Historia Transistoris, Pars 3: Multiples Reinvented

Historia Transistoris, Pars 3: Multiples Reinvented

Alii articuli in serie:

Plus centum annos, analogon canis caudam digitalem movit. Conatus ad dilatandas facultates sensuum nostrorum - visionis, auditus, immo, sensu tactus - fabrum et scientiarum ducti, ut melius partes quaerendi pro telegraphis, telephones, radios et radaros quaerant. Solum fortuna haec investigatio viam ad novas machinarum digitales rationes condendo detexit. Atque hanc constantem fabulam narrare decrevi exaptationin quibus telecommunicationum fabrum rudis materias primis computatoribus digitalibus suppeditavit, interdum etiam ipsas computatrales illas fabricavit et aedificavit.

Sed annis 1960, haec fructuosa cooperatio ad finem venit, et cum ea fabula mea. Artificia digitalis instrumenti iam non poterant spectare ad mundos telegraphi, telephonici et radiophonii ad novas virgas emendatas, quia transistor ipse inexhaustum meliorationis fontem praebuit. Singulis annis altius altiusque foderunt, semper vias invenientes ad exponentially celeritatem augendam et sumptus minuendos.

Hoc tamen nullum accideret , si transistoris inventio substitisset opus Bardeen et Brattain.

Satus tardus

Parum studium fuit in populari diurnariis pro Campano Labs nuntiante de inventione transistoris. Die 1 mensis Iulii anno 1948, The New York Times tres paragraphos dedit eventum in fundo suo Nuntii Radiophonici. Hoc nuntium post alios praeterea apparuit, manifesto maioris momenti consideratio: exempli gratia, spectaculum radiophonicum horarum "Waltz Time", quod in NBC apparere putabatur. In visu, ridere velimus, vel etiam ignotos auctores obiurgare β€” quomodo non agnoscunt eventum qui mundum invertitur?

Historia Transistoris, Pars 3: Multiples Reinvented

Sed obscurum sensum intorquet, signa amplificans, quarum significationem scimus in mari strepitus tempore periisse. Transitus anni 1948 valde diversus erat a transistoribus computatrorum in quibus hunc articulum perlegis (nisi illud imprimere decrevisti). Adeo ut, quamvis cognomines et perpetuos haereditatis connectentes lineas, diversae species, nisi diversa genera, considerentur. Diversae sunt compositiones, diversae structurae, diversa principia operantia, nedum ingentem differentiam quantitatis. Sola erat assidua reinventio quod informitas fabrica a Bardeen et Brattain constructa mundum et vitam nostram transformare potuit.

Re vera, unicum punctum germanium transistoris non magis meretur attentionem quam accepit. Habebat varia vitia tubo vacuo hereditario. Erat sane multo minor quam lucernis constantissimis. Filamentum calidum sine calore significabat, minus caloris, minus roboris consumptum, non exurens, neque ante usum calefieri requirebat.

Sed congeries sordium in contactu superficiei ducitur in defectibus et negatur potentia ad vitam serviendi longiorem; clamorem insignem dedit; solum in humilibus viribus et in angusto frequentia eminus laborabat; Defecit in praesentia caloris vel frigiditatis vel humiditatis; et uniformiter non posset produci. Plures transistores eodem modo creati ab eisdem hominibus notas electricas violenter diversas haberent. Atque haec omnia octies constant lucernae.

Dein usque ad 1952 non erat quod Bell Labs (et alii patentes tenentes) problemata fabricanda satis solverant ad unum punctum transistores ad machinas practicas fiendas, et etiam tunc non multum ultra mercatum auditum divulgaverunt, ubi sensus pretii relative humilis erat. et emolumenta secundum altilium vitae incommoda praeponderante.

Sed tunc coepta coepta sunt vertere transistorem in melius et utilius. Profecto multo maturius incoeperunt quam tempus quo res publica exsistentiae didicit.

Shockley cupiditatibus

Sub finem anni 1947, Bill Shockley iter ad Chicago in magna trepidatione suscepit. Ideas incertas habuit quomodo Bardeen et Brattain nuper commenti transistoris verberaverunt, sed nondum facultas evolvendi eas habuit. Ita non intermissione laboris, Natalem et Novum Annum in deversorio egit, circiter XX paginas libellorum ideis suis implens. Inter eos rogatio pro novo transistore constans ex semiconductore farti - segmento germanii p-typi inter duo fragmenta n-typei.

Hac ace- tione incitatus manicam suam, Shockley Bardeen et Brattain reditum in Moravium montem sibi vindicavit, omnem fidem transistoris inveniendi affirmans. Nonne cogitatio eius agri effectus est qui Bardeen et Brattain in officinam obtinuit? Nonne hoc facere necesse est omnia iura in diplomata transferre? Nihilominus, stropha Shockley refulsit: peritis patentibus Campanae inventae sunt eum incognitum repertorem; Iulius Edgar Lilienfeld, semiconductoris campi amplificator paene XX annis ante, anno 20. Lilienfeld, nimirum suam ideam numquam implevit, statum materiae tunc temporis dedit, sed periculum nimis magnum erat overlap - satius erat ut omnino vitaret mentionem. agri effectus in patentibus

Itaque, quamquam Labs Campanus magnam partem fidei inventoris dederunt Shockley, solum Bardeen et Brattain in diplomate nominaverunt. Tamen, quod factum est, infectum fieri non potest: Ambitiones Shockley relationem suam cum duobus subditis deleverunt. Bardaeus ab opere transistoris et in superconductivity constitit. Laboratoria anno 1951. Brattain ibi mansit, sed cum Shockley iterum laborare recusavit, atque in alium coetum transferri contendit.

Ob impotentiam suam cum aliis hominibus laborandi, Shockley numquam aliquid in laboratorio profecit, sic etiam ibi reliquit. Anno 1956, in Palo Alto domum revertit ut suum transistorem comitatum inciperet, Shockley Semiconductor. Priusquam discederet, ab uxore sua Ioannem dum ab uterino cancro convalescens discessit, implicatus est cum Emmy Lanning, cui mox nupsit. Duabus autem medietatibus somnii sui Californiani - nova societas et nova uxor - una tantum vera est. In 1957, eius optimi fabrum, eius stili administratione iratus et directio qua societatem capiebat, eum reliquit ut novam societatem conderet, Fairchild Semiconductor.

Historia Transistoris, Pars 3: Multiples Reinvented
Shockley in MCMLVI

Ita Shockley testam vacuam societatis suae reliquit et officium in machinatione electrica Stanfordiae deduxit. Ibi collegas suos antiquissimus et physicus abalienavit Fridericus Seitz) Theoremata degeneratum stirpis eum et gentis valetudinis curandae - Argumenta quae in Civitatibus Foederatis post finem ultimi belli, praesertim in circulis academicis, invidiosa fuerunt. Placuit controversias concitare, caedere instrumentorum et querelas facere. Mortuus est anno 1989, a liberis et collegis alienus, et solum ab altera uxore Emmy devota visitata est.

Quamvis infirma temptamenta entrepreneurship defecerunt, Shockley germen in fecunda terra plantaverat. In Area San Francisco Bay multas firmas electronicas parvas edidit, quae sumptu ex imperio foederati in bello feroces erant. Fairchild Semiconductor, Shockley proles accidentalis, justos novarum societatum pepererunt, quarum duae hodie adhuc notae sunt: ​​Intel et Provecta Micro machinis (AMD). A primis annis 1970, area cognomen derisivum "Vallis Siliconis" meruerat. Sed minutam moram - Bardeen et Brattain Germanum transistorem creaverunt. Ubi Pii venire?

Historia Transistoris, Pars 3: Multiples Reinvented
Hoc est quod relictum Mountain Visum situs qui olim Shockley semiconductor probus in 2009 spectavit. Hodie aedificium dirutum est.

Ad Silicon Compitales

Sors novi generis transistoris, a Shockley in deversorio Chicago, inventae multo felicior fuit quam inventoris. Tota gratiarum actio unius hominis est ut in crystallis simplicibus et puris semiconductoribus crescat. Gordon Teal, chemicus physicus ex Texas, qui pro suo doctoratu germanium tunc inutile studuerat, officium in Bell Labs in 30s sumpsit. De transistore cognito, suam fidem ac potentiam insigniter emendari posse persuasus est eam ex puro unico crystallo creando, quam ex mixtis polycrystallicis tunc adhibitis. Shockley operam suam ut perditio opes repudiavit.

Nihilominus Teal perseuerat et successum consecutus est, ope mechanici Ioannis Parvi, quod machinam creabat, quae semen cristallum e liquefacto germanium extrahit. Sicut germanium circa nucleum refrigeravit, eius structuram crystallinam dilatavit, continens continuam et paene puram cancellos semiconducens. Per fontem 1949, Teal et Parva crystallis ad ordinem creare potuit, et probata ostendit longe post competitores suos polycrystallinos esse. Praesertim transportatores minores centum microseconds vel etiam longiores intus superesse possent (in aliis exemplis crystalli non plus quam decem microseconds versus).

Nunc Teal plures facultates praebere potuit, et plures ad equos suos redegit, inter quos alius erat chemicus physicus qui ad Bell Labs ex Texas - Morgan Scintillae venit. Commutare coeperunt liquare germanium p-type vel n-typo facere, additis globulis immunditiis opportunis. Intra annum technologiam ita mutaverunt ut germanium npn fartum immediate in liquefactione crescere possent. Et prorsus operatus est ut Shockley praedixerat: signum electricum e materia p-type modulatum electricam venam inter duos conductores connexos cum fragmentis n-typi circumiectis.

Historia Transistoris, Pars 3: Multiples Reinvented
Morgan Scintillae et Gordon Teal ad opificinae campanae Labs

Quae coniunctae transistoris crevit coniunctio unum punctum antecessoris in omnibus fere modis efficit. Praesertim, erat certius et praevidens, multo minorem sonum (et ideo magis sensitivum) et industriam perquam efficiens, decies centena millia minus industria consumit quam tubum vacuum typicum. Mense Iulio 1951, aliud colloquium diurnarium Bell Labs tenuit ut novam inventionem nuntiaret. Etiam antequam primus transistor attingere forum curavit, iam per se nihili fecit.

neque tamen id solum initium fuit. Anno 1952, Electric Generalis (GE) novum processum evolutionis nuntiavit ad transistores juncturas, methodum fusionis. In eius compage, duo globuli latii (p-typus donatoris) ab utraque parte tenui segmenti n-type germanii conflati sunt. Hic processus in mixtura simplicior et vilior erat quam ad commissuras crescentes, quae transistor minus resistebat et frequentiis altioribus sustentabatur.

Historia Transistoris, Pars 3: Multiples Reinvented
Crevit et conflata transistores

Sequenti anno Gordon Teal redire in statum suum constituit et officium instrumentorum Texas (TI) in Dallas accepit. Societas in Geophysica Services condita, Inc. et initio instrumenti ad explorationem olei producto, TI divisionem electronicarum per bellum aperuerat, et nunc transistoris mercatum sub licentia Electrici occidentalis (divisionis Bell Labs fabricandi).

Teal secum adduxit novas artes in laboratorio didicit; mixtura Pii monocrystal. Manifestissima infirmitas Germanium erat sensus eius ad temperamentum. Cum calori expositae sunt, Germanium atomi in crystallo libera electrons cito effuderunt et magis magis in conductorem verterunt. In temperie 77 Β°F cessavit omnino sicut transistor. Praecipuum scopum transistoris venditio erat militaris - potentiae emptorum cum parvo sensitivo pretio et ingens opus stabilium, certarum et compactorum electronicarum partium. Nihilominus temperatura-sensitivum germanium multis applicationibus militaribus utile non esset, praesertim in campo aerospace.

Silicon multo stabilius erat, sed multo altiori puncto liquefacto, quod ferro comparandum erat, accessit. Quae res enormes difficultates effecit, cum crystalla pura admodum necessaria transistores crearentur. Pii calidum fusile contaminantes hauriret ex quocumque uasculo erat. Teel et turma eius TI poterant has provocationes superare utentes ultra-pura Pii exempla e DuPont. Mense Maio 1954, in Instituto Engineering Conferentiae Radiophonicae in Dayton, Ohio, Teal demonstravit novas machinas silicones productas in laboratorio suo continuasse laborare etiam cum oleo calido immersus est.

Felix prosapiae

Denique post aliquot annos septem transistor primus inventus est, ex materia qua synonyma facta est fieri potuit. Et fere tantundem temporis praeteribit conspectum transistorum quae in microprocessoribus nostris et memoriae astulae dure similes sunt figurae.

Anno 1955, Bell Labs phisici feliciter didicerunt transistores Pii facere cum nova technologia doping - loco solidis spurcitiarum globos additis liquido liquefacto, additamenta gaseosa in solidam semiconductoris superficiem introduxerunt (.scelerisque diffusio). Diligenter moderantes temperaturam, pressionem et durationem procedendi, exacte inquisitam altitudinem et gradum dopingendi fecerunt. Maior potestas in processu fabricandi maiorem potestatem in proprietatibus electricis fructus finalis dedit. Potius, scelerisque diffusio in batches producere potuit – magnam tabulam siliconis eludere et in transistores incidere. Militares sumptu pro Bell Laboratories provisum est quod productio productionis impensas supprimendi requirebat. Opus novum productum pro an ultra-alta frequentia praenuntia nexus ligulae ("Ros lineae") catena stationum radar arcticae destinata bombers Soviet ad deprehendere e polo septentrionali volitantes et volebant $100 per transistorem (hi dies erant cum novus currus emi pro $2000$).

tinguens photolithographia, quae locum immunditiae continebat, facultatem aperiendi totum ambitum totum in uno semiconductore subiectorum comprehendendi β€” id simul cogitabatur de Fairchildis Semiconductor et Instrumentis Texas anno 1959 .Planar technology" ex Fairchild depositio chemica cinematographica metallica adhibita electricis contactibus transistoris connectens. Removit necessitatem wiring manualem creandi, sumptibus productionis imminutis et constantiam augendam.

Denique anno 1960 duo fabrum Campanorum (John Atalla et Davon Kahn) conceptum originalem Shockley impleverunt ad transistorem agri effectum. Tenuis oxydi stratum in superficie semiconductoris status superficiei efficaciter potuit supprimere, causans campum electricum ab aluminio portae in silicone penetrare. Ita natus est MOSFET [metal-oxide semiconductor agri-effectus transistoris] (seu structurae MOS, e metallo oxide-semiconductore), quae evasit tam facile minuendi, et adhuc in omnibus fere recentioribus computatoribus adhibitis (interestingly. Atalla ex Aegypto venit et Kang ex Corea Meridiana est, et fere solum isti duo fabrum ex tota historia nostra Europae radices non habent).

Denique tredecim annis post primum transistoris inventum aliquid simile transistoris in computatro tuo apparuit. Facilius erat fabricare et minus valere quam confluentes transistoris usus, sed satis tardus erat ad significationibus respondere. Sola cum multiplicatione circumscriptionum magnarum integralium, cum centenis vel milibus partium in uno assolo positas, commoda transistores agri effecti praevenerunt.

Historia Transistoris, Pars 3: Multiples Reinvented
Illustratio ex agro effectus patentes transistoris

Effectus ager campanilis labs' proxima collatio maioris ad evolutionem transistoris fuit. Maiores electronici artifices ut Bell Laboratorium (cum suis Electric Occidentalibus), Electric, Sylvania et Westinghouse generales ingentem quantitatem investigationis semiconductoris collegerunt. Ab anno 1952 ad 1965, sola Bella Laboratoria plus quam ducentas diplomates de hoc argumento descripserunt. Mercatum tamen mercatorum cito in manus novorum lusorum incidit sicut Instrumenta Texas, Transitron et Fairchild.

Antiquum mercatum transistoris nimis parvum erat ut majorum lusorum attentionem notaret: circa $18 decies centena millia per annum in medio annorum 1950, cum totali mercatu electronicorum $2 sescenti comparatum fuit, Investigatio laboratoria horum gigantum quasi inadvertentia castrorum disciplinarum inservivit. ubi iuvenes docti semiconductorem scientiam haurire potuerunt antequam migremus ut operas suas ad minora nem venderent. Cum tubi electronici mercatus medio 1960s serio coeperunt abhorrere, sero erat pro Bell Labs, Westinghouse et reliquis cum novitatibus certare.

Transitus computers ad transistores

In annis 1950, transistores electronicos in quattuor locis maioribus invaserunt. Primi duo subsidia et radios portatiles audiebant, ubi vis humilis consumptio et inde longae altilium vitas alias considerationes superaverunt. Tertius usus militaris fuit. Exercitus US transistores magnas spes habebat ut certa et compacta quae in omnibus ex agris radios ad missilia ballistica adhiberi possent. Attamen, primis diebus, transistores expendentes magis visa sunt in futurum technologiae sponsio quam confirmatio eorum tunc valoris. Et tandem etiam computatio digitalis erat.

In campo computatorio notae erant defectus vacui tubi permutationes cum nonnullis infidelibus ante bellum etiam credentes computatorem electronicum machinam practicam fieri non posse. Cum millia lampadum in una arte collecta essent, electricitatem ederunt, quod ingentes aestus producentes, et quantum ad fidem, unum solum in ustrici regulari fidit. Ergo humilis potentia, frigus, dissolutus transistor salvator computatoris effecti est. Incommoda eius cum amplificator (exempli causa strepitus) non erant tam problema cum permutatione adhibita. Solum impedimentum impensa fuit, et per tempus dure cadere inciperet.

Omnia experimenta veterum Americanorum cum computatoribus transistorizatis facta sunt in intersectione militaris cupiditatis explorandi potentiam novam technologiam promittendi et desiderium fabrum movendi ad virgas meliores.

Bell Labs TRADIC aedificavit pro US Air Force anno 1954 ut videret si transistores efficeret computatorium digitale se in tabula bomber institui, reponat analogam navigationem et adiuvans ad scuta invenienda. MIT Laboratorium Lincolniae amplificavit TX-0 computatorium ut partem amplae aeri defensionis in anno 1956. Machina alia permutationis transistoris superficiei obice adhibita, ad celeritatem computandi satis aptus. Philco computatorium suum SOLO sub contractu cum Navy aedificavit (sed re vera rogante NSA), illud anno 1958 confecit (alia variante transistoris superficiei obice utens).

In Europa occidentali, opibus durante bello frigido minus praeditus, fabula longe alia fuit. Apparatus sicut Computer Manchester Transistor; Harwell Cadet (nomen aliud ab ENIAC inspiratum et in posteriorem scriptum), et Austrian MailΓΌfterl latere incepta erant quae facultates creatores eorum corradere potuerunt - in prima generatione unum punctum transistores.

Controversia multum est de titulo primi computatorii ut transistores utantur. Omnia, nimirum, definitiones rectas vocum eligunt, ut "primus," "transistor," et "computator". Certe novimus ubi historia finiatur. Commercialization computatorum transistoricorum paene statim incepit. In annos singulos computatores pari pretio plus ac potentiores facti sunt, et computatores eiusdem potestatis vilior factus est, qui processus tam inexorabilis videbatur ut ad iuris gradum, iuxta gravitatem et conservationem industriae evectus esset. Num disputandum est de quo lapillus primus construxit?

Ubi lex Moore venit?

Cum ad finem fabulae transitum accedimus, valet quaerimus: quidnam ruina haec fieri fecit? Cur lex Moore existit (vel fuit - disputabimus de alio tempore)? Nulla lex Moore pro aeroplanis vel emundatoribus vacuum est, sicut nec tubulis vacuis vel mensae est.

Responsum est duas partes:

  1. Proprietates logicae virgae ut categoriae artificiati.
  2. Facultas uti processibus chemicis mere ad transistores faciendi.

Primo de commutationis essentia. Proprietates omnium artificialium amplis irremissibilibus corporis angustiis satisfacere debent. Naviculator aerarium coniunctum multorum hominum pondus sustinere debet. Vacuum lautus debet aliquantum sordium quodam tempore ex area quadam corporis sugere. Aeroplana et vacuum emundatores inutiles essent si ad nanoscale redacta essent.

Switch, latae sententiae quae numquam manu humana tacta est, multo pauciores corporis limites habet. Habere debet duos status diversos, et debet communicare aliis similibus permutationibus cum status eorum mutare potest. Id est in interdum facere possit. Quid tam speciale de transistoribus? Cur aliae rationes digitales virgas non experti sunt eiusmodi emendationes exponentiales?

Venimus ad secundum. Transistores effici possunt processibus chemicis sine interventu mechanica. Inde ab initio, elementum magni momenti productionis transistoris erat usus immunditiae chemicae. Accessit processus plani, qui ultimum gradum mechanicum a productione removebat - filis applicans. Quam ob rem extremam corporis limitationem in miniaturizationem tollebat. Transistores non amplius opus esse ut digitos humanos satis amplos esse, vel quaelibet machina mechanica. Hoc totum factum est per chymiam simplicem, in rerum omnium magnitudine; acidum SCELERO, lumen ad temperandum, cui superficiei partes resistunt etching, et vapor spurcitia et membranae metallicae in vestigia notata.

Cur miniaturizatio necessaria est? Magnitudo reducens totam galaxiam effectorum delectabilium dedit: celeritas mutandi aucta, consummatio energiae imminutus et sumptus singulorum exemplarium. Haec validissima incitamenta omnes duxerunt ad quaerendas vias ut virgas ulteriores minuendas. Et industria semiconductor abiit a permutandis ad magnitudinem digiti ad pacandas decem miliones virgarum per quadratum millimetrem in vita unius hominis. Ab octo dollariis pro una commutatione petendo ut viginti miliones virgas pro pupa offerat.

Historia Transistoris, Pars 3: Multiples Reinvented
Memoriae Intel 1103 chip from 1971 . Singuli transistores, decem tantum micrometri magnitudine, oculis non amplius visi sunt. Et quia tunc milies alia decreverunt.

Quid est aliud legere;

  • Ernest Bruan and Stuart MacDonald, Revolution in Miniature (1978)
  • Michael Riordan and Lillian Hoddeson, Crystal Fire (1997)
  • Joel Shurkin, Genius Broken (1997)

Source: www.habr.com