Suche nach einem Ger\u00e4t neuer Art. Eine v\u00f6llig andere Situation herrschte in Oney-sur-Bois (Frankreich), wo zwei ehemalige Radar-Forscher aus Deutschland, Heinrich Welker und Herbert Matar\u00e9, ein Team leiteten, das die Aufgabe hatte, industrielle Halbleiterger\u00e4te zu entwickeln.<\/p>\n<p>Velker studierte zun\u00e4chst und lehrte dann Physik an der Universit\u00e4t M\u00fcnchen, die von dem ber\u00fchmten Theoretiker Arnold Sommerfeld geleitet wurde. Ab 1940 verlie\u00df er den reinen theoretischen Weg und begann mit der Arbeit an Radar f\u00fcr die Luftwaffe. Matare (belgischer Herkunft) wuchs in Aachen auf, wo er Physik studierte. Er trat 1939 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 Antihitlerkoalition zu entkommen, und sp\u00e4ter wieder nach Westen, um der vorr\u00fcckenden Roten Armee zu entkommen, und landete schlie\u00dflich in den H\u00e4nden der amerikanischen Armee.<\/p>\n<p>Wie ihre Gegner aus der Antihitlerkoalition wussten die Deutschen Anfang der 1940er Jahre, dass kristalline Detektoren ideale Empf\u00e4nger f\u00fcr Radars waren und dass Silizium und Germanium die vielversprechendsten Materialien f\u00fcr deren Erstellung waren. Matare und Velker bem\u00fchten sich w\u00e4hrend des Krieges, die effektive Nutzung dieser Materialien in Gleichrichtern zu verbessern. Nach dem Krieg wurden beide regelm\u00e4\u00dfig bez\u00fcglich ihrer milit\u00e4rischen Arbeit befragt und erhielten schlie\u00dflich eine Einladung von einem franz\u00f6sischen Geheimdienstler nach Paris im Jahr 1946.<\/p>\n<p>Compagnie des Freins &amp; Signaux (\u201eUnternehmen Bremsen und Signale\u201c), eine franz\u00f6sische Tochtergesellschaft von Westinghouse, erhielt einen Auftrag von der franz\u00f6sischen Telefongesellschaft zur Herstellung von Festk\u00f6rpergleichrichtern und suchte deutsche Wissenschaftler zur Unterst\u00fctzung. Solch eine Allianz ehemaliger Feinde mag seltsam erscheinen, stellte sich jedoch als recht vorteilhaft f\u00fcr beide Seiten heraus. Die Franzosen, die 1940 besiegt wurden, hatten keine M\u00f6glichkeit, Kenntnisse im Bereich der Halbleiter zu erlangen, und ben\u00f6tigten dringend die F\u00e4higkeiten der Deutschen. Die Deutschen konnten in dem von Krieg zerst\u00f6rten und besetzten Land keine Entwicklungen in hochmodernen Bereichen vorantreiben, griffen daher die M\u00f6glichkeit auf, ihre Arbeit fortzusetzen.<\/p>\n<p>Velker und Matare richteten ihr Hauptquartier in einem zweigeschossigen Haus im Vorort Paris, und mit Hilfe eines Teams von Technikern gelang es ihnen, die Produktion von Germanium-Gleichrichtern bis Ende 1947 erfolgreich aufzubauen. Dann wandten sie sich ernsthafteren Zielen zu: Velker kehrte zu seinem Interesse an Supraleitern zur\u00fcck, w\u00e4hrend Matare sich den Verst\u00e4rkern widmete.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Schmelztiegel des Krieges\" 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 Matare mit Gleichrichtern mit zwei Punktkontakten \u2013 \u201eDioden\u201c \u2013 in dem Versuch, das Rauschen im Schaltkreis zu verringern. Er setzte seine Experimente fort und stellte bald fest, dass der zweite \u201eKatzenschwanz\u201c, der sich 1\/100 Millionen Meter vom ersten befand, manchmal den Strom, der durch den ersten Kontakt floss, modulieren konnte. Er entwickelte einen Festk\u00f6rverst\u00e4rker, der jedoch ziemlich nutzlos war. Um eine zuverl\u00e4ssigere Funktion zu erreichen, wandte er sich an Welker, der w\u00e4hrend des Krieges umfangreiche Erfahrung mit Germaniumkristallen gesammelt hatte. Welkers Team z\u00fcchtete gr\u00f6\u00dfere und reinere Germaniumkristalle, und zusammen mit der Verbesserung der Materialqualit\u00e4t wurden die Punktkontaktverst\u00e4rker von Matare bis Juni 1948 zuverl\u00e4ssig.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Schmelztiegel des Krieges\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/a8144b93316280b86206f061db496895.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>R\u00f6ntgenaufnahme des \u201eTransistrons\u201c auf Basis des Schaltplans von Matare, das zwei Punktkontakte mit Germanium aufweist.<\/i><\/p>\n<p>Matare hatte sogar ein theoretisches Modell des Geschehens: Er glaubte, dass der zweite Kontakt L\u00f6cher im Germanium erzeugt, die den Stromfluss durch den ersten Kontakt beschleunigen und nicht fundamentale Ladungstr\u00e4ger liefern. Welker war anderer Meinung und glaubte, dass das Geschehen von einem gewissen Feldeffekt abh\u00e4ngt. Bevor sie jedoch das Ger\u00e4t oder die Theorie erarbeiten 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 befasste, unter der Leitung von Bill Shockley. Das Projekt wuchs, erhielt mehr Finanzierung und zog aus 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=\"Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Schmelztiegel des Krieges\" 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 fortschrittlichen Halbleitern vertraut zu machen (nachdem er w\u00e4hrend des Krieges an Operationsforschung gearbeitet hatte), besuchte Shockley im Fr\u00fchling 1945 das Labor von Russell Ohl in Holmdel. Ohl hatte w\u00e4hrend des Krieges an Silizium gearbeitet und keine Zeit verloren. Er zeigte Shockley einen groben Verst\u00e4rker, den er selbst gebaut hatte und \u201eDezister\u201c nannte. Er nahm einen Silizium-Gleichrichter mit Punktkontakt und lie\u00df Strom von einer Batterie hindurchflie\u00dfen. Anscheinend reduzierte die W\u00e4rme der Batterie den Widerstand am Kontaktpunkt und verwandelte den Gleichrichter in einen Verst\u00e4rker, der in der Lage war, eingehende Radiosignale an einen Schaltkreis weiterzugeben, der stark genug war, um einen Lautsprecher zu betreiben.<\/p>\n<p>Der Effekt war grob und unzuverl\u00e4ssig, nicht f\u00fcr die Kommerzialisierung geeignet. Dennoch reichte es aus, um Shockleys Meinung \u00fcber die M\u00f6glichkeit der Schaffung eines halbleiterverst\u00e4rkenden Ger\u00e4tes zu best\u00e4tigen und ihm klarzumachen, dass dies eine priorit\u00e4re Forschungsrichtung im Bereich der Festk\u00f6rper-Elektronik sein sollte. Au\u00dferdem \u00fcberzeugte ihn dieses Treffen mit Ohs Team, dass Silizium und Germanium vorrangig erforscht werden mussten. Sie zeigten attraktive elektrische Eigenschaften, und au\u00dferdem hatten Ohs Kollegen, die Metallurgen Jack S. Skaf und Henry Tereer, w\u00e4hrend des Krieges erstaunliche Fortschritte beim Wachsen, Reinigen und Dotieren dieser Kristalle gemacht und damit alle Technologien zur Verf\u00fcgung stehenden anderen Halbleitermaterialien \u00fcbertroffen. Shockleys Gruppe wollte keine Zeit mehr mit vor dem Krieg entwickelten Kupferoxidverst\u00e4rkern verschwenden.<\/p>\n<p>Mit Hilfe von Kelly begann Shockley, ein neues Team zusammenzustellen. Zu den Schl\u00fcsselpersonen geh\u00f6rte Walter Brattain, der Shockley bei seinem ersten Versuch half, einen Halbleiterverst\u00e4rker (1940) zu entwickeln, sowie John Bardeen, ein junger Physiker und neuer Mitarbeiter in den Bell Labs. Bardeen hatte wahrscheinlich das umfassendste Wissen \u00fcber Festk\u00f6rperphysik von allen Teammitgliedern \u2013 seine Dissertation beschrieb die Energielevels der Elektronen in der Struktur von Natriummetall. Au\u00dferdem war er ein weiterer Proteg\u00e9 von John Hasbrouck Van Fleck, wie Atanasoff und Brattain.<\/p>\n<p>Wie bei Atanasow erforderten die Dissertationen von Bardin und Shockley komplexe Berechnungen. Sie mussten die von Alan Wilson entwickelte Quantentheorie der Halbleiter nutzen, um die energetische Struktur von Materialien mit einem Taschenrechner von Monroe zu berechnen. Indem sie halfen, den Transistor zu entwickeln, trugen sie im Grunde dazu bei, zuk\u00fcnftige Doktoranden von dieser Arbeit zu befreien.<\/p>\n<p>Shockleys erster Ansatz f\u00fcr den Festk\u00f6rperverst\u00e4rker basierte auf dem, was sp\u00e4ter \u201e<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\">Feld Effekt<\/a><\/noindex>\u201c genannt wurde. Er h\u00e4ngte eine Metallplatte \u00fcber den n-Typ-Halbleiter (mit einem \u00dcberschuss an negativen Ladungen). Das Anlegen einer positiven Ladung an die Platte zog den \u00dcberschuss an Elektronen an die Oberfl\u00e4che des Kristalls und schuf einen Fluss negativer Ladungen, durch den der elektrische Strom leicht flie\u00dfen konnte. Das verst\u00e4rkte Signal (dargestellt durch das Ladelevel auf der Platte) konnte auf diese Weise den Hauptschwingkreis (der \u00fcber die Oberfl\u00e4che des Halbleiters f\u00fchrt) modulieren. Die Funktionsweise dieser Schaltung wurde ihm durch sein theoretisches Wissen in der Physik nahegelegt. Trotz zahlreicher Versuche und Experimente funktionierte die Schaltung jedoch nicht.<\/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 quantenmechanischer Ebene anders als sein Inneres. Negative Ladungen, die an die Oberfl\u00e4che gezogen werden, bleiben in \u201eOberfl\u00e4chenzust\u00e4nden\u201c gefangen 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 in drei Richtungen:<\/p>\n<ol>\n<li>Die Existenz der Oberfl\u00e4chenzust\u00e4nde nachzuweisen.<\/li>\n<li>Ihre Eigenschaften zu untersuchen.<\/li>\n<li>Eine Methode zu 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\">Feldeffekttransistor zu bauen.<\/a><\/noindex>.<\/li>\n<\/ol>\n<p>Nach eineinhalb Jahren Forschung und Experimenten erzielte Breteyn am 17. November 1947 einen Durchbruch. Er entdeckte, dass wenn man eine mit Ionen gef\u00fcllte Fl\u00fcssigkeit, zum Beispiel Wasser, zwischen einer Platte und einem Halbleiter platziert, das elektrische Feld von der Platte die Ionen zum Halbleiter dr\u00e4ngt, wo sie die in den Oberfl\u00e4chenzust\u00e4nden gefangenen Ladungen neutralisieren. Jetzt konnte er das elektrische Verhalten eines St\u00fccks Silizium steuern, indem er die Ladung auf der Platte ver\u00e4nderte. Dieser Erfolg gab Bardin die Idee f\u00fcr einen neuen Ansatz zur Schaffung eines Verst\u00e4rkers: den Kontaktbereich 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 das Leitungsniveau des prim\u00e4ren Kontakts zu kontrollieren. So gelangten Bardin und Breteyn ans Ziel.<\/p>\n<p>Bardins Idee funktionierte, jedoch war die Verst\u00e4rkung schwach und arbeitete bei sehr niedrigen Frequenzen, die f\u00fcr das menschliche Ohr unh\u00f6rbar waren \u2013 daher war es nutzlos als Telefon- oder Radioverst\u00e4rker. Bardin schlug vor, zu einem widerstandsf\u00e4higen, gegen R\u00fcckw\u00e4rtsspannung immunen Germanium \u00fcberzugehen, das in Purdue hergestellt wurde, in der Annahme, dass sich auf seiner Oberfl\u00e4che weniger Ladungen ansammeln w\u00fcrden. Pl\u00f6tzlich erhielten sie eine enorme Verst\u00e4rkung, jedoch in der entgegengesetzten Richtung als erwartet. Sie entdeckten den Effekt der majorit\u00e4tstragenden Ladetr\u00e4ger \u2013 anstelle der erwarteten Elektronen verst\u00e4rkte der Strom, der durch das Germanium floss, die L\u00f6cher, die aus dem Elektrolyten kamen. Der Strom im Draht im Elektrolyten erzeugte eine p-Typ-Schicht (Bereich \u00fcberfl\u00fcssiger positiver Ladungen) auf der Oberfl\u00e4che des n-Typ-Germaniums.<\/p>\n<p>Folgende Experimente zeigten, dass der Elektrolyt \u00fcberhaupt nicht notwendig war: Indem man einfach zwei Kontaktpunkte nahe beieinander auf der Oberfl\u00e4che des Germaniums platzierte, konnte man den Strom von einem der Punkte auf den anderen modulieren. Um sie so nah wie m\u00f6glich zu bringen, wickelte Breteyn ein St\u00fcck Goldfolie um ein dreieckiges St\u00fcck Plastik und schnitt dann vorsichtig die Folie an der Spitze auf. Dann dr\u00fcckte er mithilfe einer Feder das Dreieck auf das Germanium, wodurch die beiden Kanten des Schnitts auf seiner Oberfl\u00e4che in einem Abstand von 0,05 mm in Kontakt kamen. Dies gab dem Transistorprototyp von den Bell-Laboren sein charakteristisches Aussehen:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Schmelztiegel des Krieges\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/ffead032339d3960dfce3a691005f6e1.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Der Transistorprototyp von Breteyn und Bardin<\/i><\/p>\n<p>Wie die Ger\u00e4te von Matara und Welker war dies im Prinzip ein klassisches \u201eKatzi-Us\u201c, einfach mit zwei Kontaktpunkten anstelle von einem. Am 16. Dezember erzielte es eine erhebliche Verst\u00e4rkung von Leistung und Spannung sowie eine Frequenz von 1000 Hz im h\u00f6rbaren Bereich. Eine Woche sp\u00e4ter, nach kleinen Verbesserungen, erhielten Bardin und Brettain eine Spannungsverst\u00e4rkung von 100 Mal und eine Leistungssteigerung von 40 Mal und zeigten den Direktoren von Bell, dass ihr Ger\u00e4t verst\u00e4ndliche Sprache wiedergeben kann. John Pierce, ein weiteres Mitglied des Entwicklungsteams f\u00fcr Festk\u00f6rperger\u00e4te, erfand den Begriff \u201eTransistor\u201c inspiriert vom Namen des Bell-Gleichrichters auf Kupferoxid, Varistor.<\/p>\n<p>Die folgenden sechs Monate hielt das Labor die neue Kreation geheim. Das Management wollte sicherstellen, dass sie einen Vorteil bei der Vermarktung der M\u00f6glichkeiten des Transistors hatten, bevor es jemand anders bekam. Die Pressekonferenz wurde auf den 30. Juni 1948 anberaumt, genau rechtzeitig, um all die Tr\u00e4ume von Welker und Matara \u00fcber Unsterblichkeit zu zerst\u00f6ren. In der Zwischenzeit zerfiel das Halbleiterforschungsteam im Stillen. Als sein Chef, Bill Shockley, von den Erfolgen von Bardin und Brettain h\u00f6rte, begann er, sich alle Lorbeeren selbst anzueignen. Obwohl er nur eine beobachtende Rolle spielte, erhielt Shockley bei der \u00f6ffentlichen Pr\u00e4sentation gleich viel, wenn nicht sogar mehr Aufmerksamkeit \u2013 das ist deutlich auf diesem ver\u00f6ffentlichten Foto zu erkennen, auf dem er mitten im Geschehen direkt am Labortisch steht:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Geschichte des Transistors, Teil 2: aus dem Schmelztiegel des Krieges\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/5f65d24d08f716197396b59aa12b4a2d.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Werbefoto von 1948 \u2013 Bardin, Shockley und Brettain<\/i><\/p>\n<p>F\u00fcr Shockley war die gleichm\u00e4\u00dfige Ber\u00fchmtheit jedoch nicht genug. Schon bevor jemand au\u00dferhalb der Bell-Labore von dem Transistor erfuhr, begann er, ihn neu zu erfinden, um sich den Ruhm anzueignen. Und das war nur die erste von vielen \u00e4hnlichen Wiedererfindungen.<\/p>\n<h2>Was man sonst noch lesen sollte<\/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, Crystal Fire (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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