Lwm cov ntawv hauv series:
- Keeb kwm ntawm lub relay
- Keeb kwm ntawm electronic computers
- Keeb kwm ntawm lub transistor
- Internet keeb kwm
Txoj kev mus rau cov khoom siv hauv lub xeev tau ntev thiab nyuaj. Nws pib nrog kev tshawb pom tias qee yam khoom coj txawv txawv nyob rau hauv lub xub ntiag ntawm hluav taws xob - tsis yog raws li cov kev xav uas twb muaj lawm yav dhau los tau kwv yees. Dab tsi ua raws li yog zaj dab neeg ntawm yuav ua li cas thev naus laus zis tau dhau los ua kev tshawb fawb thiab kev qhuab qhia hauv lub xyoo pua 20th. Amateurs, novices thiab cov kws tshaj lij inventors uas yuav luag tsis muaj kev kawm txuj ci tau txais txiaj ntsig zoo rau kev tsim cov xov tooj, xov tooj thiab xov tooj cua. Tab sis, raws li peb yuav pom, yuav luag txhua qhov kev nce qib hauv keeb kwm ntawm cov khoom siv hluav taws xob hauv lub xeev tau los ntawm cov kws tshawb fawb uas tau kawm hauv cov tsev kawm qib siab (thiab feem ntau muaj PhD hauv physics) thiab ua haujlwm hauv tsev kawm qib siab lossis cov chaw tshawb fawb koom nrog.
Txhua tus neeg uas muaj kev nkag mus rau lub rooj cob qhia thiab cov khoom siv yooj yim tuaj yeem sib sau ua ke ntawm cov xov hlau, hlau thiab ntoo. Tsim lub tshuab nqus tsev yuav tsum muaj cov cuab yeej tshwj xeeb uas tuaj yeem tsim lub iav qhov muag teev thiab tso cov cua tawm ntawm nws. Cov khoom siv hauv lub xeev tau ploj mus rau hauv lub qhov luav los ntawm qhov kev hloov pauv digital tsis tau rov qab los, plunging puas tau tob rau hauv lub ntiaj teb kev txawj ntse tsuas yog ua lej lej thiab siv tau tsuas yog nrog kev pab los ntawm cov khoom siv kim heev.
Galena
Nyob rau hauv 1874 xyoo , 24-xyoo-laus physicist los ntawm St. Thomas hauv Leipzig, luam tawm thawj zaug ntawm ntau yam haujlwm tseem ceeb hauv nws txoj haujlwm ntev. Daim ntawv, "Nyob rau ntawm Txoj Kev Hluav Taws Xob los ntawm Hlau Sulfides," tau txais hauv Pogendorff's Annalen, ib phau ntawv xov xwm muaj koob npe rau kev tshawb fawb lub cev. Txawm tias muaj lub npe tho txawv, Brown daim ntawv tau piav qhia qee qhov kev sim xav tsis thoob thiab tsis txaus ntseeg.
Ferdinand Brown
Brown tau ua rau muaj kev xav tsis thoob los ntawm sulfides - cov pob zeb ntxhia uas muaj cov tshuaj sulfur nrog cov hlau - los ntawm nws txoj haujlwm . Thaum ntxov li xyoo 1833, Michael Faraday tau sau tseg tias cov khoom siv ntawm cov nyiaj sulfide nce nrog qhov kub thiab txias, uas yog qhov txawv ntawm tus cwj pwm ntawm cov hlau conductors. Hittorf tau sau ib daim ntawv qhia meej txog kev ntsuas ntawm qhov tshwm sim hauv xyoo 1850, rau ob qho tib si nyiaj thiab tooj liab sulfides. Tam sim no Brown, siv qhov kev sim teeb pom kev zoo uas nias cov hlau hlau tawm tsam sulfide crystal nrog lub caij nplooj ntoos hlav kom ntseeg tau tias kev sib cuag zoo, nrhiav pom ib yam dab tsi txawm tias neeg txawv. Lub conductivity ntawm cov muaju nyob ntawm qhov kev taw qhia - piv txwv li, tam sim no yuav ntws zoo nyob rau hauv ib qho kev taw qhia, tab sis thaum lub polarity ntawm lub roj teeb tau thim rov qab, tam sim no tuaj yeem poob qis heev. Crystals tau ua ntau dua li cov neeg siv hluav taws xob hauv ib qho kev taw qhia (zoo li cov hlau ib txwm muaj) thiab ntau dua li cov insulators hauv lwm qhov (xws li iav lossis roj hmab). Cov cuab yeej no tau los ua lub npe hu ua rectification vim nws lub peev xwm los ncaj "crimped" alternating tam sim no rau hauv "flat" ncaj tam sim no.
Nyob rau tib lub sijhawm, cov kws tshawb fawb tau tshawb pom lwm yam khoom txawv txawv ntawm cov ntaub ntawv xws li selenium, uas tuaj yeem smelted los ntawm qee cov hlau sulfide ores. Thaum raug lub teeb, selenium nce conductivity thiab txawm pib tsim hluav taws xob, thiab nws kuj yuav siv tau rau rectification. Puas muaj qee qhov kev sib txuas nrog sulfide crystals? Yog tsis muaj cov qauv theoretical los piav qhia txog qhov tshwm sim, thaj chaw tau nyob hauv lub xeev tsis meej pem.
Txawm li cas los xij, qhov tsis muaj kev xav tsis tau tso tseg kev sim ua kom siv tau cov txiaj ntsig. Thaum xyoo 1890s, Brown tau los ua tus xibfwb ntawm University of Strasbourg - tsis ntev los no tau txuas ntxiv los ntawm Fabkis thaum lub sijhawm thiab hloov npe rau Kaiser Wilhelm University. Nyob ntawd nws tau raug nqus mus rau hauv lub ntiaj teb tshiab tshiab ntawm radiotelegraphy. Nws tau pom zoo rau cov lus pom zoo los ntawm ib pab pawg neeg ua lag luam los koom ua ke tsim kev sib txuas lus wireless raws li kev xa xov tooj cua hauv dej. Txawm li cas los xij, nws thiab nws cov neeg koom tes sai sai tau tso tseg lub tswv yim qub hauv kev pom zoo ntawm kev xa xov hluav taws xob, uas tau siv los ntawm Marconi thiab lwm tus.
Ntawm cov xwm txheej ntawm xov tooj cua uas Brown pawg nrhiav kev txhim kho yog tus qauv txais, . Nws tau ua raws li qhov tseeb tias cov xov tooj cua tsis ua rau cov ntaub ntawv hlau sib txuas ua ke, tso cai rau tam sim no los ntawm lub roj teeb hla mus rau lub teeb liab. Nws ua haujlwm, tab sis lub kaw lus tsuas yog teb rau cov teeb liab muaj zog, thiab nws yuav tsum tau ntaus tas li ntawm cov cuab yeej txhawm rau rhuav tshem cov sawdust. Brown nco qab nws qhov kev sim qub nrog cov muaju sulfide, thiab xyoo 1899 nws rov tsim nws qhov kev sim qub nrog lub hom phiaj tshiab - los ua tus ntes rau cov teeb liab wireless. Nws siv cov nyhuv rectification los hloov cov me me oscillating tam sim no tsim los ntawm kev hla xov tooj cua tsis tau mus rau hauv ib qho tam sim no uas tuaj yeem ua lub zog rau tus neeg hais lus me me uas ua rau muaj suab nrov rau txhua qhov chaw lossis khiav ceev. Cov cuab yeej no tom qab dhau los ua lub npe hu ua ""vim qhov pom ntawm cov hlau, uas yooj yim kov rau saum cov siv lead ua. Hauv tebchaws Askiv Is Nrias teb (qhov chaw Bangladesh nyob niaj hnub no), tus kws tshawb fawb thiab tus tsim khoom Jagadish Bose tau tsim cov cuab yeej zoo sib xws, tej zaum thaum ntxov li 1894. Lwm tus sai sai pib ua cov cuab yeej zoo sib xws raws li silicon thiab carborundum (silicon carbide).
Txawm li cas los xij, nws yog qhov tseeb , txhuas sulfide, uas tau smelted los tsim txhuas txij li thaum ancient sij hawm, tau los ua cov khoom ntawm kev xaiv rau siv lead ua detectors. Lawv tau yooj yim ua thiab pheej yig, thiab vim li ntawd lawv tau los ua neeg nyiam heev ntawm cov neeg nyiam ua xov tooj cua thaum ntxov. Ntxiv mus, tsis zoo li ib tug binary coherer (nrog sawdust uas yog clumped ua ke los yog tsis), ib tug crystalline rectifier yuav tsim ib tug tas mus li teeb liab. Yog li ntawd, nws tuaj yeem tsim lub suab thiab suab paj nruag rau pob ntseg, thiab tsis yog Morse code nrog nws cov dots thiab dashes.
Cat's whisker detector raws li galena. Qhov me me ntawm cov hlau ntawm sab laug yog lub whisker, thiab cov khoom siv nyiaj hauv qab yog cov galena siv lead ua.
Txawm li cas los xij, raws li kev ntxhov siab hauv xov tooj cua amateurs sai sai nrhiav pom, nws tuaj yeem siv sijhawm feeb lossis ntau teev kom pom qhov taw tes khawv koob ntawm lub ntsej muag uas yuav muab kev kho kom zoo. Thiab cov teeb liab tsis muaj amplification tsis muaj zog thiab muaj lub suab hlau. Los ntawm xyoo 1920, lub tshuab nqus tsev txais lub tshuab nqus tsev nrog triode amplifiers tau zoo siv cov khoom siv lead ua tsis siv neeg yuav luag txhua qhov chaw. Lawv tsuas yog txaus nyiam feature yog lawv pheej yig.
Qhov kev tshwm sim luv luv no hauv xov tooj cua zoo li yog qhov txwv ntawm kev siv tswv yim ntawm cov khoom siv hluav taws xob coj txawv txawv ntawm cov khoom pom los ntawm Brown thiab lwm tus.
Tooj oxide
Tom qab ntawd hauv xyoo 1920, lwm tus kws kho mob hu ua Lars Grondahl tau pom qee yam txawv txawv nrog nws qhov kev sim teeb tsa. Grondahl, tus thawj ntawm cov hlua ntawm cov txiv neej ntse thiab nyob tsis tswm nyob rau hauv keeb kwm ntawm American West, yog tus tub ntawm ib tug pej xeem engineer. Nws txiv, uas tau tsiv teb tsaws chaw los ntawm Norway xyoo 1880, ua haujlwm tau ntau xyoo hauv kev tsheb ciav hlau hauv California, Oregon thiab Washington. Thaum xub thawj, Grondahl zoo li tau txiav txim siab tawm hauv nws txiv lub ntiaj teb engineering tom qab, mus rau Johns Hopkins rau tus kws kho mob hauv physics kom mus kawm txoj hauv kev. Tab sis tom qab ntawd nws tau koom nrog kev lag luam kev tsheb ciav hlau thiab tau txais txoj haujlwm ua tus thawj coj ntawm kev tshawb fawb ntawm Union Switch thiab Signal, ib qho kev faib tawm ntawm kev lag luam loj. , uas muab khoom siv rau kev lag luam railway.
Ntau qhov chaw qhia tsis sib haum xeeb rau Grondahl qhov kev mob siab rau nws txoj kev tshawb fawb, tab sis yuav tsum yog li ntawd, nws pib sim nrog tooj liab disks rhuab ntawm ib sab los tsim ib txheej oxidized. Thaum ua haujlwm nrog lawv, nws pom qhov asymmetry ntawm qhov tam sim no - qhov kev tawm tsam hauv ib qho kev coj yog peb zaug ntau dua li lwm qhov. Ib daim disk ntawm tooj liab thiab tooj liab oxide kho qhov tam sim no, ib yam li sulfide siv lead ua.
Tooj liab Oxide Rectifier Circuit Court
Grondahl tau siv sijhawm rau xyoo tom ntej no los tsim kho cov khoom lag luam npaj ua lag luam raws li qhov tshwm sim no, suav nrog lwm tus kws tshawb fawb Asmeskas, Paul Geiger, ua ntej xa daim ntawv thov patent thiab tshaj tawm nws qhov kev tshawb pom rau American Physical Society hauv 1926. tam sim ntawd los ua lag luam hit. Vim tias tsis muaj cov filaments tsis yooj yim, nws tau ntseeg tau ntau dua li lub tshuab nqus tsev rectifier raws li Fleming valve txoj cai, thiab pheej yig dua los tsim. Tsis zoo li Brown rectifier crystals, nws tau ua haujlwm rau thawj zaug sim, thiab vim muaj qhov sib txuas loj dua ntawm cov hlau thiab oxide, nws tau ua haujlwm nrog ntau qhov loj ntawm cov tam sim no thiab qhov hluav taws xob. Nws tuaj yeem them cov roj teeb, ntes cov cim hauv ntau lub tshuab hluav taws xob, thiab ua raws li kev nyab xeeb shunt hauv cov tshuab hluav taws xob muaj zog. Thaum siv los ua photocell, cov discs tuaj yeem ua lub teeb ntsuas, thiab tshwj xeeb tshaj yog siv hauv kev yees duab. Lwm cov kws tshawb fawb nyob ib ncig ntawm tib lub sijhawm tsim selenium rectifiers uas pom cov ntawv siv zoo sib xws.
Ib pob ntawm rectifiers raws li tooj liab oxide. Ib qho kev sib dhos ntawm ntau lub disks tau nce qhov rov qab ua haujlwm, uas ua rau nws muaj peev xwm siv lawv nrog high voltage.
Ob peb xyoos tom qab ntawd, ob tug Bell Labs physicists, Joseph Becker thiab , txiav txim siab los kawm txog kev ua haujlwm ntawm lub tshuab hluav taws xob tooj liab - lawv xav paub seb nws ua haujlwm li cas thiab yuav siv li cas ntawm Tswb System.
Brattain nyob rau hauv lub hnub nyoog laus - approx. Xyoo 1950
Brattain yog los ntawm tib cheeb tsam xws li Grondal, nyob rau hauv Pacific Northwest, qhov chaw nws loj hlob ntawm ib tug ua liaj ua teb ob peb kilometers ntawm ciam teb Canada. Hauv tsev kawm ntawv theem siab, nws tau nyiam physics, qhia txog kev txawj ntse hauv kev ua haujlwm, thiab thaum kawg tau txais ib daim ntawv kawm tiav hauv University of Minnesota thaum xyoo 1920s, thiab tau ua haujlwm hauv Bell Laboratories hauv xyoo 1929. Ntawm lwm yam, hauv tsev kawm ntawv nws tau kawm. Qhov tseeb theoretical physics, uas tau txais kev muaj koob meej hauv Tebchaws Europe, thiab lub npe hu ua quantum mechanics (nws tus curator yog , uas kuj tau cob qhia John Atanasoff).
Quantum kiv puag ncig
Lub platform tshiab theoretical tau maj mam tsim nyob rau hauv peb lub xyoos dhau los, thiab nyob rau hauv lub sij hawm nws yuav muaj peev xwm piav qhia tag nrho cov phenomena coj txawv txawv uas tau pom nyob rau hauv cov ntaub ntawv xws li galena, selenium thiab tooj liab oxide. Tag nrho pawg ntawm feem ntau cov tub ntxhais hluas physicists, feem ntau yog los ntawm lub teb chaws Yelemees thiab cov teb chaws nyob sib ze, ua rau ib tug quantum kiv puag ncig nyob rau hauv physics. Txhua qhov chaw uas lawv ntsia, lawv pom tsis yog lub ntiaj teb du thiab txuas ntxiv uas lawv tau qhia, tab sis txawv txawv, tsis sib xws.
Nws tag nrho pib hauv 1890s. Max Planck, tus xibfwb nto moo ntawm University of Berlin, tau txiav txim siab ua haujlwm nrog cov teeb meem tsis paub daws teeb meem: yuav ua li cas ""(ib yam khoom zoo tshaj plaws uas nqus tag nrho lub zog thiab tsis cuam tshuam nws) emits hluav taws xob hauv electromagnetic spectrum? Ntau yam qauv tau sim, tsis muaj ib qho twg uas phim cov txiaj ntsig kev sim - lawv ua tsis tiav ntawm ib qho kawg ntawm spectrum lossis lwm qhov. Planck tau tshawb pom tias yog tias peb xav tias lub zog tau tawm los ntawm lub cev hauv cov "pob ntawv" me me ntawm cov khoom sib cais, ces peb tuaj yeem sau ib txoj cai yooj yim ntawm kev sib raug zoo ntawm zaus thiab lub zog, uas zoo kawg nkaus phim cov txiaj ntsig empirical.
Tsis ntev tom qab ntawd, Einstein pom tias tib yam tshwm sim nrog kev nqus ntawm lub teeb (thawj lub ntsiab lus ntawm photons), thiab J. J. Thomson tau pom tias hluav taws xob kuj tseem nqa tsis tau los ntawm cov kua dej txuas ntxiv lossis yoj, tab sis los ntawm cov khoom sib cais - electrons. Niels Bohr tau tsim ib qho qauv los piav qhia tias lub atom zoo siab npaum li cas tawm hluav taws xob los ntawm kev xa cov hluav taws xob rau ib tus neeg orbits hauv lub atom, txhua tus muaj nws lub zog. Txawm li cas los xij, lub npe no yog kev dag ntxias vim lawv tsis coj tus cwj pwm zoo li lub orbits ntawm lub ntiaj teb - nyob rau hauv Bohr tus qauv, electrons tam sim ntawd dhia los ntawm ib lub orbit, los yog lub zog theem, mus rau lwm yam, tsis dhau los ntawm ib tug nruab nrab lub xeev. Thaum kawg, nyob rau xyoo 1920, Erwin SchrΓΆdinger, Werner Heisenberg, Max Yug thiab lwm tus tau tsim ib qho kev ua lej dav dav hu ua quantum mechanics, suav nrog txhua tus qauv tshwj xeeb quantum uas tau tsim nyob rau nees nkaum xyoo dhau los.
Los ntawm lub sij hawm no, physicists twb ntseeg tau hais tias cov ntaub ntawv xws li selenium thiab galena, uas nthuav tawm photovoltaic thiab rectifying zog, koom nyob rau hauv ib chav kawm ntawm cov ntaub ntawv, uas lawv hu ua semiconductors. Qhov kev faib tawm tau siv sijhawm ntev heev rau ntau qhov laj thawj. Ua ntej, pawg "conductors" thiab "insulators" lawv tus kheej tau dav heev. T.N. "conductors" variedly enormously nyob rau hauv conductivity, thiab tib yam (rau ib tug tsawg npaum li cas) yog muaj tseeb ntawm insulators, thiab nws tsis pom tseeb yuav ua li cas ib tug tshwj xeeb conductor yuav muab faib mus rau hauv ib yam ntawm cov chav kawm ntawv. Ntxiv mus, kom txog rau thaum ib nrab xyoo pua 20th nws yog tsis yooj yim sua kom tau los yog tsim cov tshuaj ntshiab heev, thiab tej yam oddities nyob rau hauv lub conductivity ntawm tej yam ntuj tso cov ntaub ntawv yuav yeej ib txwm raug ntaus nqi mus rau paug.
Physicists tam sim no muaj ob qho tib si lej ntawm quantum mechanics thiab chav kawm tshiab ntawm cov ntaub ntawv uas lawv tuaj yeem siv tau. British theorist yog thawj zaug muab tso ua ke thiab tsim cov qauv dav dav ntawm semiconductors thiab lawv ua haujlwm li cas hauv xyoo 1931.
Thaum xub thawj, Wilson tau sib cav tias cov khoom siv hluav taws xob sib txawv los ntawm dielectrics hauv lub xeev ntawm lawv lub zog hluav taws xob. Quantum mechanics hais tias cov hluav taws xob muaj peev xwm muaj nyob hauv qee qhov tsawg ntawm lub zog muaj nyob hauv lub plhaub, lossis orbitals, ntawm tus kheej atoms. Yog tias koj nyem cov atoms ua ke hauv cov qauv ntawm cov khoom siv, nws yuav yog qhov tseeb dua rau kev xav txog lub zog txuas ntxiv mus dhau ntawm nws. Muaj qhov chaw khoob hauv cov neeg siv hluav taws xob hauv cov hluav taws xob siab, thiab cov hluav taws xob tuaj yeem txav tau cov hluav taws xob ywj pheej nyob ntawd. Nyob rau hauv insulators, cov cheeb tsam tau sau, thiab nws yog qhov ntev heev nce mus txog qhov siab dua, ua qhov chaw, los ntawm qhov uas nws yooj yim rau hluav taws xob mus ncig.
Qhov no coj nws mus rau qhov xaus hais tias impurities - txawv teb chaws atoms nyob rau hauv cov ntaub ntawv tus qauv - yuav tsum tau pab txhawb rau nws cov khoom semiconductor. Lawv tuaj yeem muab cov khoom siv hluav taws xob ntxiv, uas yooj yim khiav mus rau hauv cov khoom siv hluav taws xob, lossis qhov - qhov tsis muaj hluav taws xob txheeb ze rau lwm cov khoom siv - uas tsim cov khoom siv hluav taws xob uas tsis muaj hluav taws xob tuaj yeem txav mus los. Thawj qhov kev xaiv tom qab hu ua n-hom (los yog hluav taws xob) semiconductors vim yog cov nqi tsis zoo, thiab qhov thib ob - p-hom lossis qhov semiconductors vim tias cov nqi zoo tshaj.
Thaum kawg, Wilson tau hais tias tam sim no rectification los ntawm semiconductors tuaj yeem piav qhia hauv quantum quantum cov ntsiab lus. , tam sim ntawd dhia ntawm electrons hla ib tug nyias hluav taws xob thaiv nyob rau hauv ib yam khoom. Txoj kev xav zoo li plausible, tab sis nws kwv yees tias nyob rau hauv lub rectifier tam sim no yuav tsum ntws los ntawm oxide mus rau tooj liab, txawm hais tias qhov tseeb nws yog lwm txoj kev nyob ib ncig ntawm.
Yog li, txawm tias tag nrho Wilson txoj kev tawg, semiconductors tseem nyuaj piav qhia. Raws li nws maj mam dhau los ua kom pom tseeb, cov kev hloov pauv hauv cov qauv siv lead ua thiab cov ntsiab lus ntawm impurities disproportionately cuam tshuam rau lawv tus cwj pwm macroscopic hluav taws xob. Tsis quav ntsej qhov tsis nkag siab-vim tsis muaj leej twg tuaj yeem piav qhia qhov kev soj ntsuam kev sim ua los ntawm Brown 60 xyoo dhau los-Bratteyn thiab Becker tau tsim cov txheej txheem tsim khoom zoo rau tooj liab-oxide rectifiers rau lawv tus tswv ntiav haujlwm. Lub Tswb System tau pib hloov lub tshuab nqus tsev vacuum rectifiers thoob plaws hauv lub cev nrog cov cuab yeej tshiab uas lawv cov engineers hu ua , txij li nws qhov kev tiv thaiv txawv nyob ntawm qhov kev taw qhia.
khoom plig kub
Mervyn Kelly, tus kws kho mob lub cev thiab yav dhau los tus thawj coj ntawm Bell Labs 'lub tshuab nqus tsev vacuum department, tau txaus siab rau qhov kev txhim kho no. Nyob rau hauv ob peb lub xyoo caum, lub tshuab nqus tsev raj muab Tswb nrog invaluable kev pab cuam, thiab muaj peev xwm ua tau hauj lwm uas tsis muaj peev xwm nrog rau yav dhau los tiam ntawm mechanical thiab electromechanical Cheebtsam. Tab sis lawv khiav kub, tsis tu ncua overheated, noj ntau lub zog, thiab nyuaj rau tswj. Kelly npaj los tsim kho Tswb lub kaw lus nrog ntau txhim khu kev qha thiab ruaj khov-xeev hluav taws xob cov khoom siv hluav taws xob, xws li varistors, uas tsis tas yuav tsum tau kaw, roj puv lossis khoob rooj plaub lossis kub filaments. Xyoo 1936, nws tau los ua tus thawj coj ntawm Bell Labs 'kev tshawb fawb department, thiab pib hloov lub koom haum ntawm txoj kev tshiab.
Tom qab tau txais lub zog-state rectifier, cov kauj ruam tom ntej yog los tsim kom muaj lub zog-state amplifier. Lawm, zoo li lub raj amplifier, xws li cov cuab yeej kuj tuaj yeem ua haujlwm raws li kev hloov digital. Qhov no yog qhov txaus siab tshwj xeeb rau Bell lub tuam txhab, txij li cov xov tooj hloov pauv tseem siv ntau lub tshuab hluav taws xob digital keyboards. Lub tuam txhab tab tom nrhiav kom muaj kev ntseeg siab dua, me dua, lub zog txuag thiab txias dua rau lub tshuab nqus tsev hauv xov tooj, xov tooj cua, radars thiab lwm yam khoom siv analog, uas lawv tau siv los ua kom muaj zog tsis muaj zog rau qib uas tib neeg pob ntseg tuaj yeem hnov.
Xyoo 1936, Tswb Laboratories thaum kawg tau tshem cov neeg ntiav neeg ua haujlwm khov kho thaum lub sijhawm . Kelly tam sim ntawd pib nrhiav cov kws tshaj lij quantum mechanics los pab tsim nws txoj haujlwm tshawb fawb hauv lub xeev, suav nrog , lwm haiv neeg West Coast, los ntawm Palo Alto, California. Lub ntsiab lus ntawm nws qhov kev tshaj tawm MIT tsis ntev los no tau ua tiav zoo rau Kelly cov kev xav tau: "Electron Bands hauv Sodium Chloride."
Brattain thiab Becker txuas ntxiv lawv cov kev tshawb fawb ntawm tooj liab oxide rectifier lub sijhawm no, nrhiav kev txhim kho cov khoom siv hluav taws xob hauv lub xeev. Txoj kev pom tseeb tshaj plaws los ua kom nws yog ua raws li kev sib piv nrog lub tshuab nqus tsev. Ib yam li Lee de Forest coj lub raj amp thiab nruab nrab ntawm lub cathode thiab anode, thiab Brattain thiab Becker xav txog yuav ua li cas ib tug mesh yuav tsum tau muab tso rau ntawm qhov sib txuas ntawm tooj liab thiab tooj liab oxide, qhov twg rectification yuav tsum tshwm sim. Txawm li cas los xij, vim qhov me me ntawm txheej, lawv pom tias nws tsis tuaj yeem ua qhov no, thiab tsis ua tiav hauv qhov no.
Lub caij no, lwm qhov kev txhim kho tau pom tias Tswb Labs tsis yog tib lub tuam txhab txaus siab rau cov khoom siv hluav taws xob hauv xeev. Xyoo 1938, Rudolf Hilsch thiab Robert Pohl tau luam tawm cov txiaj ntsig ntawm kev sim ua nyob rau hauv University of GΓΆttingen ntawm kev ua hauj lwm hauv lub xeev amplifier tsim los ntawm kev qhia ib daim phiaj rau hauv ib qho poov tshuaj bromide siv lead ua. Cov cuab yeej kuaj no tsis muaj txiaj ntsig zoo, feem ntau vim tias nws ua haujlwm ntawm qhov zaus tsis tshaj 1 Hz. Txawm li cas los xij, qhov kev ua tiav no tsis tuaj yeem ua tau tab sis thov kom txhua tus nyiam hauv cov khoom siv hluav taws xob hauv xeev. Tib lub xyoo ntawd, Kelly tau muab Shockley rau ib pab pawg neeg tshawb fawb ywj pheej tshiab thiab muab nws thiab nws cov npoj yaig Foster Nix thiab Dean Woolridge carte blanche los tshawb txog lawv lub peev xwm.
Tsawg kawg yog ob tus neeg tsim khoom lag luam tau tswj hwm los tsim cov khoom siv hluav taws xob hauv lub xeev ua ntej Ntiaj Teb Tsov Rog II. Nyob rau hauv 1922, Soviet physicist thiab inventor luam tawm cov txiaj ntsig ntawm kev sim ua tiav nrog zincite semiconductors, tab sis nws txoj haujlwm mus tsis pom los ntawm cov zej zog Western; Xyoo 1926, tus kws tsim khoom Asmeskas Julius Lillenfield tau thov rau patent rau lub suab nrov hauv lub xeev, tab sis tsis muaj pov thawj tias nws qhov kev tsim kho tau ua haujlwm.
Shockley thawj qhov kev pom loj hauv nws txoj haujlwm tshiab tau tshwm sim thaum nyeem ntawv British physicist Neville Moth txoj haujlwm xyoo 1938, Txoj Kev Xav ntawm Crystalline Rectifiers, uas thaum kawg piav qhia txog lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev ua haujlwm ntawm Grondahl tooj liab oxide rectifier. Mott siv cov lej ntawm quantum mechanics los piav txog kev tsim hluav taws xob ntawm qhov sib txuas ntawm cov hlau thiab cov khoom siv hluav taws xob, thiab yuav ua li cas cov hluav taws xob "dhia" hla qhov hluav taws xob thaiv no, tsis yog tunneling raws li Wilson tau npaj. Tam sim no ntws yooj yim dua los ntawm cov hlau mus rau semiconductor dua vice versa vim hais tias cov hlau muaj ntau ntau dawb electrons.
Qhov no coj Shockley mus rau tib lub tswv yim uas Brattain thiab Becker tau txiav txim siab thiab tsis lees paub ntau xyoo ua ntej - ua lub suab nrov hauv lub xeev los ntawm kev ntxig cov tooj liab oxide mesh ntawm tooj liab thiab tooj liab oxide. Nws cia siab tias tam sim no ntws los ntawm kab sib chaws yuav ua rau kom muaj kev txwv tsis pub muaj kev txwv tam sim no los ntawm tooj liab mus rau oxide, tsim ib qho inverted, amplified version ntawm lub teeb liab ntawm daim phiaj. Nws thawj qhov kev sim siab ua tsis tiav tag nrho, yog li nws tig mus rau ib tug txiv neej uas muaj kev ua haujlwm zoo dua qub thiab paub txog cov rectifiers: Walter Brattain. Thiab, txawm hais tias nws tsis muaj kev xav tsis thoob txog qhov tshwm sim, Brattain tau pom zoo los ua kom txaus siab rau Shockley qhov kev xav paub, thiab tsim kom muaj ntau txoj hauv kev ntawm "daim phiaj" amplifier. Nws kuj tsis kam ua haujlwm.
Tom qab ntawd kev ua tsov ua rog cuam tshuam, tawm hauv Kelly qhov kev tshawb fawb tshiab hauv kev tsis sib haum xeeb. Kelly tau los ua tus thawj coj ntawm pawg neeg ua haujlwm radar ntawm Bell Labs, txhawb nqa los ntawm lub chaw tshawb fawb tseem ceeb hauv Asmeskas radar ntawm MIT. Brattain ua haujlwm rau nws luv luv, thiab tom qab ntawd tsiv mus rau kev tshawb fawb txog kev tshawb nrhiav cov hlau nplaum ntawm submarines rau navy. Woolridge tau ua haujlwm ntawm kev tswj hluav taws kub, Nix tau ua haujlwm ntawm cov pa hluav taws xob rau Manhattan Project, thiab Shockley tau mus rau hauv kev tshawb fawb ua haujlwm, thawj zaug ua haujlwm ntawm kev tiv thaiv submarine ua tsov rog nyob rau hauv Atlantic thiab tom qab ntawd rau kev foob pob hauv Pacific.
Tab sis txawm tias qhov kev cuam tshuam no, kev ua tsov ua rog tsis tau tso tseg txoj kev loj hlob ntawm cov khoom siv hluav taws xob hauv lub xeev. Ntawm qhov tsis sib xws, nws orchestrated loj infusion ntawm cov peev txheej mus rau hauv lub tshav pob, thiab coj mus rau ib tug concentration ntawm kev tshawb fawb ntawm ob yam ntaub ntawv: germanium thiab silicon.
Dab tsi ntxiv nyeem
Ernest Bruan thiab Stuart MacDonald, Revolution in Miniature (1978)
Friedrich Kurylo thiab Charles Susskind, Ferdinand Braun (1981)
G. L. Pearson thiab W. H. Brattain, βHistory of Semiconductor Research,β Proceedings of the IRE (Lub Kaum Ob Hlis 1955).
Michael Riordan thiab Lillian Hoddeson, Crystal Fire (1997)
Tau qhov twg los: www.hab.com