سایر مقالات این مجموعه:
- تاریخچه رله
- تاریخچه کامپیوترهای الکترونیکی
- تاریخچه ترانزیستور
- تاریخچه اینترنت
راه رسیدن به سوییچ های حالت جامد طولانی و دشوار بوده است. با کشف این موضوع آغاز شد که برخی از مواد در حضور الکتریسیته به طرز عجیبی رفتار می کنند - نه آن گونه که تئوری های موجود در آن زمان پیش بینی می کردند. آنچه پس از آن اتفاق افتاد، داستانی از چگونگی تبدیل شدن فناوری به یک رشته علمی و نهادی فزاینده در قرن بیستم بود. آماتورها، مبتدیان و مخترعان حرفه ای که تقریباً هیچ تحصیلات علمی نداشتند، کمک جدی به توسعه تلگراف، تلفن و رادیو کردند. اما، همانطور که خواهیم دید، تقریباً تمام پیشرفت‌ها در تاریخ الکترونیک حالت جامد از دانشمندانی حاصل شده است که در دانشگاه‌ها تحصیل کرده‌اند (و معمولاً دکترای فیزیک دارند) و در دانشگاه‌ها یا آزمایشگاه‌های تحقیقاتی شرکت‌ها کار می‌کنند.
هر کسی که به کارگاه دسترسی داشته باشد و مهارت های اولیه مواد را داشته باشد، می تواند یک رله از سیم، فلز و چوب جمع کند. ایجاد لوله های خلاء به ابزارهای تخصصی تری نیاز دارد که می توانند یک لامپ شیشه ای ایجاد کنند و هوا را از آن خارج کنند. دستگاه‌های حالت جامد در سوراخ خرگوشی ناپدید شدند که سوئیچ دیجیتال هرگز از آن بازنگشت، و عمیق‌تر در جهان‌هایی فرو رفتند که فقط برای ریاضیات انتزاعی قابل درک بود و فقط با کمک تجهیزات بسیار گران‌قیمت قابل دسترسی بود.
گالن
در سال 1874 ، یک فیزیکدان 24 ساله از سنت. توماس در لایپزیگ، اولین کار از بسیاری از آثار مهم علمی را در کار طولانی خود منتشر کرد. مقاله "در مورد عبور جریان های الکتریکی از سولفیدهای فلزی" در مجله Pogendorff's Annalen، یک مجله معتبر اختصاص داده شده به علوم فیزیکی، پذیرفته شد. علیرغم عنوان کسل کننده، مقاله براون نتایج تجربی شگفت انگیز و گیج کننده ای را شرح داد.
فردیناند براون
براون در اثر کار خود مجذوب سولفیدها - بلورهای معدنی متشکل از ترکیبات گوگرد با فلزات - شد. . در اوایل سال 1833، مایکل فارادی خاطرنشان کرد که رسانایی سولفید نقره با دما افزایش می‌یابد، که دقیقاً برعکس رفتار رساناهای فلزی است. هیتورف گزارش کمی کاملی از اندازه گیری این اثر در دهه 1850 برای سولفیدهای نقره و مس گردآوری کرد. حالا براون، با استفاده از یک چیدمان آزمایشی هوشمندانه که یک سیم فلزی را روی کریستال سولفید با فنر فشار می‌داد تا از تماس خوب اطمینان حاصل کند، چیز عجیب‌تری کشف کرد. رسانایی کریستال ها به جهت بستگی دارد - برای مثال، جریان می تواند به خوبی در یک جهت جریان یابد، اما زمانی که قطبیت باتری معکوس شود، جریان می تواند ناگهان به شدت کاهش یابد. بلورها بیشتر شبیه رساناها در یک جهت (مانند فلزات معمولی) و بیشتر شبیه عایق در جهت دیگر (مانند شیشه یا لاستیک) عمل می کنند. این خاصیت به دلیل توانایی آن در صاف کردن جریان متناوب "پیچیده" به جریان مستقیم "مسطح" به یکسوسازی معروف شد.
تقریباً در همان زمان، محققان خواص عجیب دیگری از موادی مانند سلنیوم را کشف کردند که می‌توان آنها را از سنگ معدن‌های سولفید فلزی ذوب کرد. وقتی سلنیوم در معرض نور قرار گرفت، رسانایی را افزایش داد و حتی شروع به تولید برق کرد و همچنین می‌توان از آن برای یکسوسازی استفاده کرد. آیا ارتباطی با کریستال های سولفید وجود داشت؟ بدون مدل‌های نظری برای توضیح آنچه اتفاق می‌افتد، این حوزه در حالت سردرگمی قرار داشت.
با این حال، فقدان تئوری تلاش برای اعمال عملی نتایج را متوقف نکرد. در اواخر دهه 1890، براون استاد دانشگاه استراسبورگ شد - اخیراً از فرانسه در طول دوره و به دانشگاه قیصر ویلهلم تغییر نام داد. در آنجا او به دنیای جدید و هیجان انگیز رادیوتلگرافی جذب شد. او با پیشنهاد گروهی از کارآفرینان برای ایجاد مشترک یک سیستم ارتباطی بی سیم بر اساس انتقال امواج رادیویی از طریق آب موافقت کرد. با این حال، او و همدستانش به زودی ایده اصلی را به نفع سیگنال دهی هوابرد که توسط مارکونی و دیگران استفاده می شد، کنار گذاشتند.
از جمله جنبه های رادیو که گروه براون به دنبال بهبود آن بود، گیرنده استاندارد آن زمان بود. . بر اساس این واقعیت بود که امواج رادیویی باعث می‌شد که براده‌های فلزی به هم بچسبند و جریان باتری به دستگاه سیگنال‌دهنده منتقل شود. کار می‌کرد، اما سیستم فقط به سیگنال‌های نسبتاً قوی پاسخ می‌داد، و برای شکستن توده‌ای از خاک اره به ضربه مداوم دستگاه نیاز داشت. براون آزمایش های قدیمی خود را با کریستال های سولفید به یاد آورد و در سال 1899 مجموعه آزمایشی قدیمی خود را با هدفی جدید بازسازی کرد - خدمت به عنوان آشکارساز سیگنال های بی سیم. او از افکت تصحیح برای تبدیل جریان نوسانی کوچکی که با عبور امواج رادیویی ایجاد می‌شود، به جریان مستقیمی که می‌تواند یک بلندگوی کوچک را که یک کلیک شنیداری برای هر نقطه یا خط تیره تولید می‌کند، نیرو دهد، استفاده کرد. این دستگاه بعدها به نام ""به دلیل ظاهر سیم که به راحتی بالای کریستال را لمس می کرد. در هند بریتانیایی (جایی که امروز بنگلادش قرار دارد)، دانشمند و مخترع جاگادیش بوز دستگاه مشابهی را احتمالاً در اوایل سال 1894 ساخت. دیگران به زودی شروع به ساخت آشکارسازهای مشابه بر اساس سیلیکون و کربوراندوم (کاربید سیلیکون) کردند.
با این حال، آن را سولفید سرب که از زمان های قدیم برای تولید سرب ذوب می شد، به ماده انتخابی برای آشکارسازهای کریستال تبدیل شده است. ساخت آنها آسان و ارزان بود و در نتیجه در بین نسل اولیه آماتورهای رادیویی بسیار محبوب شدند. علاوه بر این، بر خلاف یک منسجم دوتایی (با خاک اره که یا به هم چسبیده یا نه)، یک یکسو کننده کریستالی می تواند یک سیگنال پیوسته را تولید کند. بنابراین، او می‌توانست صدا و موسیقی قابل شنیدن برای گوش، و نه فقط مورس را با نقطه‌ها و خط تیره‌اش تولید کند.
آشکارساز سبیل گربه بر اساس گالن. تکه سیم کوچک سمت چپ سبیل است و تکه ماده نقره ای در پایین کریستال گالن است.
با این حال، همانطور که آماتورهای رادیویی ناامید به زودی کشف کردند، ممکن است چند دقیقه یا حتی ساعت ها طول بکشد تا نقطه جادویی را روی سطح کریستال پیدا کنیم که می تواند به خوبی تصحیح شود. و سیگنال های بدون تقویت ضعیف بودند و صدای فلزی داشتند. در دهه 1920، گیرنده‌های لوله خلاء با تقویت‌کننده‌های تریود عملاً آشکارسازهای کریستال را تقریباً در همه جا منسوخ کرده بودند. تنها ویژگی جذاب آنها ارزان بودن آنها بود.
به نظر می رسید که این ظاهر کوتاه در عرصه رادیو، حد کاربرد عملی خواص الکتریکی عجیب مواد کشف شده توسط براون و دیگران باشد.
اکسید مس
سپس در دهه 1920، فیزیکدان دیگری به نام لارس گروندال با مجموعه آزمایشی خود چیز عجیبی را کشف کرد. گروندال، اولین مرد از یک رشته مردان باهوش و بی قرار در تاریخ غرب آمریکا، پسر یک مهندس عمران بود. پدرش که در سال 1880 از نروژ مهاجرت کرد، چندین دهه در راه آهن در کالیفرنیا، اورگان و واشنگتن کار کرد. در ابتدا به نظر می‌رسید گروندال مصمم بود دنیای مهندسی پدرش را پشت سر بگذارد و برای تحصیل در رشته فیزیک به جانز هاپکینز رفت تا یک مسیر آکادمیک را دنبال کند. اما سپس وارد تجارت راه آهن شد و به عنوان مدیر تحقیقات در Union Switch and Signal، بخشی از غول صنعتی، سمت گرفت. ، که تجهیزات صنعت راه آهن را تامین می کرد.
منابع مختلف دلایل متناقضی را برای انگیزه گروندال برای تحقیق خود نشان می دهند، اما به هر حال او شروع به آزمایش با دیسک های مسی کرد که در یک طرف گرم شده بودند تا یک لایه اکسید شده ایجاد کند. هنگام کار با آنها، او متوجه عدم تقارن جریان شد - مقاومت در یک جهت سه برابر بیشتر از جهت دیگر بود. دیسکی از مس و اکسید مس جریان را تصحیح می‌کرد، درست مانند یک کریستال سولفید.
مدار یکسو کننده اکسید مس
گروندال شش سال بعد را صرف ساخت یک یکسو کننده تجاری آماده برای استفاده بر اساس این پدیده کرد و از یک محقق آمریکایی دیگر به نام پل گایگر کمک گرفت و قبل از ارائه درخواست ثبت اختراع و اعلام کشف خود به انجمن فیزیک آمریکا در سال 1926. بلافاصله به یک موفقیت تجاری تبدیل شد. به دلیل عدم وجود رشته های شکننده، بسیار قابل اعتمادتر از یکسو کننده لوله خلاء بر اساس اصل شیر فلمینگ بود و تولید آن ارزان تر بود. برخلاف کریستال‌های یکسوکننده قهوه‌ای، در اولین تلاش کار کرد و به دلیل سطح تماس بیشتر بین فلز و اکسید، با طیف وسیع‌تری از جریان‌ها و ولتاژها کار کرد. می‌تواند باتری‌ها را شارژ کند، سیگنال‌ها را در سیستم‌های الکتریکی مختلف شناسایی کند و در ژنراتورهای قدرتمند به عنوان یک شنت ایمنی عمل کند. هنگامی که به عنوان یک فتوسل استفاده می شد، دیسک ها می توانستند به عنوان نور سنج عمل کنند و به ویژه در عکاسی مفید بودند. محققان دیگر در همان زمان یکسو کننده های سلنیوم را توسعه دادند که کاربردهای مشابهی پیدا کردند.
بسته ای از یکسو کننده های مبتنی بر اکسید مس. مجموعه ای از چندین دیسک مقاومت معکوس را افزایش داد که امکان استفاده از آنها را با ولتاژ بالا فراهم کرد.
چند سال بعد، دو فیزیکدان آزمایشگاه بل، جوزف بکر و ، تصمیم گرفتند اصل کار یکسو کننده مس را مطالعه کنند - آنها علاقه مند بودند که یاد بگیرند که چگونه کار می کند و چگونه می توان از آن در سیستم بل استفاده کرد.
براتین در دوران پیری - تقریبا. 1950
براتین اهل همان منطقه گروندال، در شمال غربی اقیانوس آرام بود، جایی که در مزرعه ای در چند کیلومتری مرز کانادا بزرگ شد. در دبیرستان به فیزیک علاقه مند شد و در این رشته استعداد نشان داد و سرانجام در اواخر دهه 1920 از دانشگاه مینه سوتا مدرک دکترا گرفت و در سال 1929 در آزمایشگاه بل مشغول به کار شد. از جمله در دانشگاهی که تحصیل کرد. آخرین فیزیک نظری که در اروپا رواج پیدا کرد و به مکانیک کوانتومی معروف شد (متصدی آن ، که همچنین مربی جان آتاناسوف بود).
انقلاب کوانتومی
یک پلت فرم نظری جدید در طول سه دهه گذشته به آرامی توسعه یافته است و در زمان مناسب قادر خواهد بود تمام پدیده های عجیبی را که سال ها در موادی مانند گالن، سلنیوم و اکسید مس مشاهده شده است، توضیح دهد. گروهی از فیزیکدانان جوان، عمدتاً از آلمان و کشورهای همسایه، انقلاب کوانتومی در فیزیک ایجاد کردند. به هر کجا که نگاه کردند، نه دنیای صاف و پیوسته ای که به آنها آموزش داده شده بود، بلکه توده های عجیب و غریب و گسسته ای را یافتند.
همه چیز در دهه 1890 شروع شد. ماکس پلانک، استاد مشهور دانشگاه برلین، تصمیم گرفت با یک مشکل حل نشده معروف کار کند: چگونه "«(ماده ایده آلی که تمام انرژی را جذب می کند و آن را منعکس نمی کند) در طیف الکترومغناطیسی تابش ساطع می کند؟ مدل‌های مختلفی آزمایش شدند، که هیچ‌کدام با نتایج تجربی مطابقت نداشتند - آنها در یک انتهای طیف یا طرف دیگر شکست خوردند. پلانک کشف کرد که اگر فرض کنیم انرژی از یک جسم در "بسته‌های" کوچکی از مقادیر گسسته ساطع می‌شود، می‌توانیم یک قانون ساده از رابطه بین فرکانس و انرژی را بنویسیم که کاملاً با نتایج تجربی مطابقت دارد.
اندکی پس از آن، انیشتین کشف کرد که همین اتفاق در مورد جذب نور (نخستین اشاره فوتون ها) رخ می دهد، و جی جی تامسون نشان داد که الکتریسیته نیز توسط یک سیال یا موج پیوسته نیست، بلکه توسط ذرات گسسته - الکترون ها حمل می شود. نیلز بور سپس مدلی ساخت تا توضیح دهد که چگونه اتم‌های برانگیخته با اختصاص الکترون‌ها به مدارهای منفرد در اتم که هر کدام انرژی خاص خود را دارند، تابش ساطع می‌کنند. با این حال، این نام گمراه کننده است زیرا آنها اصلاً مانند مدار سیارات رفتار نمی کنند - در مدل بور، الکترون ها فوراً از یک مدار یا سطح انرژی به مدار دیگر پریدند، بدون اینکه از یک حالت میانی عبور کنند. سرانجام، در دهه 1920، اروین شرودینگر، ورنر هایزنبرگ، مکس بورن و دیگران یک پلتفرم ریاضی تعمیم یافته به نام مکانیک کوانتومی ایجاد کردند که تمام مدل‌های کوانتومی ویژه‌ای را که در بیست سال گذشته ایجاد شده بودند را در بر می‌گرفت.
در آن زمان، فیزیکدانان از قبل مطمئن بودند که موادی مانند سلنیوم و گالن، که خواص فتوولتائیک و یکسو کننده از خود نشان می‌دهند، متعلق به دسته جداگانه‌ای از مواد هستند که آنها را نیمه رسانا می‌نامند. طبقه بندی به دلایل متعددی طولانی شد. اولاً، خود دسته‌های «رساناها» و «عایق‌ها» بسیار گسترده بودند. T.N. "رساناها" از نظر رسانایی بسیار متفاوت بودند، و همین (به میزان کمتر) در مورد عایق ها نیز صادق بود، و مشخص نبود که چگونه یک هادی خاص را می توان در هر یک از این کلاس ها طبقه بندی کرد. علاوه بر این، تا اواسط قرن بیستم، به دست آوردن یا ایجاد مواد بسیار خالص غیرممکن بود، و هر گونه عجیب و غریب در رسانایی مواد طبیعی همیشه می‌توان به آلودگی نسبت داد.
اکنون فیزیکدانان هم ابزارهای ریاضی مکانیک کوانتومی و هم دسته جدیدی از مواد را در اختیار داشتند که می‌توان آنها را به کار برد. نظریه پرداز بریتانیایی اولین کسی بود که همه اینها را کنار هم گذاشت و یک مدل کلی از نیمه هادی ها و نحوه کار آنها را در سال 1931 ساخت.
در ابتدا، ویلسون استدلال کرد که مواد رسانا از نظر وضعیت باندهای انرژی با دی الکتریک ها متفاوت است. مکانیک کوانتومی بیان می کند که الکترون ها می توانند در تعداد محدودی از سطوح انرژی موجود در پوسته ها یا اوربیتال های اتم های منفرد وجود داشته باشند. اگر این اتم ها را در ساختار یک ماده به هم فشار دهید، تصور مناطق انرژی پیوسته که از آن عبور می کنند، صحیح تر است. فضاهای خالی در هادی ها در باندهای پر انرژی وجود دارد و میدان الکتریکی می تواند آزادانه الکترون ها را به آنجا منتقل کند. در عایق‌ها، نواحی پر می‌شوند و برای رسیدن به ناحیه بالاتر و رسانا که از طریق آن عبور الکتریسیته آسان‌تر است، صعود بسیار طولانی است.
این او را به این نتیجه رساند که ناخالصی ها - اتم های خارجی در ساختار یک ماده - باید به خواص نیمه هادی آن کمک کنند. آنها می‌توانند الکترون‌های اضافی را تامین کنند، که به راحتی به نوار رسانایی فرار می‌کنند، یا حفره‌هایی - کمبود الکترون نسبت به بقیه مواد - که فضاهای انرژی خالی ایجاد می‌کند که الکترون‌های آزاد می‌توانند حرکت کنند. گزینه اول بعدها به دلیل بار منفی اضافی، نیمه هادی های نوع n (یا الکترونیکی) نامیده شد و به دلیل بار مثبت اضافی، گزینه دوم - نیمه هادی های نوع p یا سوراخ نامیده شد.
در نهایت، ویلسون پیشنهاد کرد که یکسوسازی فعلی توسط نیمه هادی ها را می توان با شرایط کوانتومی توضیح داد. ، جهش ناگهانی الکترون ها از روی یک مانع الکتریکی نازک در یک ماده. این نظریه قابل قبول به نظر می رسید، اما پیش بینی می کرد که در یکسو کننده جریان باید از اکسید به مس برود، اگرچه در واقعیت برعکس بود.
بنابراین، علیرغم همه پیشرفت‌های ویلسون، توضیح نیمه‌رساناها دشوار بود. همانطور که به تدریج مشخص شد، تغییرات میکروسکوپی در ساختار بلوری و غلظت ناخالصی ها به طور نامتناسبی بر رفتار الکتریکی ماکروسکوپیک آنها تأثیر گذاشت. براتین و بکر با نادیده گرفتن عدم درک - از آنجایی که هیچ کس نمی توانست مشاهدات تجربی انجام شده توسط براون را در 60 سال قبل توضیح دهد - یک فرآیند تولید کارآمد برای یکسو کننده های اکسید مس را برای کارفرمای خود توسعه دادند. سیستم بل به سرعت شروع به جایگزینی یکسو کننده‌های لوله خلاء در سراسر سیستم با دستگاه جدیدی کرد که مهندسان آنها آن را نامیدند. ، از آنجایی که مقاومت آن بسته به جهت متفاوت بود.
مدال طلا
مروین کلی، فیزیکدان و رئیس سابق بخش لوله خلاء آزمایشگاه های بل، به این پیشرفت بسیار علاقه مند شد. در طی چند دهه، لوله های خلاء خدمات ارزشمندی را برای بل ارائه کردند و قادر به انجام عملکردهایی بودند که با نسل قبلی قطعات مکانیکی و الکترومکانیکی امکان پذیر نبود. اما آنها گرم می‌رفتند، مرتباً بیش از حد گرم می‌شدند، انرژی زیادی مصرف می‌کردند و نگهداری آنها دشوار بود. کلی قصد داشت سیستم بل را با قطعات الکترونیکی حالت جامد قابل اعتمادتر و بادوام تر، مانند وریستورها، بازسازی کند که نیازی به محفظه های مهر و موم شده، پر از گاز یا خالی یا رشته های داغ نداشت. در سال 1936، او رئیس بخش تحقیقات آزمایشگاه بل شد و شروع به هدایت سازمان در مسیر جدیدی کرد.
با به دست آوردن یک یکسو کننده حالت جامد، گام واضح بعدی ایجاد یک تقویت کننده حالت جامد بود. به طور طبیعی، مانند یک تقویت کننده لوله، چنین دستگاهی می تواند به عنوان یک سوئیچ دیجیتال نیز کار کند. این مورد توجه ویژه ای برای شرکت بل بود، زیرا سوئیچ های تلفن هنوز از تعداد زیادی سوئیچ دیجیتال الکترومکانیکی استفاده می کردند. این شرکت به دنبال جایگزینی مطمئن تر، کوچکتر، کم مصرف تر و خنک تر برای لوله خلاء در سیستم های تلفن، رادیوها، رادارها و سایر تجهیزات آنالوگ بود، جایی که از آنها برای تقویت سیگنال های ضعیف تا سطوحی که گوش انسان می توانست بشنود استفاده می شد.
در سال 1936، لابراتوارهای بل سرانجام توقف استخدامی را که در طی آن اعمال شده بود، لغو کردند . کلی بلافاصله شروع به استخدام کارشناسان مکانیک کوانتومی برای کمک به راه اندازی برنامه تحقیقاتی حالت جامد خود کرد، از جمله ، یکی دیگر از ساکنان ساحل غربی، اهل پالو آلتو، کالیفرنیا. موضوع پایان نامه اخیر او در MIT کاملاً با نیازهای کلی مطابقت داشت: «باندهای الکترونی در کلرید سدیم».
براتین و بکر در این مدت به تحقیقات خود در مورد یکسو کننده اکسید مس ادامه دادند و به دنبال تقویت کننده حالت جامد بهبودیافته بودند. واضح ترین راه برای ساخت آن پیروی از قیاس با یک لوله خلاء بود. درست مثل لی دو فارست که آمپر تیوب گرفت و بین کاتد و آند، و براتین و بکر تصور کردند که چگونه می توان یک مش را در محل اتصال مس و اکسید مس، جایی که قرار بود یکسوسازی انجام شود، وارد کرد. اما به دلیل ضخامت کم لایه، انجام این کار را غیرممکن می دانستند و در این امر موفق نبودند.
در همین حال، تحولات دیگر نشان داد که آزمایشگاه های بل تنها شرکت علاقه مند به الکترونیک حالت جامد نیست. در سال 1938، رودولف هیلش و رابرت پول نتایج آزمایش‌های انجام‌شده در دانشگاه گوتینگن را بر روی تقویت‌کننده‌های حالت جامد که با وارد کردن شبکه‌ای در کریستال برومید پتاسیم ایجاد شده بود، منتشر کردند. این دستگاه آزمایشگاهی هیچ ارزش عملی نداشت، عمدتاً به این دلیل که در فرکانس حداکثر 1 هرتز کار می کرد. و با این حال، این دستاورد نمی تواند همه علاقه مندان به الکترونیک حالت جامد را خوشحال کند. در همان سال، کلی شاکلی را به یک گروه تحقیقاتی جدید مستقل در دستگاه‌های حالت جامد منصوب کرد و به او و همکارانش فاستر نیکس و دین وولریج کارت کارت داد تا توانایی‌های خود را کشف کنند.
حداقل دو مخترع دیگر موفق به ایجاد تقویت کننده های حالت جامد قبل از جنگ جهانی دوم شدند. در سال 1922، فیزیکدان و مخترع شوروی نتایج آزمایش های موفقیت آمیز با نیمه هادی های روی را منتشر کرد، اما کار او مورد توجه جامعه غربی قرار نگرفت. در سال 1926، مخترع آمریکایی جولیوس لیلنفیلد درخواست ثبت اختراع برای تقویت کننده حالت جامد کرد، اما هیچ مدرکی دال بر کارآمد بودن اختراع او وجود ندارد.
اولین بینش عمده شاکلی در موقعیت جدیدش هنگام خواندن کار فیزیکدان بریتانیایی نویل موث در سال 1938، نظریه یکسو کننده های کریستالی، که در نهایت اصل عملکرد یکسو کننده اکسید مس گروندال را توضیح می داد، رخ داد. مات از ریاضیات مکانیک کوانتومی برای توصیف تشکیل میدان الکتریکی در محل اتصال یک فلز رسانا و یک اکسید نیمه رسانا و چگونگی «پرش» الکترون ها از روی این سد الکتریکی به جای تونل زدن آنطور که ویلسون پیشنهاد کرد، استفاده کرد. جریان به راحتی از فلز به نیمه هادی جریان می یابد تا برعکس، زیرا این فلز دارای الکترون های آزاد بسیار بیشتری است.
این امر، شوکلی را دقیقاً به همان ایده‌ای سوق داد که براتین و بکر سال‌ها قبل آن را در نظر گرفته بودند و آن را رد کرده بودند - ساخت یک تقویت‌کننده حالت جامد با قرار دادن یک مش اکسید مس بین مس و اکسید مس. او امیدوار بود که جریانی که از طریق شبکه می‌گذرد، مانع جریان محدودکننده جریان از مس به اکسید را افزایش دهد و یک نسخه معکوس و تقویت‌شده از سیگنال در شبکه ایجاد کند. اولین تلاش خام او به طور کامل شکست خورد، بنابراین او به مردی با مهارت‌های آزمایشگاهی پیشرفته‌تر و آشنایی با یکسوکننده‌ها روی آورد: والتر براتین. و اگرچه او هیچ شکی در مورد نتیجه نداشت، براتین موافقت کرد که کنجکاوی شاکلی را برآورده کند و نسخه پیچیده تری از تقویت کننده "شبکه" ایجاد کرد. او همچنین حاضر به کار نشد.
سپس جنگ مداخله کرد و برنامه تحقیقاتی جدید کلی را به هم ریخت. کلی رئیس گروه کاری رادار در آزمایشگاه‌های بل شد که توسط مرکز اصلی تحقیقات راداری ایالات متحده در MIT پشتیبانی می‌شد. براتین مدت کوتاهی برای او کار کرد و سپس به تحقیق در مورد تشخیص مغناطیسی زیردریایی ها برای نیروی دریایی پرداخت. وولریج روی سیستم های کنترل آتش کار کرد، نیکس روی انتشار گاز برای پروژه منهتن کار کرد و شاکلی وارد تحقیقات عملیاتی شد، ابتدا روی جنگ ضد زیردریایی در اقیانوس اطلس و سپس روی بمباران استراتژیک در اقیانوس آرام کار کرد.
اما علیرغم این مداخله، جنگ توسعه الکترونیک حالت جامد را متوقف نکرد. برعکس، تزریق عظیمی از منابع را در این زمینه سازماندهی کرد و منجر به تمرکز تحقیقات روی دو ماده شد: ژرمانیوم و سیلیکون.
چه چیز دیگری برای خواندن
ارنست بروان و استوارت مک دونالد، انقلاب در مینیاتور (1978)
فردریش کوریلو و چارلز ساسکیند، فردیناند براون (1981)
G. L. Pearson و W. H. Brattain، "تاریخچه تحقیقات نیمه هادی"، مجموعه مقالات IRE (دسامبر 1955).
مایکل ریوردان و لیلیان هادسون، کریستال فایر (1997)
منبع: www.habr.com