Aner Artikelen an der Serie:
- Geschicht vum Relais
- Geschicht vun elektronesche Computeren
- Geschicht vun der Transistor
- Internet Geschicht
De Wee zu Solid-State Schalter war laang a schwéier. Et huet ugefaang mat der Entdeckung datt verschidde Materialien komesch behuelen a Präsenz vun Elektrizitéit - net wéi déi deemools existent Theorien virausgesot hunn. Wat duerno war eng Geschicht vu wéi d'Technologie eng ëmmer méi wëssenschaftlech an institutionell Disziplin am 20. Joerhonnert gouf. Amateuren, Ufänger a berufflech Erfinder mat quasi keng wëssenschaftlech Ausbildung hunn sérieux Bäitrag zu der Entwécklung vun Telegraph, Telefonie a Radio gemaach. Awer, wéi mir wäerte gesinn, bal all d'Fortschrëtter an der Geschicht vun der Solid-State Elektronik si vu Wëssenschaftler komm, déi op Universitéite studéiert hunn (an normalerweis eng PhD an der Physik hunn) an op Universitéiten oder Firmenfuerschungslaboratoiren geschafft hunn.
Jiddereen deen Zougang zu engem Atelier a Basismaterialkenntnisser huet, kann e Relais aus Drot, Metall an Holz zesummestellen. D'Schafe vu Vakuumröhren erfuerdert méi spezialiséiert Tools, déi e Glas Glühbir kreéieren an d'Loft doraus pompelen. Solid-State Geräter verschwonnen an engem Kanéngchen Lach, aus deem den digitale Schalter ni zréckkoum, an ëmmer méi déif an d'Welte gestiermt, déi nëmmen fir abstrakt Mathematik verständlech sinn an nëmme mat der Hëllef vun onheemlech deier Ausrüstung zougänglech ass.
Galena
Am 1874 Joer , e 24 Joer ale Physiker vu St. Thomas zu Leipzig, publizéiert déi éischt vu ville wichtege wëssenschaftleche Wierker a senger laanger Carrière. De Pabeier, "On the Passage of Electric Currents through Metal Sulfides", gouf am Pogendorff's Annalen akzeptéiert, e prestigiéist Zäitschrëft fir d'physikalesch Wëssenschaften. Trotz dem langweilegen Titel huet dem Brown säi Pabeier e puer iwwerraschend a verwonnerlech experimentell Resultater beschriwwen.
Ferdinand Braun
De Brown gouf faszinéiert vu Sulfiden - Mineralkristalle besteet aus Schwefelverbindunge mat Metaller - duerch seng Aarbecht . Schonn 1833 huet de Michael Faraday festgestallt datt d'Konduktivitéit vum Sëlwersulfid mat der Temperatur eropgeet, wat genee de Géigendeel vum Verhalen vun Metallleiter ass. Den Hittorf huet e grëndleche quantitative Bericht iwwer Miessunge vun dësem Effekt an den 1850er Jore fir Sëlwer a Kupfersulfiden zesummegestallt. Elo huet de Brown, mat engem cleveren experimentellen Opbau, deen e Metalldraad géint e Sulfid-Kristall mat engem Fréijoer gedréckt huet fir e gudde Kontakt ze garantéieren, eppes nach méi Friem entdeckt. D'Konduktivitéit vun de Kristalle hänkt vun der Richtung of - zum Beispill konnt de Stroum gutt an eng Richtung fléien, awer wann d'Polaritéit vun der Batterie ëmgedréit gouf, konnt de Stroum op eemol staark erofgoen. Kristaller hu méi wéi Dirigenten an enger Richtung gehandelt (wéi normal Metaller) a méi wéi Isolatoren an enger anerer (wéi Glas oder Gummi). Dëse Besëtz gouf bekannt als Rectifikatioun wéinst senger Fäegkeet fir "gekräizt" Wiesselstroum an "flaach" Gläichstroum ze riichten.
Ëm déiselwecht Zäit hunn d'Fuerscher aner komesch Eegeschafte vu Materialien wéi Selen entdeckt, déi aus bestëmmte Metallsulfidäerz geschmolt kënne ginn. Wann et u Liicht ausgesat ass, huet Selen d'Konduktivitéit erhéicht an huet souguer ugefaang Elektrizitéit ze generéieren, an et konnt och fir Rectifikatioun benotzt ginn. War et eng Verbindung mat Sulfidkristallen? Ouni theoretesch Modeller fir z'erklären wat geschitt ass, war den Terrain an engem Zoustand vun Duercherneen.
Wéi och ëmmer, de Mangel un Theorie huet d'Versuche net gestoppt fir d'Resultater praktesch ëmzesetzen. An de spéiden 1890er gouf de Brown Professer op der Universitéit vu Stroossbuerg - viru kuerzem aus Frankräich annektéiert während der an ëmbenannt Kaiser Wilhelm Universitéit. Do gouf hien an déi spannend nei Welt vun der Radiotelegraphie gesuckelt. Hien huet eng Propositioun vun engem Grupp vun Entrepreneuren zougestëmmt fir zesummen e drahtlose Kommunikatiounssystem ze kreéieren baséiert op der Iwwerdroung vu Radiowellen duerch Waasser. Wéi och ëmmer, hien a seng Komplizen hunn déi ursprénglech Iddi geschwënn zugonschte vun der Airborne Signalisatioun opginn, déi vum Marconi an anerer benotzt gouf.
Ënnert den Aspekter vum Radio, deen dem Brown säi Grupp probéiert huet ze verbesseren, war den deemolege Standardempfänger, . Et war baséiert op der Tatsaach, datt Radiowellen d'Metallfileë veruersaacht hunn zesummen ze klappen, sou datt de Stroum vun der Batterie op d'Signalapparat passéiert. Et huet geschafft, awer de System huet nëmmen op relativ staark Signaler reagéiert, an et huet e konstante Schlag vum Apparat erfuerdert fir e Stéck Séiss ze briechen. De Brown huet sech un seng al Experimenter mat Sulfid-Kristallen erënnert, an 1899 huet hien säin alen experimentellen Opbau mat engem neien Zweck nei erstallt - als Detektor fir drahtlose Signaler ze déngen. Hien huet de Rectificatiounseffekt benotzt fir dee klenge Schwéngungsstroum ze konvertéieren deen duerch d'Vergaangenheet vu Radiowellen generéiert gëtt an en Direktstroum, deen e klenge Lautsprecher kéint suergen, deen en hörbare Klick fir all Punkt oder Bindestrich produzéiert huet. Dësen Apparat gouf spéider bekannt als ""wéinst d'Erscheinung vum Drot, deen d'Spëtzt vum Kristall einfach beréiert huet. A britesch Indien (wou de Bangladesch haut läit), huet de Wëssenschaftler an den Erfinder Jagadish Bose en ähnlechen Apparat gebaut, méiglecherweis esou fréi wéi 1894. Anerer hunn séier ugefaang ähnlech Detektoren op Basis vu Silizium a Carborundum (Siliciumcarbid) ze maachen.
Allerdéngs ass et , Bläisulfid, dee geschmolt gouf fir Bläi zanter antik Zäiten ze produzéieren, ass d'Material vu Wiel fir Kristalldetektoren ginn. Si waren einfach ze maachen a bëlleg, an als Resultat goufen se onheemlech populär ënnert der fréi Generatioun vun Radio Amateuren. Ausserdeem, am Géigesaz zu engem binäre Koherer (mat Séiss, deen entweder zesummegeklappt oder net), kéint e kristallinesche Gläichrichter e kontinuéierleche Signal reproduzéieren. Dofir konnt hien d'Stëmm an d'Musek produzéieren, déi fir d'Ouer hörbar ass, an net nëmmen de Morsecode mat senge Punkten an Bindestrecken.
Cat's Whisker Detektor baséiert op Galena. Dat klengt Stéck Drot op der lénker Säit ass de Whisker, an dat Stéck sëlwerglänzend Material um Buedem ass de Galena Kristall.
Wéi och ëmmer, wéi frustréiert Radioamateuren séier entdeckt hunn, kann et Minutten oder souguer Stonnen daueren fir de Magiepunkt op der Uewerfläch vum Kristall ze fannen deen eng gutt Rectifikatioun gëtt. An d'Signaler ouni Verstäerkung ware schwaach an haten e metallesche Sound. Vun den 1920er Joren hunn Vakuumröhreempfänger mat Triode Verstärker quasi iwwerall Kristalldetektore bal iwwerall verouderd gemaach. Hir eenzeg attraktiv Fonktioun war hir cheapness.
Dëse kuerzen Optrëtt an der Radiosarena schéngt d'Limite vun der praktescher Uwendung vun de komeschen elektresche Properties vum Material ze sinn, dat vum Brown an anerer entdeckt gouf.
Kupferoxid
Dann an den 1920er Joren huet en anere Physiker mam Numm Lars Grondahl eppes Komesch mat sengem experimentellen Opbau entdeckt. Grondahl, deen éischte vun enger Serie vu schlau an onrouege Männer an der Geschicht vum amerikanesche Westen, war de Jong vun engem Bauingenieur. Säi Papp, deen 1880 aus Norwegen ausgewandert ass, huet e puer Joerzéngte laang op Eisebunnen a Kalifornien, Oregon a Washington geschafft. Fir d'éischt huet de Grondahl determinéiert d'Ingenieurwelt vu sengem Papp hannerloossen, an den Johns Hopkins fir en Doktorat an der Physik ze goen fir en akademesche Wee ze verfolgen. Awer dunn huet hien sech am Eisebunnsgeschäft involvéiert an huet eng Positioun als Direkter vun der Fuerschung bei Union Switch and Signal, enger Divisioun vum industrielle Ris. , déi Ausrüstung fir d'Eisebunnsindustrie geliwwert huet.
Verschidde Quelle weisen op widderspréchlech Grënn fir dem Grondahl seng Motivatioun fir seng Fuerschung, awer sief et, hien huet ugefaang mat Kupferscheiwen ze experimentéieren, déi op enger Säit gehëtzt goufen, fir eng oxidéiert Schicht ze kreéieren. Beim Zesummenaarbecht mat hinnen huet hien d'Asymmetrie vum Stroum gemierkt - d'Resistenz an enger Richtung war dräimol méi grouss wéi an der anerer. Eng Scheif vu Kupfer a Kupferoxid huet de Stroum gerecht wéi e Sulfidkristall.
Kupferoxid Rectifier Circuit
De Grondahl huet déi nächst sechs Joer verbruecht fir e prett-ze-benotzen kommerziellen Gläichrichter op Basis vun dësem Phänomen ze entwéckelen, an huet d'Hëllef vun engem aneren US-Fuerscher, de Paul Geiger, geruff, ier hien eng Patentanmeldung ofginn an seng Entdeckung un d'American Physical Society am Joer 1926 annoncéiert huet. gouf direkt e kommerziellen Hit. Wéinst der Verontreiung vu fragile Filamenter war et vill méi zouverlässeg wéi de Vakuumröhre-Griichter baséiert op dem Fleming-Ventil-Prinzip, a war méi bëlleg ze produzéieren. Am Géigesaz zu de Braune Gleichrichterkristallen huet et um éischte Versuch geschafft, a wéinst dem gréissere Kontaktgebitt tëscht dem Metall an dem Oxid huet et mat enger méi grousser Palette vu Stroum a Spannungen geschafft. Et konnt Batterien oplueden, Signaler a verschiddenen elektresche Systemer entdecken an als Sécherheetsshunt a mächtege Generatoren handelen. Wann se als Fotozell benotzt goufen, konnten d'Discs als Liichtmeter handelen, a ware besonnesch an der Fotografie nëtzlech. Aner Fuerscher ronderëm déi selwecht Zäit entwéckelt Selen rectifiers déi ähnlech Uwendungen fonnt.
E Pak vun Gläichretter baséiert op Kupferoxid. Eng Assemblée vu verschiddene Scheiwen erhéicht de Réckresistenz, wat et méiglech gemaach huet se mat héijer Spannung ze benotzen.
E puer Joer méi spéit, zwee Bell Labs Physiker, Joseph Becker an , decidéiert d'Aarbechtsprinzip vun engem Kupfergleichrichter ze studéieren - si waren interesséiert ze léieren wéi et funktionnéiert a wéi et am Bell System benotzt ka ginn.
Brattain am Alter - ca. 1950
De Brattain war aus der selwechter Géigend wéi Grondal, am Pazifik Nordwesten, wou hien op engem Bauerenhaff e puer Kilometer vun der kanadescher Grenz opgewuess. Am Lycée huet hien sech fir d'Physik interesséiert, d'Aptitude am Beräich ze weisen, an huet schlussendlech en Doktorat vun der University of Minnesota an de spéiden 1920er Jore kritt an 1929 eng Aarbecht bei Bell Laboratories gemaach. Ënnert anerem op der Uni huet hien studéiert. déi lescht theoretesch Physik, déi an Europa Popularitéit gewonnen huet, a bekannt als Quantemechanik (seng Curator war , deen och den John Atanasoff mentoréiert huet).
Quantephysik Revolutioun
Eng nei theoretesch Plattform huet sech an de leschten dräi Joerzéngte lues a lues entwéckelt, a mat Zäite wäert si fäeg sinn all déi komesch Phänomener z'erklären, déi zënter Joren a Materialien wéi Galena, Selen a Kupferoxid observéiert ginn. Eng ganz Kohort vu meeschtens jonke Physiker, haaptsächlech aus Däitschland an den Nopeschlänner, huet eng Quanterevolutioun an der Physik gesuergt. Iwwerall wou se gekuckt hunn, hunn se net déi glat a kontinuéierlech Welt fonnt, déi se geléiert haten, awer komesch, diskret Klumpen.
Et huet alles an den 1890er ugefaang. De Max Planck, e berühmte Professer op der Universitéit vu Berlin, huet decidéiert mat engem bekannten ongeléiste Problem ze schaffen: wéi ""(eng ideal Substanz déi all Energie absorbéiert an net reflektéiert) strahlt am elektromagnetesche Spektrum aus? Verschidde Modeller goufen probéiert, keng vun deenen entsprécht den experimentellen Resultater - si hunn entweder op engem Enn vum Spektrum oder deem aneren gescheitert. De Planck huet entdeckt datt wa mir dovun ausgoen datt d'Energie vun engem Kierper a klenge "Päckchen" vu diskrete Quantitéite emittéiert gëtt, da kënne mir en einfacht Gesetz vun der Bezéiung tëscht Frequenz an Energie opschreiwen, wat perfekt mat den empiresche Resultater entsprécht.
Kuerz drop huet den Einstein entdeckt datt datselwecht mat der Absorptioun vum Liicht geschitt ass (den éischten Hiweis vu Photonen), an de J. J. Thomson huet gewisen datt Elektrizitéit och net vun enger kontinuéierlecher Flëssegkeet oder enger Welle gedroe gouf, mee vun diskrete Partikelen - Elektronen. Den Niels Bohr huet dunn e Modell erstallt fir z'erklären wéi opgereegt Atomer Stralung emittéieren andeems se Elektronen un eenzel Bunnen am Atom zouginn, jidderee mat senger eegener Energie. Dësen Numm ass awer täuschend, well se sech guer net wéi d'Bunne vu Planéiten behuelen - am Bohr sengem Modell sprangen d'Elektronen direkt vun enger Ëmlafbunn, oder Energieniveau, op en aneren, ouni duerch en Zwëschenzoustand ze goen. Endlech, an den 1920er Joren, hunn den Erwin Schrödinger, de Werner Heisenberg, de Max Born an anerer eng generaliséiert mathematesch Plattform erstallt bekannt als Quantemechanik, déi all déi speziell Quantemodeller integréiert huet, déi iwwer déi lescht zwanzeg Joer erstallt goufen.
Zu dëser Zäit waren d'Physiker scho zouversiichtlech datt Materialien wéi Selen a Galena, déi photovoltaesch a rectifiéierend Eegeschafte weisen, zu enger separater Klass vu Materialien gehéiert, déi se Hallefleeder genannt hunn. D'Klassifikatioun huet aus verschiddene Grënn sou laang gedauert. Als éischt waren d'Kategorien "Dirigenten" an "Isolateuren" selwer zimlech breet. T.N. "Leederen" variéieren enorm an der Konduktivitéit, an datselwecht (zu engem mannerem Ausmooss) war wouer fir Isolatoren, an et war net offensichtlech wéi e bestëmmten Dirigent an eng vun dëse Klassen klasséiert ka ginn. Ausserdeem, bis an d'Mëtt vum 20. Joerhonnert war et onméiglech fir ganz reng Substanzen ze kréien oder ze kreéieren, an all Odditéiten an der Konduktivitéit vun natierleche Materialien kënnen ëmmer un d'Kontaminatioun zougeschriwwe ginn.
Physiker haten elo souwuel d'mathematesch Tools vun der Quantemechanik an eng nei Klass vu Materialien, op déi se applizéiert kënne ginn. briteschen Theoretiker war deen éischten, deen alles zesummegesat huet an en allgemenge Modell vu Hallefleitungen gebaut huet a wéi se am Joer 1931 funktionnéieren.
Als éischt huet de Wilson argumentéiert datt konduktiv Materialien vun Dielektriken am Zoustand vun hiren Energiebänner ënnerscheeden. D'Quantemechanik seet datt Elektronen an enger limitéierter Unzuel vun Energieniveauen existéiere kënnen, déi an de Muschelen, oder Orbitaler, vun eenzelnen Atomer fonnt ginn. Wann Dir dës Atomer zesummen an der Struktur vun engem Material dréckt, wier et méi korrekt fir kontinuéierlech Energiezonen virzestellen, déi doduerch passéieren. Et gi eidel Plazen an Dirigenten an héijen Energiebänner, an dat elektrescht Feld kann Elektronen do fräi bewegen. An Isolatoren sinn d'Zonen gefëllt, an et ass zimmlech laang ze klammen fir déi méi héich, leedend Zone z'erreechen, duerch déi et méi einfach ass fir Stroum ze reesen.
Dëst huet hien zum Schluss gefouert datt Gëftstoffer - auslännesch Atomer an der Struktur vun engem Material - zu sengen Hallefleitungseigenschaften bäidroe mussen. Si kënnen entweder extra Elektronen liwweren, déi liicht an d'Leedungsband flüchten, oder Lächer - e Manktem un Elektronen relativ zum Rescht vum Material - wat eidel Energieraim erstellt, wou fräi Elektronen kënne beweegen. Déi éischt Optioun gouf spéider n-Typ (oder elektronesch) Hallefleeder genannt wéinst der überschüsslecher negativer Ladung, an déi zweet - p-Typ oder Lach Hallefleeder wéinst der iwwerschësseg positiver Ladung.
Schlussendlech huet de Wilson proposéiert datt déi aktuell Rectifikatioun duerch Hallefleitungen a Quantequantebegrëffer erkläert ka ginn. , de plötzleche Sprong vun Elektronen iwwer eng dënn elektresch Barrière an engem Material. D'Theorie war plausibel, awer et huet virausgesot datt am Gläichrichter de Stroum vum Oxid op de Kupfer fléisse sollt, obwuel et a Wierklechkeet ëmgedréit war.
Also, trotz all dem Wilson sengen Duerchbroch, Halbleiter bloufen schwéier z'erklären. Wéi et lues a lues kloer gouf, hunn mikroskopesch Verännerungen an der Kristallstruktur an der Konzentratioun vu Gëftstoffer disproportionnell hiert makroskopescht elektrescht Verhalen beaflosst. De Mangel u Verständnis ignoréieren - well keen d'experimentell Observatioune vum Brown 60 Joer virdrun erkläre konnt - Brattain a Becker hunn en effiziente Fabrikatiounsprozess fir Kupferoxid-Griichter fir hire Patron entwéckelt. De Bell System huet séier ugefaang Vakuumröhrgleichrichter am ganze System ze ersetzen mat engem neien Apparat deen hir Ingenieuren genannt hunn , well seng Resistenz variéiert jee no der Richtung.
Goldmedail
Mervyn Kelly, Physiker a fréiere Chef vum Bell Labs Vakuum Tube Departement, huet sech ganz un dëser Entwécklung interesséiert. Am Laf vun e puer Joerzéngte hunn Vakuumröhre dem Bell en onschätzbare Service geliwwert, a konnten Funktiounen ausféieren, déi net méiglech waren mat der viregter Generatioun vu mechanesche an elektromechanesche Komponenten. Awer si lafen waarm, regelméisseg iwwerhëtzt, hunn vill Energie verbraucht a waren schwéier ze erhalen. D'Kelly huet geduecht fir dem Bell säi System opzebauen mat méi zouverlässeg an haltbar Feststoff-elektronesche Komponenten, sou wéi Varistoren, déi keng versiegelt, gasgefüllte oder eidel Fäll oder waarm Filamenter erfuerderen. 1936 gouf hie Chef vum Bell Labs senger Fuerschungsdepartement, an huet ugefaang d'Organisatioun op en neie Wee ze redirectéieren.
Nodeems Dir e Solid-State Gläichter kritt hutt, war de nächste offensichtleche Schrëtt e Solid-State Verstärker ze kreéieren. Natierlech, wéi e Röhreverstärker, kann esou en Apparat och als Digitalschalter funktionnéieren. Dëst war besonnesch interessant fir dem Bell seng Firma, well Telefonschalter nach ëmmer eng riesech Unzuel vun elektromechaneschen Digitalschalter benotzt hunn. D'Firma huet no engem méi zouverléissege, méi klengen, energieeffizienten a méi killen Ersatz fir de Vakuumröhre an Telefonsystemer, Radioen, Radaren an aner analog Ausrüstung gesicht, wou se benotzt gi fir schwaach Signaler op Niveauen ze verstäerken, déi de mënschlecht Ouer héieren konnt.
Am Joer 1936 hunn d'Bell Laboratories endlech d'Aarbechtsfräiheet opgehuewen, déi während opgesat gouf . Kelly huet direkt ugefaang Quantemechanik Experten ze rekrutéieren fir ze hëllefen säi Solid-State Fuerschungsprogramm ze starten, inklusiv , aner West Coast gebierteg, aus Palo Alto, Kalifornien. D'Thema vu senger rezenter MIT Dissertatioun war perfekt fir Kelly seng Bedierfnesser ugepasst: "Electron Bands in Sodium Chloride."
Brattain a Becker hunn hir Fuerschung iwwer de Kupferoxid-Griichter während dëser Zäit weidergefouert, fir e verbesserte Feststoffverstärker ze sichen. Déi offensichtlechst Manéier fir et ze maachen war d'Analogie mat engem Vakuumröhr ze verfollegen. Genau wéi de Lee de Forest en Tube-Verstärker geholl huet an tëscht der Kathode an der Anode, an de Brattain an de Becker hu sech virgestallt, wéi e Mesh op der Kräizung vu Kupfer a Kupferoxid kéint agesat ginn, wou d'Rectifizéierung sollt geschéien. Wéi och ëmmer, duerch déi kleng Dicke vun der Schicht hunn se et onméiglech fonnt, a waren net erfollegräich an dësem.
Mëttlerweil hunn aner Entwécklungen gewisen datt Bell Labs net déi eenzeg Firma war, déi u Solid-State Elektronik interesséiert ass. Am Joer 1938 hunn de Rudolf Hilsch an de Robert Pohl d'Resultater vun Experimenter publizéiert, déi op der Universitéit vu Göttingen op engem funktionnéierende Feststoffverstärker gemaach goufen, deen duerch d'Aféierung vun engem Gitter an e Kaliumbromid-Kristall erstallt gouf. Dëst Labo Apparat war vun kee praktesche Wäert, haaptsächlech well et op eng Frequenz vun net méi wéi 1 Hz bedreift. An trotzdem konnt dës Erreeche net jidderengem gefalen, deen un Solid-State Elektronik interesséiert ass. Datselwecht Joer huet d'Kelly Shockley zu enger neier onofhängeger Solid-State Apparat Fuerschungsgrupp zougewisen an huet him a senge Kollegen Foster Nix an Dean Woolridge Carte blanche ginn fir hir Fäegkeeten ze entdecken.
Op d'mannst zwee aner Erfinder hunn et fäerdeg bruecht Solid-State Verstärker virum Zweete Weltkrich ze kreéieren. 1922, sowjetesch Physiker an Erfinder publizéiert d'Resultater vun erfollegräich Experimenter mat zincite semiconductors, mä seng Aarbecht ass vun der westlecher Communautéit onnotéiert; 1926 huet den amerikaneschen Erfinder Julius Lillenfield e Patent fir e Solid-State Verstärker ugefrot, awer et gëtt kee Beweis datt seng Erfindung geschafft huet.
Dem Shockley säin éischte groussen Abléck a senger neier Positioun ass geschitt beim Liesen vum britesche Physiker Neville Moth seng 1938 Aarbecht, The Theory of Crystalline Rectifiers, déi endlech de Prinzip vun der Operatioun vum Grondahl Kupferoxid-Griichter erkläert huet. De Mott huet d'Mathematik vun der Quantemechanik benotzt fir d'Bildung vun engem elektresche Feld op der Kräizung vun engem leedend Metall an engem hallefleitende Oxid ze beschreiwen, a wéi d'Elektronen iwwer dës elektresch Barrière "sprangen", anstatt Tunnel ze maachen wéi de Wilson proposéiert huet. De Stroum fléisst méi einfach vum Metall op den Hallefleiter wéi ëmgedréint well d'Metall vill méi fräi Elektronen huet.
Dëst huet de Shockley zu der exakt selwechter Iddi gefouert, déi de Brattain a de Becker Joer virdru berücksichtegt a verworf hunn - e Feststoffverstärker ze maachen andeems en e Kupferoxid-Mesh tëscht dem Kupfer an dem Kupferoxid asetzt. Hien huet gehofft, datt de Stroum, deen duerch d'Gitter fléisst, d'Barriär limitéierend Stroumfloss vum Kupfer op d'Oxid erhéijen, an eng ëmgedréint, verstäerkt Versioun vum Signal am Gitter erstallt. Säin éischte rau Versuch ass komplett gescheitert, sou datt hien sech un e Mann mat méi raffinéierte Laborkompetenzen a Bekanntschafte mat Gläichrichter gedréit huet: Walter Brattain. An, obwuel hien keen Zweiwel iwwer d'Resultat hat, huet de Brattain ausgemaach dem Shockley seng Virwëtzegkeet zefridden ze stellen, an huet eng méi komplex Versioun vum "Grid" Verstärker erstallt. Si huet och refuséiert ze schaffen.
Dunn huet de Krich intervenéiert, an dem Kelly säin neie Fuerschungsprogramm an der Rei gelooss. Kelly gouf de Chef vun der Radar Aarbechtsgrupp bei Bell Labs, ënnerstëtzt vum Haapt US Radar Fuerschung Zentrum um MIT. De Brattain huet kuerz fir hien geschafft, an ass duerno op d'Fuerschung iwwer magnetesch Detektioun vun U-Booter fir d'Marine geplënnert. Woolridge huet u Feierkontrollsystemer geschafft, Nix huet u Gasdiffusioun fir de Manhattan Project geschafft, a Shockley ass an d'Operatiounsfuerschung gaangen, fir d'éischt un der Anti-U-Boot-Kricher am Atlantik ze schaffen an duerno op strategesch Bombardementer am Pazifik.
Awer trotz dëser Interventioun huet de Krich d'Entwécklung vun der Feststoffelektronik net gestoppt. Am Géigendeel, et huet eng massiv Infusioun vu Ressourcen an d'Feld orchestréiert, an huet zu enger Konzentratioun vu Fuerschung iwwer zwee Materialien gefouert: Germanium a Silizium.
Wat soss ze liesen
Ernest Bruan a Stuart MacDonald, Revolution in Miniature (1978)
Friedrich Kurylo, Charles Susskind, Ferdinand Braun (1981)
G. L. Pearson a W. H. Brattain, "History of Semiconductor Research," Proceedings of the IRE (Dezember 1955).
Michael Riordan a Lillian Hoddeson, Crystal Fire (1997)
Source: will.com