Lòt atik nan seri a:
- Istwa relè a
- Istwa nan òdinatè elektwonik
- Istwa tranzistò a
- Istwa entènèt
Creze lagè mete sèn nan pou avènement tranzistò a. Soti nan 1939 rive 1945, konesans teknik nan jaden an nan semi-conducteurs elaji anpil. E te gen yon rezon ki senp pou sa a: rada. Teknoloji ki pi enpòtan nan lagè, egzanp sa yo enkli: detekte atak lè, chèche soumaren, dirije atak lè lannwit nan sib, vize sistèm defans lè ak zam naval. Enjenyè yo te menm aprann kijan pou yo mete ti rada yo nan kokiy zam pou yo eksploze pandan y ap vole toupre sib la - . Sepandan, sous la nan nouvo teknoloji militè pwisan sa a te nan yon domèn ki pi lapè: etid la nan atmosfè anwo a pou rezon syantifik.
Rada
An 1901, Marconi Wireless Telegraph Company te transmèt avèk siksè yon mesaj san fil atravè Atlantik la, soti nan Cornwall rive nan Newfoundland. Reyalite sa a te mennen syans modèn nan konfizyon. Si transmisyon radyo vwayaje nan yon liy dwat (jan yo ta dwe), transmisyon sa yo ta dwe enposib. Pa gen okenn liy vizyon dirèk ant Angletè ak Kanada ki pa travèse Latè, kidonk mesaj Marconi te oblije vole nan lespas. Enjenyè Ameriken Arthur Kennealy ak fizisyen Britanik Oliver Heaviside an menm tan ak endepandan pwopoze ke eksplikasyon an pou fenomèn sa a dwe asosye ak yon kouch gaz iyonize ki sitiye nan atmosfè a anwo, ki kapab reflete vag radyo tounen sou Latè (Marconi li menm te kwè ke onn radyo swiv koube sifas Latè a, sepandan, fizisyen pa t sipòte li).
Nan ane 1920 yo, syantis yo te devlope nouvo ekipman ki te fè li posib pou premye pwouve egzistans la nan iyonosfè a ak Lè sa a, etidye estrikti li yo. Yo te itilize tib vakyòm pou jenere pulsasyon radyo onn kout, antèn direksyon pou voye yo moute nan atmosfè a epi anrejistre eko yo, ak pou demontre rezilta yo. Plis reta retounen eko a, se pi lwen ionosfè a dwe ye. Teknoloji sa a te rele son atmosferik, epi li te bay enfrastrikti teknik debaz pou devlopman rada (tèm "rada", ki soti nan RAdio Detection And Ranging, pa t parèt jis nan ane 1940 yo nan US Navy).
Se te sèlman yon kesyon de tan anvan moun ki gen bon konesans, resous ak motivasyon reyalize potansyèl pou aplikasyon terrestres nan ekipman sa yo (kidonk istwa a nan rada se opoze a nan istwa a nan teleskòp la, ki te premye fèt pou itilize terrestres) . Ak chans pou yon insight sa a ogmante kòm radyo gaye pi plis ak plis atravè planèt la, ak plis moun remake entèferans ki soti nan bato ki tou pre, avyon ak lòt gwo objè. Konesans nan teknoloji anwo atmosfè son gaye pandan dezyèm lan (1932-1933), lè syantis yo te konpile yon kat jeyografik nan ionosfè a soti nan diferan estasyon Aktik. Byento apre, ekip nan Grann Bretay, USA, Almay, Itali, Sovyetik ak lòt peyi yo devlope sistèm rada ki pi senp yo.
ak rada 1935 li
Lè sa a, lagè a te rive, ak enpòtans rada yo nan peyi yo-ak resous yo devlope yo-ogmante dramatikman. Ozetazini, resous sa yo te rasanble nan yon nouvo òganizasyon ki te fonde an 1940 nan MIT, ke yo rekonèt kòm (li te rele konsa espesyalman pou twonpe espyon etranje yo ak kreye enpresyon ke radyoaktivite yo te etidye nan laboratwa a - nan epòk sa a kèk moun te kwè nan bonm atomik). Pwojè Rad Lab la, ki pa t vin pi popilè menm jan ak Pwojè Manhattan la, men li te rekrite fizisyen egalman eksepsyonèl ak talan ki soti nan tout peyi Etazini nan ranje li yo. Senk nan premye anplwaye laboratwa a (ki gen ladan и ) answit te resevwa pri Nobèl. Nan fen lagè a, anviwon 500 doktè nan syans, syantis ak enjenyè te travay nan laboratwa a, ak yon total de 4000 moun te travay. Mwatye milyon dola—konparab ak tout bidjè ENIAC la—te depanse nan Seri Laboratwa Radyasyon pou kont li, yon dosye vennsèt volim sou tout konesans yo te genyen nan laboratwa a pandan lagè a (menmsi depans gouvènman ameriken an sou teknoloji rada yo pa te limite). nan bidjè Rad Lab la; pandan lagè a gouvènman an te achte rada pou twa milya dola).
MIT Building 20, kote laboratwa rad la te ye
Youn nan domèn rechèch prensipal Rad Lab la se rada segondè-frekans. Rada bonè yo te itilize longèdonn yo mezire an mèt. Men, travès pi wo frekans ak longèdonn mezire an santimèt-mikwo ond-pèmèt pou plis antèn kontra enfòmèl ant epi yo te mwens gaye sou distans ki long, pwomèt pi gwo avantaj nan ranje ak presizyon. Rada mikwo ond yo ka antre nan nen yon avyon epi detekte objè ki gwosè periskòp yon soumaren.
Premye moun ki te rezoud pwoblèm sa a se te yon ekip fizisyen Britanik nan University of Birmingham. An 1940 yo devlope "", ki te travay tankou yon "sifle" elektwomayetik, vire yon batman o aza nan elektrisite nan yon gwo bout bwa pwisan ak jisteman branche nan mikwo ond. Transmetè mikwo ond sa a te mil fwa pi pwisan pase konkiran ki pi pre li a; li pave wout la pou pratik transmeteur rada segondè-frekans. Sepandan, li te bezwen yon konpayon, yon reseptè ki kapab detekte frekans segondè. Ak nan pwen sa a nou retounen nan istwa a nan semi-conducteurs.
Seksyon kwa mayetron
Dezyèm vini nan moustach chat la
Li te tounen soti ke tib vakyòm pa t 'ditou apwopriye pou resevwa siyal rada mikwo ond. Diferans ki genyen ant katod cho a ak anod frèt la kreye yon kapasite, sa ki lakòz kous la refize opere nan frekans segondè. Pi bon teknoloji ki disponib pou rada frekans segondè yo te ansyen alamòd "."- yon ti moso fil peze kont yon kristal semi-conducteurs. Plizyè moun te dekouvri sa poukont li, men bagay ki pi pre istwa nou an se sa ki te pase nan New Jersey.
An 1938, Bell Labs te fè kontra ak Marin pou devlope yon rada kontwòl dife nan ranje 40 cm-pi kout, e se poutèt sa pi wo nan frekans, pase rada ki egziste deja nan epòk magnetron pre-sonans. Travay rechèch prensipal la te ale nan yon divizyon laboratwa nan Holmdel, nan sid Staten Island. Li pa t pran tan pou chèchè yo konnen ki sa yo ta bezwen pou yon reseptè wo-frekans, e byento enjenyè George Southworth t ap fouye magazen radyo nan Manhattan pou vye detektè chat-moustach. Kòm espere, li te travay pi byen pase detektè lanp lan, men li te enstab. Se konsa, Southworth te chèche yon elektwochimist ki te rele Russell Ohl epi li te mande l pou l eseye amelyore inifòmite repons yon detektè kristal yon sèl pwen.
Ol se te yon moun olye spesifik, ki te konsidere devlopman nan teknoloji yo dwe desten li, epi li te pale sou apèsi peryodik ak vizyon nan tan kap vini an. Pou egzanp, li te deklare ke tounen nan 1939 li te konnen sou envansyon nan lavni nan yon anplifikatè Silisyòm, men ke sò te destine pou yon lòt moun envante li. Apre li fin etidye plizyè douzèn opsyon, li te deside sou Silisyòm kòm pi bon sibstans pou reseptè Southworth yo. Pwoblèm lan se te kapasite nan kontwole sa ki nan materyèl la kontwole pwopriyete elektrik li yo. Nan tan sa a, lengote Silisyòm endistriyèl yo te gaye toupatou; yo te itilize nan moulen asye, men nan pwodiksyon sa yo pa gen moun ki te anmède pa, di, kontni an nan 1% fosfò nan Silisyòm. Li te jwenn èd nan yon koup nan metallurgists, Ol te mete nan jwenn anpil espas vid ki pi pwòp pase sa te deja posib.
Pandan yo t ap travay, yo te dekouvri ke kèk nan kristal yo rektifye aktyèl la nan yon direksyon, pandan ke lòt moun rektifye aktyèl la nan lòt la. Yo rele yo "n-type" ak "p-type". Pli lwen analiz te montre ke diferan kalite enpurte yo te responsab pou kalite sa yo. Silisyòm se nan katriyèm kolòn nan tablo peryodik la, sa vle di li gen kat elektwon nan koki ekstèn li yo. Nan yon vid nan Silisyòm pi, chak nan elektwon sa yo ta konbine ak yon vwazen. Enpurte ki soti nan twazyèm kolòn nan, di bor, ki gen yon sèl elektwon mwens, te kreye yon "twou," espas adisyonèl pou mouvman aktyèl nan kristal la. Rezilta a se te yon semiconductor p-type (ak yon eksè chaj pozitif). Eleman ki soti nan senkyèm kolòn nan, tankou fosfò, te bay plis elektwon gratis pou pote kouran, epi yo te jwenn yon semi-kondiktè n-tip.
Crystal estrikti nan Silisyòm
Tout rechèch sa a te trè enteresan, men nan 1940 Southworth ak Ohl pa te pi pre kreye yon pwototip k ap travay nan yon rada segondè-frekans. An menm tan an, gouvènman Britanik la te mande rezilta pratik imedya akòz menas Luftwaffe a ki te parèt, ki te deja kreye detektè mikwo ond ki pare pou pwodiksyon k ap travay ansanm ak transmetè magnetron.
Sepandan, balans pwogrè teknolojik yo pral byento panche nan direksyon lwès Atlantik la. Churchill te deside revele tout sekrè teknik Grann Bretay bay Ameriken yo anvan li te antre nan lagè a (depi li te sipoze sa a ta rive de tout fason). Li te kwè ke li te vo risk pou yo flit enfòmasyon, depi lè sa a tout kapasite endistriyèl yo nan Etazini yo ta dwe jete nan rezoud pwoblèm tankou zam atomik ak rada. Misyon Syans ak Teknoloji Britanik (pi li te ye kòm ) te rive nan Washington nan mwa septanm nan 1940 epi li te pote nan bagaj li yon kado nan fòm lan nan mirak teknolojik.
Dekouvèt pouvwa a enkwayab nan magnetron nan sonorite ak efikasite nan detektè kristal Britanik nan resevwa siyal li yo revitalize rechèch Ameriken nan semi-conducteurs kòm baz la nan rada segondè-frekans. Te gen anpil travay pou fè, sitou nan syans materyèl. Pou satisfè demann, kristal semi-conducteurs "te dwe pwodwi nan dè milyon yo, byen lwen plis pase sa te deja posib. Li te nesesè pou amelyore redresman, diminye sansiblite chòk ak boule, epi minimize varyasyon ant diferan pakèt kristal.
Silisyòm Point Contact Rectifier
Laboratwa Rad la louvri nouvo depatman rechèch pou etidye pwopriyete kristal semi-conducteurs ak kijan yo ka modifye pou maksimize pwopriyete reseptè ki gen anpil valè. Materyèl ki pi pwomèt yo te Silisyòm ak germanium, kidonk Rad Lab te deside jwe li an sekirite epi li te lanse pwogram paralèl pou etidye tou de: Silisyòm nan University of Pennsylvania ak germanium nan Purdue. Gwo endistri yo tankou Bell, Westinghouse, Du Pont, ak Sylvania te kòmanse pwòp pwogram rechèch semi-conducteurs yo epi yo te kòmanse devlope nouvo enstalasyon fabrikasyon pou detektè kristal.
Atravè efò konjwen yo, pite a nan kristal Silisyòm ak germanium te ogmante soti nan 99% nan kòmansman an nan 99,999% - se sa ki, nan yon patikil enpurte pou chak 100 atòm. Nan pwosesis la, yon kad syantis ak enjenyè te vin byen konnen pwopriyete abstrè jèrmanyòm ak Silisyòm ak aplike teknoloji pou kontwole yo: k ap fonn, grandi kristal, ajoute enpurte ki nesesè yo (tankou bor, ki ogmante konduktiviti).
Lè sa a, lagè a te fini. Demann pou rada a te disparèt, men konesans ak ladrès yo te genyen pandan lagè a te rete, e rèv la nan yon anplifikatè solid-eta pa te bliye. Koulye a, ras la te kreye tankou yon anplifikatè. Ak omwen twa ekip yo te nan yon bon pozisyon pou genyen pri sa a.
West Lafayette
Premye a se te yon gwoup nan Purdue University ki te dirije pa yon fizisyen Otrichyen ki te rele Carl Lark-Horowitz. Li poukont li te fè depatman fizik inivèsite a soti nan fènwa grasa talan li ak enfliyans li e li te enfliyanse desizyon Rad Lab la pou l te konfye laboratwa li a rechèch germanyòm.
Carl Lark-Horowitz nan 1947, sant, kenbe yon tiyo
Nan kòmansman ane 1940 yo, Silisyòm te konsidere kòm pi bon materyèl pou redresman rada, men materyèl ki jis anba li sou tablo peryodik la tou te sanble merite pou yo etidye plis. Germanium te gen yon avantaj pratik akòz pi ba pwen k ap fonn li yo, ki te fè li pi fasil pou travay avèk: apeprè 940 degre, konpare ak 1400 degre pou Silisyòm (prèske menm jan ak asye). Akòz gwo pwen fizyon an, li te trè difisil pou fè yon vid ki pa ta koule nan Silisyòm fonn lan, kontamine li.
Se poutèt sa, Lark-Horowitz ak kòlèg li yo te pase tout lagè a etidye pwopriyete chimik, elektrik ak fizik germanium. Obstak ki pi enpòtan an se te "vòltaj ranvèse": redresman germanyòm, nan vòltaj ki ba anpil, sispann rektifye aktyèl la epi pèmèt li koule nan direksyon opoze a. Batman aktyèl la ranvèse boule eleman ki rete yo nan rada a. Youn nan etidyan diplome Lark-Horowitz yo, Seymour Benzer, te etidye pwoblèm sa a pou plis pase yon ane, epi finalman devlope yon aditif ki baze sou fèblan ki sispann pulsasyon ranvèse nan vòltaj ki rive jiska dè santèn de vòlt. Yon ti tan apre sa, Western Electric, divizyon fabrikasyon Bell Labs, te kòmanse bay redresman Benzer pou itilizasyon militè yo.
Etid la nan germanium nan Purdue te kontinye apre lagè a. Nan mwa jen 1947, Benzer, ki te deja yon pwofesè, te rapòte yon anomali etranj: nan kèk eksperyans, osilasyon wo-frekans parèt nan kristal germanium. Ak kòlèg li Ralph Bray te kontinye etidye "rezistans volim" sou yon pwojè ki te kòmanse pandan lagè a. Rezistans volim dekri kijan elektrisite ap koule nan kristal germanyòm nan pwen kontak redresman an. Bray te jwenn ke pulsasyon segondè vòltaj siyifikativman redwi rezistans n-tip germanium a nan kouran sa yo. San yo pa konnen li, li te temwen sa yo rele an. transpòtè chaj "minorite". Nan n-tip semi-conducteurs, chaj negatif depase sèvi kòm konpayi asirans chaj majorite a, men "twou" pozitif kapab tou pote aktyèl, ak nan ka sa a, pulsasyon wo-vòltaj yo te kreye twou nan estrikti germanyòm, sa ki lakòz transpòtè chaj minorite yo parèt. .
Bray ak Benzer te pwoche bò kote anplifikatè germanium san yo pa rann kont li. Benzer te kenbe Walter Brattain, yon syantis Bell Labs, nan yon konferans nan mwa janvye 1948 pou diskite sou trennen volumetrik avè l. Li sigjere ke Brattain mete yon lòt pwen kontak akote premye a ki ta ka mennen aktyèl la, ak Lè sa a, yo ta ka kapab konprann sa k ap pase anba sifas la. Brattain tou dousman te dakò ak pwopozisyon sa a epi li ale. Kòm nou pral wè, li te byen konnen kisa yon eksperyans konsa te kapab revele.
Oney-sous-Bois
Gwoup Purdue la te gen tou de teknoloji ak baz teyorik pou fè kwasans lan nan direksyon tranzistò a. Men, yo te ka sèlman bite sou li pa aksidan. Yo te enterese nan pwopriyete fizik yo nan materyèl la, epi yo pa nan rechèch la pou yon nouvo kalite aparèy. Yon sitiyasyon trè diferan te domine nan Aunes-sous-Bois (Frans), kote de ansyen chèchè rada ki soti Almay, Heinrich Welker ak Herbert Mathare, te dirije yon ekip ki te gen objektif pou kreye aparèy semi-conducteurs endistriyèl.
Welker premye etidye ak Lè sa a, anseye fizik nan University of Minik, ki te dirije pa teyorisis la pi popilè Arnold Sommerfeld. Depi 1940, li te kite yon chemen piman teyorik e li te kòmanse travay sou yon rada pou Luftwaffe. Mathare (ki gen orijin Bèlj) te grandi nan Aachen, kote li te etidye fizik. Li te antre nan depatman rechèch jeyan radyo Alman Telefunken an 1939. Pandan lagè a, li te deplase travay li soti nan Bèlen bò solèy leve nan abbey la nan Silesia pou evite atak aeryen alye yo, ak Lè sa a, tounen nan lwès la pou evite Lame Wouj la avanse, evantyèlman tonbe nan men lame Ameriken an.
Menm jan ak rival yo nan Kowalisyon Anti-Hitler, Alman yo te konnen nan kòmansman ane 1940 yo ke detektè kristal yo te reseptè ideyal pou rada, e ke Silisyòm ak germanyòm se te materyèl ki pi pwomèt pou kreyasyon yo. Mathare ak Welker te eseye pandan lagè a pou amelyore itilizasyon efikas materyèl sa yo nan redresman. Apre lagè a, tou de te sibi entèwogasyon peryodik konsènan travay militè yo, epi evantyèlman te resevwa yon envitasyon nan men yon ofisye entèlijans franse nan Pari an 1946.
Compagnie des Freins & Signaux ("konpayi fren ak siyal"), yon divizyon franse nan Westinghouse, te resevwa yon kontra nan men otorite telefòn franse a pou kreye redresman eta solid e li te chèche syantis Alman pou ede yo. Yon alyans konsa nan lènmi ki sot pase yo ka sanble etranj, men aranjman sa a te tounen byen favorab pou tou de bò yo. Franse yo, bat an 1940, pa te gen okenn kapasite pou jwenn konesans nan jaden an nan semi-conducteurs, epi yo dezespereman bezwen konpetans yo nan Alman yo. Alman yo pa t 'kapab fè devlopman nan nenpòt jaden gwo teknoloji nan yon peyi okipe ak lagè-chire, se konsa yo sote nan opòtinite a kontinye travay.
Welker ak Mathare te etabli katye jeneral nan yon kay de etaj nan katye Pari Aunes-sous-Bois, epi avèk èd yon ekip teknisyen, yo te lanse avèk siksè redresman germanyòm nan fen 1947. Lè sa a, yo te tounen vin pi grav. pri: Welker te retounen nan enterè li nan supèkondiktè, ak Mathare nan anplifikatè.
Herbert Mathare nan lane 1950
Pandan lagè a, Mathare te fè eksperyans ak redresman kontak de pwen-"duodeodes" - nan yon tantativ pou diminye bri sikwi. Li te rekòmanse eksperyans li yo e li te dekouvri ke yon dezyèm moustach chat, ki sitiye 1/100 milyonèm nan yon mèt soti nan premye a, te kapab pafwa modile aktyèl la ap koule tankou dlo nan premye moustach la. Li te kreye yon anplifikatè eta solid, kwake yon sèl olye initil. Pou reyalize plis pèfòmans serye, li te tounen vin jwenn Welker, ki te gen anpil eksperyans nan travay ak kristal germanium pandan lagè a. Ekip Welker a te grandi pi gwo, echantiyon pi bon kalite nan kristal germanium, epi kòm bon jan kalite a nan materyèl la amelyore, Mathare pwen anplifikatè kontak te vin serye nan mwa jen 1948.
Imaj radyografi yon "transistron" ki baze sou kous Mathare, ki gen de pwen kontak ak germanium
Mathare menm te gen yon modèl teyorik sou sa k ap pase: li te kwè ke dezyèm kontak la te fè twou nan germanium la, akselere pasaj aktyèl la nan premye kontak la, bay transpòtè chaj minorite yo. Welker pa t 'dakò avè l', e li te kwè ke sa k ap pase depann sou yon kalite efè jaden. Sepandan, anvan yo te kapab travay sou aparèy la oswa teyori, yo te aprann ke yon gwoup Ameriken te devlope egzakteman menm konsèp la - yon anplifikatè germanium ak de pwen kontak - sis mwa pi bonè.
Murray Hill
Nan fen lagè a, Mervyn Kelly te refòme gwoup rechèch semi-conducteurs Bell Labs ki te dirije pa Bill Shockley. Pwojè a te grandi, li te resevwa plis finansman, epi li te deplase soti nan bilding orijinal laboratwa li nan Manhattan nan yon kanpis agrandi nan Murray Hill, New Jersey.
Murray Hill Campus, ca. 1960
Pou rekonekte tèt li ak semi-conducteurs avanse (apre tan li nan rechèch operasyon pandan lagè a), Shockley te vizite laboratwa Holmdel Russell Ohl nan sezon prentan 1945. Ohl te pase ane lagè yo ap travay sou Silisyòm epi li pa pèdi tan. Li te montre Shockley yon anplifikatè brit nan pwòp konstriksyon li, ke li te rele yon "dezè." Li te pran yon redresman kontak pwen Silisyòm epi li voye kouran soti nan batri a atravè li. Aparamman, chalè ki soti nan batri a te redwi rezistans atravè pwen kontak la, epi li te vire redresman an nan yon anplifikatè ki kapab transmèt siyal radyo fèk ap rantre nan yon sikwi pwisan ase pou pouvwa yon oratè.
Efè a te brit ak enfidèl, pa apwopriye pou komèsyalizasyon. Sepandan, li te ase konfime opinyon Shockley ke li te posib yo kreye yon anplifikatè semi-conducteurs, e ke sa a ta dwe fè yon priyorite pou rechèch nan jaden an nan elektwonik eta solid. Li te tou reyinyon sa a ak ekip Ola a ki konvenk Shockley ke silikon ak germanium ta dwe etidye an premye. Yo te montre pwopwiyete elektrik atiran, e parèy metalurgis Ohl Jack Skaff ak Henry Theurer te reyalize siksè etonan nan grandi, pirifye, ak dopaj kristal sa yo pandan lagè a, depase tout teknoloji ki disponib pou lòt materyèl semi-conducteurs. Gwoup Shockley a pa t ap pèdi tan ankò sou anplifikatè oksid kwiv anvan lagè.
Avèk èd Kelly, Shockley te kòmanse rasanble yon nouvo ekip. Jwè kle yo enkli Walter Brattain, ki te ede Shockley ak premye tantativ li nan yon anplifikatè eta solid (an 1940), ak John Bardeen, yon jèn fizisyen ak nouvo anplwaye Bell Labs. Bardeen pwobableman te gen konesans ki pi vaste nan fizik eta solid nenpòt manm nan ekip la-tèz li a te dekri nivo enèji elektwon yo nan estrikti metal sodyòm. Li te tou yon lòt pwoteje nan John Hasbrouck Van Vleck, tankou Atanasov ak Brattain.
E menm jan ak Atanasov, disètasyon Bardeen ak Shockley te mande yon kalkil trè konplèks. Yo te oblije sèvi ak teyori pwopòsyon mekanik semi-conducteurs, defini pa Alan Wilson, pou kalkile estrikti enèji materyèl yo lè l sèvi avèk kalkilatris Desktop Monroe a. Lè yo ede yo kreye tranzistò a, yo, an reyalite, kontribye nan ekonomize pwochen elèv gradye nan travay sa yo.
Premye apwòch Shockley a nan yon anplifikatè eta solid te konte sou sa yo te rele pita ".". Li te sispann yon plak metal sou yon semiconductor n-tip (ak yon eksè chaj negatif). Aplike yon chaj pozitif nan plak la rale depase elektwon sou sifas kristal la, kreye yon rivyè chaj negatif nan ki kouran elektrik ka fasil koule. Siyal la anplifye (reprezante pa nivo chaj la sou wafer la) nan fason sa a te kapab modile kous prensipal la (pase sou sifas la nan semi-conducteurs la). Efikasite nan konplo sa a te sijere l 'nan konesans teyorik li nan fizik. Men, malgre anpil eksperyans ak eksperyans, konplo a pa janm te travay.
Nan mwa mas 1946, Bardeen te kreye yon teyori ki byen devlope ki eksplike rezon ki fè sa a: sifas yon semi-conducteurs nan nivo pwopòsyon konpòte yon fason diferan de anndan li. Chaj negatif ki trase sou sifas la vin kwense nan "eta sifas yo" epi yo bloke jaden elektrik la soti nan penetrasyon plak la nan materyèl la. Rès ekip la te jwenn analiz sa a konvenkan, e li te lanse yon nouvo pwogram rechèch sou twa chemen:
- Pwouve egzistans eta sifas yo.
- Etidye pwopriyete yo.
- Chache konnen ki jan yo defèt yo epi fè li travay .
Apre yon ane ak yon mwatye nan rechèch ak eksperimantasyon, sou Novanm 17, 1947, Brattain te fè yon zouti. Li te dekouvri ke si li te mete yon likid ion ki ranpli, tankou dlo, ant yon wafer ak yon semi-conducteurs, yon jaden elektrik soti nan wafer a ta pouse iyon yo nan direksyon semi-kondiktè a, kote yo ta netralize chaj kwense nan eta sifas yo. Koulye a, li te kapab kontwole konpòtman elektrik yon moso Silisyòm pa chanje chaj la sou wafer la. Siksè sa a te bay Bardeen yon lide pou yon nouvo apwòch pou kreye yon anplifikatè: antoure pwen kontak redresman an ak dlo elektwolit, ak Lè sa a, sèvi ak yon dezyèm fil nan dlo a pou kontwole kondisyon sifas yo, epi konsa kontwole nivo konduktiviti prensipal la. kontakte. Se konsa, Bardeen ak Brattain te rive nan liy fini an.
Lide Bardeen a te travay, men anplifikasyon an te fèb epi li te opere nan frekans ki ba anpil inaksesib pou zòrèy imen an - kidonk li te initil kòm yon anplifikatè telefòn oswa radyo. Bardeen sigjere chanje nan jèrmanyòm ranvèse-vòltaj ki reziste pwodwi nan Purdue, kwè ke mwens chaj ta kolekte sou sifas li. Toudenkou yo te resevwa yon ogmantasyon pwisan, men nan direksyon opoze a sa ki te espere. Yo te dekouvri efè a pòtè minorite - olye pou yo elektwon yo espere, aktyèl la ap koule tankou dlo nan germanium te ogmante pa twou ki soti nan elektwolit la. Aktyèl la sou fil elektrik la nan elektwolit la te kreye yon kouch p-tip (yon rejyon an depase chaj pozitif) sou sifas n-tip germanium la.
Eksperyans ki vin apre yo te montre ke pa gen okenn elektwolit ki nesesè nan tout: tou senpleman pa mete de pwen kontak fèmen sou sifas la germanium, li te posib yo modile aktyèl la soti nan youn nan yo nan aktyèl la sou lòt la. Pou pote yo pi pre ke posib, Brattain vlope yon moso papye lò alantou yon moso plastik triyangilè ak Lè sa a, ak anpil atansyon koupe papye a nan fen an. Lè sa a, lè l sèvi avèk yon sezon prentan, li peze triyang lan kont jèrmanyòm nan, kòm yon rezilta ki de bor yo nan koupe a manyen sifas li nan yon distans de 0,05 mm. Sa a te bay pwototip tranzistò Bell Labs aparans diferan li yo:
Pwototip tranzistò Brattain ak Bardeen
Menm jan ak aparèy Mathare ak Welker, li te, nan prensip, yon klasik "moustach chat", jis ak de pwen kontak olye de youn. Sou 16 desanm, li te pwodwi yon ogmantasyon siyifikatif nan pouvwa ak vòltaj, ak yon frekans nan 1000 Hz nan seri a tande. Yon semèn apre, apre amelyorasyon minè, Bardeen ak Brattain te ogmante vòltaj pa 100 fwa ak pouvwa pa 40 fwa, epi yo te demontre bay direktè Bell yo ke aparèy yo te kapab pwodwi lapawòl ki ka tande. John Pierce, yon lòt manm ekip devlopman eta solid la, te envante tèm "tranzistò" apre non redresman oksid kwiv Bell la, varistor la.
Pou sis mwa kap vini yo, laboratwa a kenbe nouvo kreyasyon an sekrè. Jesyon te vle asire ke yo te gen yon tèt kòmanse sou komèsyalize tranzistò a anvan nenpòt lòt moun te mete men l 'sou li. Yon konferans pou laprès te pwograme pou 30 jen 1948, jis nan tan pou kraze rèv Welker ak Mathare nan imòtalite. Pandan se tan, gwoup rechèch semi-conducteur a tou dousman tonbe. Apre yo fin tande sou reyalizasyon Bardeen ak Brattain, bòs nan travay yo, Bill Shockley, te kòmanse travay pou pran tout kredi pou tèt li. Ak byenke li te sèlman jwe yon wòl obsèvasyon, Shockley te resevwa egal, si se pa plis, piblisite nan prezantasyon an piblik - jan yo wè nan foto sa a pibliye nan epè nan aksyon an, toupre yon ban laboratwa:
Foto piblisite 1948 - Bardeen, Shockley ak Brattain
Sepandan, t'ap nonmen non egal pa t 'ase pou Shockley. Epi anvan nenpòt moun ki deyò Bell Labs te konnen sou tranzistò a, li te okipe re-envante li pou pwòp tèt li. Ak sa a te sèlman premye a nan anpil re-envansyon sa yo.
Ki lòt bagay pou li
- Robert Buderi, envansyon ki chanje mond lan (1996)
- Michael Riordan, "Ki jan Ewòp rate tranzistò a," IEEE Spectrum (1 novanm 2005)
- Michael Riordan ak Lillian Hoddeson, Crystal Fire (1997)
- Armand Van Dormael, "Tranzistò 'franse' a," (1994)
Sous: www.habr.com