Nā ʻatikala ʻē aʻe ma ka moʻo:
- Moolelo o ka relay
- Moʻolelo o nā lolouila uila
- Moolelo o ka transistor
- moʻolelo pūnaewele
Ua hoʻonohonoho ka crucible o ke kaua i ke kahua no ka hiki ʻana mai o ka transistor. Mai 1939 a i 1945, ua hoʻonui nui ʻia ka ʻike loea i ke kula o semiconductor. A aia kekahi kumu maʻalahi no kēia: radar. ʻO ka ʻenehana koʻikoʻi o ke kaua, nā laʻana o ia mau mea: ka ʻike ʻana i nā hoʻouka kaua, ʻimi ʻana i nā submarines, kuhikuhi ʻana i nā hoʻouka ʻana i ka pō i nā pahu hopu, ka ʻimi ʻana i nā ʻōnaehana pale ea a me nā pū moana. Ua aʻo ʻia nā ʻenekinia pehea e kāʻei ai i nā radar liʻiliʻi i loko o nā pū i mea e pahū ai lākou i ko lākou lele ʻana ma kahi kokoke i ka pahuhopu - . Eia naʻe, ʻo ke kumu o kēia ʻenehana hou ikaika i loko o kahi kahua ʻoi aku ka maluhia: ke aʻo ʻana i ka lewa luna no nā kumu ʻepekema.
Radar
I ka makahiki 1901, ua hoʻouna maikaʻi ʻo Marconi Wireless Telegraph Company i kahi leka uila ma waena o ka Atlantika, mai Cornwall a Newfoundland. Ua alakaʻi kēia ʻoiaʻiʻo i ka ʻepekema hou i ka huikau. Inā hele nā leka uila ma kahi laina pololei (e like me ka mea e pono ai), ʻaʻole hiki ke hoʻouna ʻia. ʻAʻohe laina ʻike pololei ma waena o ʻEnelani a me Kanada ʻaʻole i hele i ka Honua, no laila pono e lele ka ʻōlelo a Marconi i ka lewa. ʻO ka ʻenekini ʻAmelika ʻo Arthur Kennealy a me ke kauka Pelekane ʻo Oliver Heaviside i ka manawa like a kūʻokoʻa i manaʻo ʻia e pili ka wehewehe ʻana no kēia ʻano me kahi papa o ke kinoea ionized i ka lewa o luna, hiki ke hoʻohālikelike i nā hawewe lekiō i ka Honua (Ua manaʻo ʻo Marconi ʻo ia nā hawewe lekiō. e hahai i ka curvature o ka ili honua, akā naʻe, ʻaʻole i kākoʻo nā physicists).
Ma ka 1920s, ua hoʻomohala nā ʻepekema i nā mea hana hou e hiki ai ke hōʻoia mua i ke ola o ka ionosphere a laila aʻo i kona ʻano. Ua hoʻohana lākou i nā paipu haʻahaʻa e hana i nā pulu lekiō pōkole, nā antenna kuhikuhi e hoʻouna iā lākou i ka lewa a hoʻopaʻa i nā leo, a e hōʻike i nā hopena. ʻOi aku ka lōʻihi o ka hoʻihoʻi ʻana o ka leo, ʻoi aku ka mamao o ka ionosphere. Ua kapa ʻia kēia ʻenehana i ke kani lewa, a ua hāʻawi ia i nā ʻenehana loea kumu no ka hoʻomohala ʻana i ka radar (ʻo ka huaʻōlelo "radar", mai RAdio Detection And Ranging, ʻaʻole i ʻike ʻia a hiki i ka makahiki 1940 i ka US Navy).
He manawa wale nō ia ma mua o ka ʻike ʻana o ka poʻe me ka ʻike kūpono, nā kumu waiwai a me ka hoʻoikaika ʻana i ka hiki ke hoʻohana ʻia ka honua o ia mau mea hana (pēlā ka moʻolelo o ka radar ke kūʻē i ka mōʻaukala o ka telescope, i manaʻo mua ʻia no ka hoʻohana honua). . A ua piʻi aʻe ka manaʻo o ia ʻike i ka laha ʻana o ka lekiō ma ka honua holoʻokoʻa, a ʻoi aku ka nui o ka poʻe i ʻike i ke keakea ʻana mai nā moku kokoke, nā mokulele a me nā mea nui ʻē aʻe. Laha ka ʻike o nā ʻenehana kani lewa o luna i ka lua (1932-1933), i ka wā i hōʻuluʻulu ai nā ʻepekema i ka palapala ʻāina o ka ionosphere mai nā kikowaena Arctic like ʻole. Ma hope koke iho, ua hoʻomohala nā hui ma Beretania, USA, Kelemānia, Italia, USSR a me nā ʻāina ʻē aʻe i kā lākou ʻōnaehana radar maʻalahi.
me kāna radar 1935
A laila ua kū ke kaua, a ua piʻi nui ka nui o nā radar i nā ʻāina-a me nā kumuwaiwai e hoʻomohala ai. Ma ʻAmelika Hui Pū ʻIa, ua ʻākoakoa kēia mau kumuwaiwai a puni kahi hui hou i hoʻokumu ʻia ma 1940 ma MIT, i kapa ʻia ʻo (Ua kapa ʻia ʻo ia no ka alakaʻi hewa ʻana i nā kiu haole a hoʻokumu i ka manaʻo e aʻo ʻia ana ka radioactivity i loko o ka hale hana - i kēlā manawa kakaikahi ka poʻe i manaʻoʻiʻo i nā pōkā atomika). ʻO ka papahana Rad Lab, ʻaʻole i kaulana e like me ka Manhattan Project, akā naʻe, ua kiʻi ʻia nā physicists koʻikoʻi a me nā talena mai nā wahi a pau o ʻAmelika i kāna mau kūlana. ʻElima o nā limahana mua o ka hale hana (me и ) ua loaʻa iā ia nā makana Nobel. Ma ka hopena o ke kaua, ma kahi o 500 mau kauka o ka ʻepekema, nā ʻepekema a me nā ʻenekinia i hana i loko o ka hale hana, a he 4000 mau kānaka i hana. ʻO ka hapalua miliona kālā-e like me ka waihona kālā ENIAC holoʻokoʻa-ua hoʻohana ʻia ma ka Radiation Laboratory Series wale nō, he iwakāluakūmāhiku-nui moʻolelo o nā ʻike āpau i loaʻa mai ka hale hana i ka wā o ke kaua (ʻoiai ʻaʻole i kaupalena ʻia ka hoʻolilo ʻana o ke aupuni US ma ka ʻenehana radar. i ka waihona kālā Rad Lab; i ka wā o ke kaua, ua kūʻai ke aupuni i ʻekolu piliona kālā o nā radar).
MIT Building 20, kahi i loaʻa ai ka Rad Lab
ʻO kekahi o nā wahi noiʻi nui o ka Rad Lab ʻo ia ka radar kiʻekiʻe. Ua hoʻohana nā radar mua i nā lōʻihi nalu i ana ʻia i nā mika. Akā, ua ʻae ʻia nā kaola kiʻekiʻe me nā lōʻihi nalu i ana ʻia i ke kenimika—microwwaves—ua ʻae ʻia no nā antenna ʻoi aku ka paʻakikī a ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka hoʻopuehu ʻana i nā mamao lōʻihi, e hoʻohiki ana i nā pōmaikaʻi nui aʻe i ka laulā a me ka pololei. Hiki ke komo i nā radar microwave i ka ihu o ka mokulele a ʻike i nā mea e like me ka nui o ka periscope o ka submarine.
ʻO ka mea mua i hoʻoponopono i kēia pilikia he hui o nā physicists Pelekane mai ke Kulanui o Birmingham. I ka makahiki 1940 ua kūkulu lākou i "", ka mea i hana e like me ka "whistle" electromagnetic, e hoʻohuli ana i ka puʻupuʻu uila i loko o kahi kukuna uila ikaika a pololei. ʻO kēia mea hoʻolele microwave he kaukani manawa ʻoi aku ka ikaika ma mua o kāna mea hoʻokūkū kokoke loa; ua paʻa i ke ala no nā mea hoʻolele radar kiʻekiʻe. Eia naʻe, pono ʻo ia i hoa, kahi mea hoʻokipa hiki ke ʻike i nā alapine kiʻekiʻe. A i kēia manawa hoʻi mākou i ka mōʻaukala o nā semiconductor.
ʻāpana keʻa magnetron
ʻO ka lua o ka hiki ʻana mai o ka ʻumiʻumi o ka pōpoki
Ua ʻike ʻia ʻaʻole kūpono loa nā paipu haʻahaʻa no ka loaʻa ʻana o nā hōʻailona radar microwave. ʻO ke āpau ma waena o ka cathode wela a me ka anode anu e hana i kahi capacitance, e hōʻole ai ke kaapuni i ka hana ma nā alapine kiʻekiʻe. ʻO ka ʻenehana maikaʻi loa i loaʻa no ka radar kiʻekiʻe ʻo ia ka mea kahiko ""- kahi ʻāpana uea liʻiliʻi i kaomi ʻia i kahi aniani semiconductor. Ua ʻike kaʻawale kekahi poʻe i kēia, akā ʻo ka mea kokoke loa i kā mākou moʻolelo ka mea i hana ʻia ma New Jersey.
I ka makahiki 1938, ua ʻaelike ʻo Bell Labs me ka Navy no ka hoʻomohala ʻana i kahi radar hoʻomalu ahi ma ka laulā 40 cm—ʻoi aku ka pōkole, a no laila ke kiʻekiʻe o ke alapine, ma mua o nā radar e kū nei i ka wā magnetron pre-resonant. ʻO ka hana noiʻi nui i hele i kahi māhele o nā hale hana ma Holmdel, hema o Staten Island. ʻAʻole i liʻuliʻu ka noʻonoʻo ʻana o ka poʻe noiʻi i ka mea e pono ai lākou no kahi mea hoʻokipa kiʻekiʻe, a ʻaʻole liʻuliʻu e ʻimi ana ʻo Engineer George Southworth i nā hale kūʻai lekiō ma Manhattan no nā mea ʻike kiʻi pipi-whisker kahiko. E like me ka mea i manaʻo ʻia, ua ʻoi aku ka maikaʻi ma mua o ka ʻike kukui, akā ʻaʻole paʻa. No laila ua ʻimi ʻo Southworth i kahi electrochemist i kapa ʻia ʻo Russell Ohl a noi iā ia e hoʻāʻo e hoʻomaikaʻi i ka like ʻole o ka pane ʻana o kahi mea ʻike aniani.
He kanaka ʻokoʻa ʻo Ol, nāna i noʻonoʻo i ka hoʻomohala ʻana i ka ʻenehana i kona hopena, a kamaʻilio e pili ana i nā ʻike manawa me nā hihiʻo o ka wā e hiki mai ana. No ka laʻana, ua ʻōlelo ʻo ia i ka makahiki 1939 ua ʻike ʻo ia e pili ana i ka mea hou e hiki mai ana o kahi mea hoʻonui silicon, akā ua hoʻoholo ʻia kēlā hopena no kekahi kanaka e haku. Ma hope o ke aʻo ʻana i nā koho he nui, ua hoʻoholo ʻo ia i ke silika ma ke ʻano he waiwai maikaʻi loa no nā mea hoʻokipa Southworth. ʻO ka pilikia ka hiki ke hoʻomalu i nā mea i loko o ka mea e hoʻomalu i kona mau pono uila. I kēlā manawa, hoʻolaha nui ʻia nā ingots silika ʻoihana; ua hoʻohana ʻia lākou i nā wili kila, akā i loko o ia hana ʻaʻohe mea i hoʻopilikia ʻia e, e ʻōlelo, ka ʻike o ka 1% phosphorus i loko o ke silika. Ke noi nei ʻo Ol i ke kōkua o kekahi mau metallurgists, ua hoʻomaka ʻo Ol e kiʻi i nā blank maʻemaʻe ma mua o ka mea i hiki mua.
I kā lākou hana ʻana, ʻike lākou ua hoʻoponopono kekahi o kā lākou mau kristal i ke au ma kekahi ʻaoʻao, a ʻo kekahi i hoʻoponopono i ke au i kekahi. Ua kapa ʻia lākou he "n-type" a me "p-type". Ua hōʻike hou ʻia ka nānā ʻana i nā ʻano haumia like ʻole ke kuleana o kēia mau ʻano. Aia ʻo Silicon i ka ʻehā o ke kolamu o ka papaʻaina, ʻo ia hoʻi he ʻehā mau electrons i loko o kona pūpū waho. I loko o kahi pahu silika maʻemaʻe, e hui pū kēlā me kēia mau electrons me kahi hoalauna. ʻO nā haumia mai ke kolamu ʻekolu, e ʻōlelo ʻo boron, nona ka electron liʻiliʻi, i hana i kahi "puka," wahi hou no ka neʻe ʻana i kēia manawa i ka aniani. ʻO ka hopena, he semiconductor p-type (me ka nui o nā koina maikaʻi). ʻO nā mea mai ka kolamu ʻelima, e like me ka phosphorus, hāʻawi i nā electrons manuahi hou e lawe i kēia manawa, a ua loaʻa kahi semiconductor n-type.
ʻO ka hoʻoheheʻe kristal o ke silika
He mea hoihoi loa kēia noiʻi a pau, akā ma ka makahiki 1940 ʻaʻole kokoke loa ʻo Southworth lāua ʻo Ohl i ka hana ʻana i kahi prototype hana o kahi radar kiʻekiʻe. I ka manawa like, ua koi ke aupuni Pelekāne i nā hopena kūpono no ka hoʻoweliweli ʻana mai ka Luftwaffe, ka mea i hana mua i nā mea ʻike microwave mākaukau e hana pū me nā mea hoʻouna magnetron.
Eia naʻe, e piʻi koke ke koena o nā holomua ʻenehana i ka ʻaoʻao komohana o ka Atlantika. Ua hoʻoholo ʻo Churchill e hōʻike i nā mea huna ʻenehana āpau o Beretania i nā ʻAmelika ma mua o kona komo ʻana i ke kaua (ʻoiai ua manaʻo ʻo ia e hiki mai ana kēia). Ua manaʻoʻiʻo ʻo ia ke kūpono o ka leakage o ka ʻike, mai ia manawa e hoʻolei ʻia nā mana ʻoihana āpau o ʻAmelika Hui Pū ʻIa i ka hoʻoponopono ʻana i nā pilikia e like me nā mea kaua atomic a me nā radar. British Science and Technology Mission (ʻoi aku ka maikaʻi o ka ) ua hōʻea ʻo ia i Wakinekona i Kepakemapa 1940 a lawe mai i kāna ʻeke i makana ma ke ʻano o nā hana mana ʻenehana.
ʻO ka loaʻa ʻana o ka mana kupaianaha o ka resonant magnetron a me ka maikaʻi o nā mea ʻike aniani Pelekane i ka loaʻa ʻana o kāna hōʻailona i hoʻōla hou i ka noiʻi ʻAmelika i nā semiconductor ma ke kumu o ka radar kiʻekiʻe. Nui nā hana e hana ʻia, ʻoi aku ka nui o ka ʻepekema material. No ka hoʻokō ʻana i ka noi, pono e hana ʻia nā kristal semiconductor "i loko o nā miliona, ʻoi aku ka nui ma mua o ka hiki mua. Pono ia e hoʻomaikaʻi i ka hoʻoponopono ʻana, e hōʻemi i ka naʻau haʻalulu a me ka puhi ʻana, a e hōʻemi i ka hoʻololi ʻana ma waena o nā ʻāpana like ʻole o nā kristal.
Mea Hoʻoponopono Hoʻopili ʻO Silicon Point
Ua wehe ka Rad Lab i nā keʻena noiʻi hou e aʻo i nā waiwai o nā kristal semiconductor a pehea e hiki ai ke hoʻololi ʻia e hoʻonui i nā waiwai hoʻokipa waiwai. ʻO nā mea hoʻohiki maikaʻi loa he silikoni a me germanium, no laila ua hoʻoholo ka Rad Lab e pāʻani palekana a hoʻomaka i nā papahana like e aʻo ai i nā mea ʻelua: silika ma ke Kulanui o Pennsylvania a me germanium ma Purdue. Ua hoʻomaka nā ʻoihana pilikua e like me Bell, Westinghouse, Du Pont, a me Sylvania i kā lākou mau polokalamu noiʻi semiconductor ponoʻī a hoʻomaka i ka hoʻomohala ʻana i nā hale hana hou no nā mea ʻike aniani.
Ma o ka hooikaika pu ana, ua hookiekieia ka maemae o ka silikoni a me ka germanium crystals mai ka 99% i ka hoomaka ana i ka 99,999% - oia hoi, i hookahi pauku haumia no 100 atoms. Ma ke kaʻina hana, ua kamaʻāina ka poʻe ʻepekema a me nā ʻenekinia i nā waiwai abstract o germanium a me ke silika a hoʻohana i nā ʻenehana no ka hoʻomalu ʻana iā lākou: hoʻoheheʻe, ulu i nā kristal, hoʻohui i nā haumia pono (e like me ka boron, ka mea i hoʻonui i ka conductivity).
A pau ke kaua. Ua nalowale ka noi no ka radar, akā ua mau ka ʻike a me nā mākau i loaʻa i ka wā o ke kaua, a ʻaʻole i poina ka moeʻuhane o kahi mea hoʻoikaika paʻa. I kēia manawa, ʻo ka heihei ka hana ʻana i kahi amplifier. A ma kahi o ʻekolu mau kime i kūpono i ka lanakila ʻana i kēia makana.
West Lafayette
ʻO ka mea mua he hui mai ke Kulanui ʻo Purdue i alakaʻi ʻia e kahi physicist hānau ʻo Austrian i kapa ʻia ʻo Carl Lark-Horowitz. Ua lawe hoʻokahi ʻo ia i ka ʻoihana physics o ke kulanui ma waho o ka pōʻeleʻele ma o kāna talena a me kāna mana a hoʻoikaika i ka hoʻoholo a ka Rad Lab e hāʻawi i kāna keʻena hana me ka noiʻi germanium.
ʻO Carl Lark-Horowitz i ka makahiki 1947, ke kikowaena, e paʻa ana i kahi paipu
Ma nā makahiki 1940, ua manaʻo ʻia ʻo ka silika ka mea maikaʻi loa no nā mea hoʻoponopono radar, akā ʻo ka mea ma lalo iho o ka papa ʻaina manawa kūpono hoʻi e aʻo hou. Loaʻa i ka Germanium ka pono kūpono ma muli o kona wahi heheʻe haʻahaʻa, i maʻalahi ka hana me: ma kahi o 940 degere, i hoʻohālikelike ʻia me 1400 degere no ke silika (kokoke like me ke kila). Ma muli o ke kiʻekiʻe o ka hoʻoheheʻe ʻana, ua paʻakikī loa ka hana ʻana i kahi hakahaka ʻaʻole e kahe i loko o ke silikoni hoʻoheheʻe ʻia, e hoʻohaumia ai.
No laila, ua hoʻohana ʻo Lark-Horowitz a me kāna mau hoa hana i ke kaua holoʻokoʻa e aʻo ana i nā waiwai kemika, uila a me ke kino o germanium. ʻO ka mea koʻikoʻi koʻikoʻi ʻo ia ka "reverse voltage": nā germanium rectifiers, ma ka haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa, hoʻōki i ka hoʻoponopono ʻana i kēia manawa a ʻae iā ia e kahe i ka ʻaoʻao ʻē aʻe. Ua puhi ka pulse o kēia manawa i nā mea i koe o ka radar. Ua aʻo kekahi o nā haumāna puka kula ʻo Lark-Horowitz, ʻo Seymour Benzer, i kēia pilikia no hoʻokahi makahiki ʻoi aʻe, a ua hoʻomohala i kahi mea hoʻohui i hoʻokumu ʻia i ka tin i hoʻōki i nā pulse hoʻohuli i nā volta a hiki i nā haneli haneli. Ma hope koke iho, ua hoʻomaka ʻo Western Electric, ka māhele hana ʻo Bell Labs, e hoʻopuka i nā mea hoʻoponopono Benzer no ka hoʻohana pūʻali koa.
Ua hoʻomau ke aʻo ʻana i ka germanium ma Purdue ma hope o ke kaua. I Iune 1947, ua hōʻike ʻo Benzer, he kumu aʻoaʻo, i kahi anomaly ʻokoʻa: i kekahi mau hoʻokolohua, ʻike ʻia nā oscillations kiʻekiʻe i nā kristal germanium. A ua hoʻomau kāna hoa hana ʻo Ralph Bray i ke aʻo ʻana i ka "volumetric resistance" ma kahi papahana i hoʻomaka i ke kaua. Hōʻike ʻia ke kū ʻana o ka leo i ke kahe ʻana o ka uila i loko o ke aniani germanium ma ke kiko pili o ka mea hoʻoponopono. Ua ʻike ʻo Bray ua hoʻemi nui nā puʻupuʻu uila kiʻekiʻe i ke kūʻē ʻana o ke ʻano germanium n-type i kēia mau au. Me ka ʻike ʻole, ua ʻike ʻo ia i ka mea i kapa ʻia. "mea liʻiliʻi" nā mea lawe uku. I loko o n-type semiconductor, ʻo ka nui o ka hoʻopiʻi maikaʻi ʻole e lawelawe ʻia ma ke ʻano he mea lawe uku nui, akā hiki i nā "puka" maikaʻi ke lawe i kēia manawa, a ma kēia hihia, ua hana nā pulses kiʻekiʻe-voltage i nā lua i loko o ka hale germanium, e hōʻike ana i nā mea lawe ukana liʻiliʻi. .
Ua hele kokoke mai ʻo Bray lāua ʻo Benzer i ka amplifier germanium me ka ʻike ʻole. Ua hopu ʻo Benzer iā Walter Brattain, he kanaka ʻepekema ʻo Bell Labs, ma ka ʻaha kūkā ma Ianuali 1948 e kūkākūkā pū me ia. Manaʻo ʻo ia e hoʻokomo ʻo Brattain i kahi mea hoʻopili ʻē aʻe ma hope o ka mea mua i hiki ke hoʻokele i ke au, a laila hiki iā lākou ke hoʻomaopopo i ka mea e hana nei ma lalo o ka ilika. Ua ʻae mālie ʻo Brattain i kēia manaʻo a haʻalele. E like me kā mākou e ʻike ai, ʻike maopopo ʻo ia i ka mea e hōʻike ʻia e ia hoʻokolohua.
Oney-sous-Bois
Ua loaʻa i ka hui Purdue ka ʻenehana a me ke kumu kumu no ka lele ʻana i ka transistor. Akā, ua hiki wale nō iā lākou ke hāʻule ma luna o ia mea. Ua hoihoi lākou i nā waiwai kino o ka mea, ʻaʻole i ka ʻimi ʻana i kahi ʻano mea hou. He kūlana ʻokoʻa loa i lanakila ma Aunes-sous-Bois (Palani), kahi i alakaʻi ai ʻelua mau mea noiʻi radar mua mai Kelemania, ʻo Heinrich Welker lāua ʻo Herbert Mathare, i kahi hui nona ka pahuhopu e hana i nā mea hana semiconductor ʻoihana.
Ua aʻo mua ʻo Welker a aʻo ʻo ia i ka physics ma ke Kulanui o Munich, e holo ʻia e ka mea hoʻokalakupua kaulana ʻo Arnold Sommerfeld. Mai ka makahiki 1940, ua haʻalele ʻo ia i kahi ala theoretical maʻemaʻe a hoʻomaka e hana i kahi radar no ka Luftwaffe. Ua ulu ʻo Mathare (no Belgian kumu) ma Aachen, kahi āna i aʻo ai i ka physics. Ua komo ʻo ia i ke keʻena noiʻi o ka lekiō Kelemania Telefunken ma 1939. I ka wā o ke kaua, ua hoʻoneʻe ʻo ia i kāna hana mai Berlin ma ka hikina a i ka abbey ma Silesia e pale aku i ka hoʻouka kaua ʻana i nā ea Allied, a laila hoʻi i ke komohana e pale aku i ka neʻe ʻana o ka Pūʻali Ula, a hāʻule i ka lima o ka pūʻali koa ʻAmelika.
E like me ko lākou mau hoa paio ma ka Anti-Hitler Coalition, ua ʻike ka poʻe Kelemania i nā makahiki 1940 mua he mau mea hoʻokipa maikaʻi loa nā mea ʻike aniani no ka radar, a ʻo ke silika a me ka germanium nā mea hoʻohiki maikaʻi loa no kā lākou hana ʻana. Ua hoʻāʻo ʻo Mathare lāua ʻo Welker i ka wā o ke kaua e hoʻomaikaʻi i ka hoʻohana pono ʻana i kēia mau mea i nā mea hoʻoponopono. Ma hope o ke kaua, ua nīnau ʻia lāua ʻelua e pili ana i kā lāua ʻoihana koa, a ua loaʻa iā ia kahi kono mai kahi luna naʻauao Farani i Paris ma 1946.
Ua loaʻa iā Compagnie des Freins & Signaux ("hui hoʻopaʻa a me nā hōʻailona"), he māhele Farani o Westinghouse, kahi ʻaelike mai ka mana kelepona Farani e hana i nā mea hoʻoponopono aupuni paʻa a ʻimi i nā ʻepekema Kelemania e kōkua iā lākou. He ʻano ʻē paha ka hui ʻana o nā ʻenemi hou, akā ua lilo kēia hoʻonohonoho i mea maikaʻi loa no nā ʻaoʻao ʻelua. ʻAʻole hiki i ka Farani, i lanakila i ka makahiki 1940, ʻaʻohe hiki ke loaʻa ka ʻike ma ke ʻano o nā semiconductor, a makemake nui lākou i nā mākau o nā Kelemania. ʻAʻole hiki i ka poʻe Kelemania ke hoʻokō i ka hoʻomohala ʻana ma nā ʻano ʻenehana kiʻekiʻe ma kahi ʻāina i noho ʻia a i hoʻoili ʻia i ke kaua, no laila ua lele lākou i ka manawa kūpono e hoʻomau i ka hana.
Ua hoʻokumu ʻo Welker lāua ʻo Mathare i ke keʻena nui ma kahi hale ʻelua papa ma ke kaona ʻo Aunes-sous-Bois ma Paris, a me ke kōkua ʻana o kahi hui o nā ʻenehana, ua hoʻomaka maikaʻi lākou i nā mea hoʻoponopono germanium ma ka hopena o 1947. nā makana: Ua hoʻi ʻo Welker i kāna hoihoi i nā superconductors, a ʻo Mathare i nā mea hoʻonui.
ʻO Herbert Mathare i ka makahiki 1950
I ka wā o ke kaua, ua hoʻāʻo ʻo Mathare me nā mea hoʻoponopono hoʻopili ʻelua ʻāpana - "duodeodes" - i kahi hoʻāʻo e hōʻemi i ka walaʻau kaapuni. Ua hoʻomaka hou ʻo ia i kāna mau hoʻokolohua a ʻike koke ʻo ia i ka ʻumi ʻumi o ka pōpoki lua, aia ka 1/100 miliona o ka mika mai ka mua, hiki ke hoʻololi i ke au e kahe ana ma ka ʻumiumi mua. Ua hana ʻo ia i kahi amplifier kūlana paʻa, ʻoiai he mea pono ʻole. No ka hoʻokō ʻana i ka hana ʻoi aku ka hilinaʻi, ua huli ʻo ia iā Welker, ka mea i loaʻa ka ʻike nui i ka hana ʻana me nā kristal germanium i ke kaua. Ua ulu aʻe ka hui o Welker, ʻoi aku ka maʻemaʻe o nā kristal germanium, a i ka hoʻomaikaʻi ʻana o ka maikaʻi o ka mea, ua lilo nā mea hoʻopili hoʻopili ʻo Mathare i mea hilinaʻi ma Iune 1948.
ʻO ke kiʻi X-ray o kahi "transistron" e pili ana i ke kaapuni ʻo Mathare, nona ʻelua mau wahi pili me germanium
Ua loaʻa iā Mathare kahi kumu hoʻohālike o ka mea e hana nei: manaʻoʻiʻo ʻo ia ua hana ka lua o ka hoʻopili ʻana i nā lua i ka germanium, e hoʻolalelale ana i ka hele ʻana o kēia manawa ma o ka pilina mua, e hāʻawi ana i nā mea lawe ukana liʻiliʻi. ʻAʻole ʻae ʻo Welker me ia, a manaʻoʻiʻo ʻo ia ka mea e pili ana i kekahi ʻano hopena kahua. Eia naʻe, ma mua o ka hiki iā lākou ke hana i ka hāmeʻa a i ʻole ka manaʻo, ua aʻo lākou ua hoʻomohala kahi pūʻulu o ʻAmelika i ka manaʻo like - he mea hoʻonui germanium me ʻelua mau mea pili - ʻeono mahina ma mua.
Puʻu ʻo Murray
I ka pau ʻana o ke kaua, ua hoʻoponopono hou ʻo Mervyn Kelly i ka hui noiʻi semiconductor ʻo Bell Labs i alakaʻi ʻia e Bill Shockley. Ua ulu ka papahana, loaʻa kālā hou aʻe, a neʻe aku mai kona hale keʻena hana mua ma Manhattan i kahi pā kula e hoʻonui ana ma Murray Hill, New Jersey.
ʻO Murray Hill Campus, ca. 1960
No ka hoʻomaʻamaʻa hou ʻana iā ia iho me nā semiconductors kiʻekiʻe (ma hope o kona manawa i ka noiʻi hana i ka wā o ke kaua), ua kipa ʻo Shockley i ka hale hana ʻo Russell Ohl's Holmdel i ka pūnāwai o 1945. Ua hoʻohana ʻo Ohl i nā makahiki kaua e hana ana i ka silikona a ʻaʻole hoʻopau manawa. Ua hōʻike ʻo ia iā Shockley i kahi mea hoʻoikaika kino o kāna hana ponoʻī, i kapa ʻia ʻo ia he "desister." Ua lawe ʻo ia i kahi mea hoʻoponopono hoʻoponopono kiko silika a hoʻouna i ka manawa mai ka pā ma ia. ʻIke ʻia, ua hoʻemi ka wela mai ka pākaukau i ke kūʻē ʻana ma waena o ka wahi hoʻopili, a ua hoʻohuli i ka mea hoʻoponopono i mea hoʻonui i hiki ke hoʻouna i nā hōʻailona lekiō e hiki mai ana i kahi kaapuni ikaika e hiki ai ke mana i kahi leo.
ʻAʻole kūpono ka hopena, ʻaʻole kūpono no ke kālepa. Eia nō naʻe, ua lawa ia e hōʻoia i ka manaʻo o Shockley e hiki ke hana i kahi amplifier semiconductor, a pono e hana ʻia kēia i mea nui no ka noiʻi ʻana ma ke kahua o ka uila paʻa. ʻO kēia hui pū ʻana me ka hui o Ola i hōʻoiaʻiʻo iā Shockley e aʻo mua ʻia ke silikona a me ka germanium. Ua hōʻike lākou i nā waiwai uila maikaʻi, a ua loaʻa i nā hoa metallurgists o Ohl ʻo Jack Skaff lāua ʻo Henry Theurer i ka kūleʻa kupaianaha i ka ulu ʻana, hoʻomaʻemaʻe, a me ka doping i kēia mau kristal i ka wā o ke kaua, ma mua o nā ʻenehana āpau i loaʻa no nā mea semiconductor ʻē aʻe. ʻAʻole e hoʻopau manawa hou ka hui o Shockley i nā mea hoʻonui keleawe keleawe ma mua o ke kaua.
Me ke kōkua ʻana o Kelly, hoʻomaka ʻo Shockley e ʻākoakoa i kahi hui hou. ʻO nā mea pāʻani koʻikoʻi ʻo Walter Brattain, nāna i kōkua iā Shockley i kāna hoʻāʻo mua ʻana i kahi mea hoʻoikaika ikaika (ma 1940), a ʻo John Bardeen, he physicist ʻōpio a me ka limahana Bell Labs hou. Ua loaʻa paha iā Bardeen ka ʻike nui loa o ka physics mokuʻāina paʻa o kēlā me kēia lālā o ka hui - ua wehewehe kāna dissertation i nā pae ikehu o nā electrons i ke ʻano o ka metala sodium. ʻO ia hoʻi kekahi mea mālama iā John Hasbrouck Van Vleck, e like me Atanasov a me Brattain.
A e like me Atanasov, ʻo Bardeen lāua ʻo Shockley nā dissertation i koi i nā helu paʻakikī. Pono lākou e hoʻohana i ka quantum mechanical theory of semiconductors, i wehewehe ʻia e Alan Wilson, e helu i ke ʻano o ka ikehu o nā mea me ka hoʻohana ʻana i ka calculator desktop a Monroe. Ma ke kōkua ʻana i ka hana ʻana i ka transistor, ʻoiaʻiʻo, ua kōkua lākou i ka mālama ʻana i nā haumāna puka e hiki mai ana mai ia hana.
ʻO ka hoʻokokoke mua ʻana o Shockley i kahi mea hoʻonui paʻa paʻa i hilinaʻi i ka mea i kapa ʻia ma hope "". Ua hoʻokuʻu ʻo ia i kahi pā metala ma luna o kahi semiconductor ʻano n-ʻano (me ka nui o nā uku maikaʻi ʻole). ʻO ka hoʻopili ʻana i ka hoʻopiʻi maikaʻi i ka pā e huki ai i nā electrons keu ma luna o ka ʻili o ke aniani, e hana ana i kahi kahawai o nā kumu ʻino e hiki ai ke kahe maʻalahi. ʻO ka hōʻailona i hoʻonui ʻia (e hōʻike ʻia e ka pae hoʻopiʻi ma ka wafer) ma kēia ala hiki ke hoʻololi i ke kaapuni nui (e hele ana ma ka ʻili o ka semiconductor). ʻO ka maikaʻi o kēia papahana i manaʻo ʻia iā ia e kona ʻike theoretical o ka physics. Akā, me ka nui o nā hoʻokolohua a me nā hoʻokolohua, ʻaʻole i holo ka papahana.
Ma Malaki 1946, ua hoʻokumu ʻo Bardeen i kahi kumumanaʻo i hoʻomohala maikaʻi ʻia e wehewehe i ke kumu o kēia: ʻokoʻa ke ʻano o ka ʻili o kahi semiconductor ma ka pae quantum mai kona loko. Hoʻopaʻa ʻia nā kumukūʻai maikaʻi ʻole i huki ʻia i ka ʻili i loko o "nā ʻāina i luna" a pale i ke kahua uila mai ke komo ʻana i ka pā i loko o ka mea. Ua ʻike nā mea ʻē aʻe o ka hui i kēia ʻano loiloi, a ua hoʻokumu i kahi papahana noiʻi hou ma nā ala ʻekolu:
- E hōʻoia i ka noho ʻana o nā mokuʻāina.
- E aʻo i kā lākou mau waiwai.
- E noʻonoʻo pehea e lanakila ai iā lākou a hana .
Ma hope o hoʻokahi makahiki a me ka hapa o ka noiʻi a me ka hoʻokolohua, ma Nowemapa 17, 1947, ua hana ʻo Brattain i kahi holomua. Ua ʻike ʻo ia inā hoʻokomo ʻo ia i ka wai i piha i ka ion, e like me ka wai, ma waena o ka wafer a me ka semiconductor, e hoʻokuke ana ke kahua uila mai ka wafer i nā ion i ka semiconductor, kahi e hoʻopau ai lākou i nā uku i paʻa i nā mokuʻāina. I kēia manawa hiki iā ia ke hoʻomalu i ke ʻano uila o kahi ʻāpana silika ma ka hoʻololi ʻana i ka hoʻopiʻi ma ka wafer. Ua hāʻawi kēia kūleʻa iā Bardeen i manaʻo no kahi ala hou i ka hana ʻana i kahi amplifier: e hoʻopuni i ka wahi hoʻopili o ka rectifier me ka wai electrolyte, a laila e hoʻohana i kahi uea lua i loko o ka wai e hoʻomalu i nā kūlana ili, a pēlā e hoʻomalu ai i ka pae conductivity o ka mea nui. pili. No laila ua hōʻea ʻo Bardeen lāua ʻo Brattain i ka laina hoʻopau.
Ua holo ka manaʻo o Bardeen, akā ua nāwaliwali ka hoʻonui ʻana a ua hoʻohana ʻia ma nā alapine haʻahaʻa loa i hiki ʻole i ka pepeiao o ke kanaka - no laila ʻaʻole pono e like me ke kelepona a i ʻole ka lekiō. Ua manaʻo ʻo Bardeen e hoʻololi i ka germanium kūpaʻa-voltage i hana ʻia ma Purdue, me ka manaʻo e liʻiliʻi nā kumukūʻai e hōʻiliʻili ma luna o kona ʻili. Ua loaʻa koke iā lākou ka piʻi ikaika, akā ma ka ʻaoʻao ʻē aʻe mai ka mea i manaʻo ʻia. Ua ʻike lākou i ka hopena mea lawe liʻiliʻi - ma kahi o nā electrons i manaʻo ʻia, ua hoʻonui ʻia ke kahe e kahe ana ma germanium e nā lua e hele mai ana mai ka electrolyte. ʻO ke au o ka uea i loko o ka electrolyte i hana i kahi papa ʻano p (kahi ʻāpana o nā koina maikaʻi keu) ma ka ʻili o ka germanium n-type.
Ua hōʻike ʻia nā hoʻokolohua ma hope mai ʻaʻole pono ka electrolyte: ma ke kau ʻana i ʻelua mau wahi pili kokoke i ka ʻili germanium, hiki ke hoʻololi i ke au mai kekahi o lākou a i ke au ma kekahi. No ka hoʻokokoke ʻana iā lākou, ua ʻōwili ʻo Brattain i kahi ʻāpana ʻāpana gula a puni kahi ʻāpana plastik ʻekolu a laila ʻoki pono i ka pahu ma ka hope. A laila, me ka hoʻohana ʻana i kahi pūnāwai, ua kaomi ʻo ia i ka triangle kūʻē i ka germanium, ʻo ia ka hopena o nā ʻaoʻao ʻelua o ka ʻoki i hoʻopā i kona ʻili ma kahi mamao o 0,05 mm. Hāʻawi kēia i kā Bell Labs 'transistor prototype i kona ʻano hiʻohiʻona:
ʻO Brattain a me Bardeen transistor prototype
E like me kā Mathare lāua ʻo Welker, ʻo ia, ma ke kumu, he "ʻumiʻumi pōpoki" maʻamau, me ʻelua mau wahi pili ma kahi o hoʻokahi. Ma ka lā 16 o Kekemapa, ua hoʻonui nui ia i ka mana a me ka volta, a me ka alapine o 1000 Hz i ka pae lohe. I hoʻokahi pule ma hope mai, ma hope o nā hoʻomaikaʻi liʻiliʻi, ua hoʻonui ʻo Bardeen lāua ʻo Brattain i ka uila ma 100 mau manawa a me ka mana ma 40 mau manawa, a hōʻike i nā alakaʻi o Bell e hiki i kā lākou hāmeʻa ke hana i ka ʻōlelo leo. Ua hoʻokumu ʻo John Pierce, kekahi lālā o ka hui hoʻomohala solid-state, i ka huaʻōlelo "transistor" ma hope o ka inoa o ka hoʻoponopono copper oxide a Bell, ka varistor.
No nā mahina ʻeono e hiki mai ana, ua hūnā ka hale hana i ka hana hou. Manaʻo ka hoʻokele e hoʻomaka lākou i ka hoʻomaka ʻana i ka hoʻolaha ʻana i ka transistor ma mua o ka loaʻa ʻana o nā lima ʻē aʻe. Ua hoʻonohonoho ʻia kahi hālāwai paʻi ma Iune 30, 1948, i ka manawa kūpono e uhaʻi i nā moeʻuhane o Welker lāua ʻo Mathare no ka make ʻole. I kēia manawa, hāʻule mālie ka hui noiʻi semiconductor. Ma hope o ka lohe ʻana e pili ana i nā hana a Bardeen lāua ʻo Brattain, ua hoʻomaka ko lāua haku ʻo Bill Shockley e hana e lawe i ka hōʻaiʻē nona iho. A ʻoiai ʻo ia wale nō ka hana nānā, ua loaʻa iā Shockley ka like, inā ʻaʻole ʻoi aku, ka hoʻolaha ma ka hōʻike lehulehu - e like me ka mea i ʻike ʻia ma kēia kiʻi i hoʻokuʻu ʻia iā ia ma ka mānoanoa o ka hana, aia ma kahi kokoke i kahi papa hana.
1948 kiʻi hoʻolaha - Bardeen, Shockley a me Brattain
Akā naʻe, ʻaʻole lawa ka kaulana like no Shockley. A ma mua o ka ʻike ʻana o kekahi ma waho o Bell Labs e pili ana i ka transistor, ua hana ʻo ia i ka hana hou ʻana no kāna iho. A ʻo kēia wale nō ka mea mua o nā hana hou he nui.
He aha hou aʻe e heluhelu ai
- ʻO Robert Buderi, The Invention That Changed the World (1996)
- Michael Riordan, "How Europe Missed the Transistor," IEEE Spectrum (Nov. 1, 2005)
- ʻO Michael Riordan lāua ʻo Lillian Hoddeson, Crystal Fire (1997)
- ʻO Armand Van Dormael, "ʻO ka 'French' Transistor," (1994)
Source: www.habr.com