Lahatsoratra hafa amin'ny andiany:
- Ny tantaran'ny relay
- Tantaran'ny solosaina elektronika
- Ny tantaran'ny transistor
- Tantaran'ny Internet
Nametraka ny dingana ho amin'ny fahatongavan'ny transistor ny crucible ny ady. Nanomboka tamin'ny 1939 ka hatramin'ny 1945, nitombo be ny fahalalana ara-teknika amin'ny sehatry ny semiconductor. Ary nisy antony tsotra iray nahatonga izany: radara. Ny teknolojia manan-danja indrindra amin'ny ady, ohatra amin'izany dia ahitana: fitadiavana fanafihana an'habakabaka, fitadiavana sambo mpisitrika, fitarihana fanafihana an'habakabaka amin'ny alina amin'ny lasibatra, mikendry ny rafitra fiarovana an'habakabaka sy basy an-dranomasina. Nianaran'ny injeniera mihitsy aza ny fomba fanaingoana radara bitika amin'ny tafondro mba hipoaka rehefa manidina eo akaikin'ny lasibatra - . Na izany aza, ny loharanon'ity teknolojia ara-tafika vaovao mahery vaika ity dia tao amin'ny sehatra milamina kokoa: ny fandalinana ny atmosfera ambony ho an'ny tanjona siantifika.
Radar
Tamin'ny 1901, ny Marconi Wireless Telegraph Company dia nahomby tamin'ny fampitana hafatra an-tariby manerana ny Atlantika, avy any Cornwall ka hatrany Newfoundland. Izany zava-misy izany dia nitarika ny siansa maoderina ho amin'ny fisafotofotoana. Raha mandeha amin'ny tsipika mahitsy ny fampitana radio (araka ny tokony ho izy), dia tsy azo atao izany. Tsy misy tsipika mivantana eo anelanelan'i Angletera sy Kanada izay tsy miampita ny tany, ka tsy maintsy nanidina teny amin'ny habakabaka ny hafatr'i Marconi. Ny injeniera amerikana Arthur Kennealy sy ilay mpahay fizika britanika Oliver Heaviside dia nanolo-kevitra fa ny fanazavana momba an'io tranga io dia tsy maintsy ampifandraisina amin'ny entona ionized hita ao amin'ny atmosfera ambony, izay afaka mamerina ny onjam-peo miverina amin'ny tany (Marconi mihitsy no nino fa onjam-peo. araho ny fikorianan'ny tany, nefa tsy notohanan'ny fizika).
Tamin'ny taona 1920, ny mpahay siansa dia namolavola fitaovana vaovao izay nahafahana nanaporofo voalohany ny fisian'ny ionosphere ary avy eo nandinika ny firafiny. Nampiasa fantsona vacuum izy ireo mba hamoronana pulses onjam-peo fohy, antenne directional mba handefasana azy ireo any amin'ny atmosfera sy handrakitra ny akon. mba hanehoana ny vokatra. Arakaraky ny faharetan'ny fiverenan'ny echo no tokony ho lasa lavitra ny ionosphere. Io teknĂ´lĂ´jia io dia nantsoina hoe fanamafisam-peo amin'ny atmosfera, ary nanome ny fotodrafitrasa ara-teknika fototra amin'ny fampivoarana ny radara (ny teny hoe "radar", avy amin'ny RAdio Detection And Ranging, dia tsy niseho raha tsy tamin'ny taona 1940 tany amin'ny tafika an-dranomasina amerikana).
Fotoana fohy monja talohan'ny nahafantaran'ny olona manana fahalalana marina, loharano ary antony manosika ny mety hisian'ny fampiharana an-tany amin'ny fitaovana toy izany (noho izany ny tantaran'ny radara dia mifanohitra amin'ny tantaran'ny teleskaopy, izay natao voalohany ho an'ny fampiasana terestrialy) . Ary nitombo ny mety hisian'ny hevi-baovao toy izany rehefa niely bebe kokoa nanerana ny planeta ny radio, ary maro kokoa ny olona nahatsikaritra fanelingelenana avy amin'ny sambo, fiaramanidina ary zavatra lehibe hafa. Niparitaka nandritra ny faharoa ny fahalalana momba ny teknolojia fanamafisam-peo ambony (1932-1933), rehefa nanangona sarintanin'ny ionosphere avy amin'ny toby Arktika samihafa ny mpahay siansa. Fotoana fohy taorian'izay, ny ekipa any Grande-Bretagne, Etazonia, Alemana, Italia, URSS ary firenena hafa dia namolavola ny rafitra radar tsotra indrindra.
miaraka amin'ny radarany 1935
Avy eo dia nitranga ny ady, ary nitombo be ny maha zava-dehibe ny radara ho an'ny firenena â sy ny loharanon-karena hampandrosoana azy ireo. Tany Etazonia, ireo loharano ireo dia nivory manodidina ny fikambanana vaovao naorina tamin'ny 1940 tao amin'ny MIT, fantatra amin'ny anarana hoe (Nomena anarana manokana izy io mba hamitahana mpitsikilo vahiny sy hahatonga ny fahatsapana fa ny radioactivity dia nodinihina tao amin'ny laboratoara - tamin'izany fotoana izany dia vitsy ny olona nino ny baomba atomika). Ny tetikasa Rad Lab, izay tsy nalaza tahaka ny Tetikasa Manhattan, dia nanangona mpahay fizika miavaka sy manan-talenta avy amin'ny lafivalon'i Etazonia ho ao amin'ny laharana. Ny dimy amin'ireo mpiasa voalohany ao amin'ny laboratoara (anisan'izany и ) nahazo ny loka Nobel avy eo. Tamin'ny faran'ny ady, dokotera momba ny siansa, mpahay siansa ary injeniera 500 teo ho eo no niasa tao amin'ny laboratoara, ary olona 4000 no niasa. Vola antsasa-tapitrisa dolara â azo ampitahaina aminâny teti-bolanâny ENIAC manontolo â no lany taminâny Andian-taratra Laboratory fotsiny, firaketana an-tsoratra fito amby roapolo momba ny fahalalana rehetra azo avy aminâny laboratoara nandritra ny ady (na dia tsy voafetra aza ny fandaniam-bolanâny governemanta amerikana aminâny teknolojianâny radara. ho an'ny tetibola Rad Lab ; nandritra ny ady dia nividy radara telo lavitrisa dolara ny governemanta).
MIT Building 20, izay nisy ny Rad Lab
Iray amin'ireo sehatra fikarohana lehibe nataon'ny Rad Lab ny radar avo lenta. Ny radara tany am-boalohany dia nampiasa ny halavan'ny onjam-pandrefesana metatra. Saingy ny taratra avo lenta kokoa miaraka amin'ny halavan'ny onjam-pandrefesana amin'ny centimeter â microwave â dia namela antenne kely kokoa ary tsy dia niparitaka tamin'ny halavirana lavitra, izay nampanantena tombony lehibe kokoa amin'ny halavirana sy ny fahamarinany. Ny radara mikraoba dia mety hiditra ao amin'ny oron'ny fiaramanidina ary hamantatra zavatra mitovy habe amin'ny periscope an'ny sambo mpisitrika.
Ny voalohany namaha ity olana ity dia ekipa fizika britanika avy amin'ny Oniversiten'i Birmingham. Tamin'ny 1940 izy ireo dia namolavola "", izay niasa toy ny "sioka" elektromagnetika, mamadika ny fiposahan'ny herinaratra ho lasa taratra mikraoba mahery sy mirindra tsara. Mahery arivo heny noho ny mpifaninana aminy akaiky indrindra ity mpandefa microwave ity; izany dia nanokatra ny lalana ho an'ny fampitana radara avo lenta azo ampiharina. Na izany aza, dia nila mpiara-miasa izy, izay afaka mamantatra ny frequences avo. Ary amin'izao fotoana izao dia miverina amin'ny tantaran'ny semiconductor isika.
Magnetron cross-section
Ny fahatongavan'ny volombavan'ny saka fanindroany
Hita fa ny fantsona banga dia tsy mety amin'ny fandraisana famantarana radar microwave. Ny elanelana misy eo amin'ny cathode mafana sy ny anode mangatsiaka dia miteraka capacitance, ka mahatonga ny faritra tsy mety miasa amin'ny frequence avo. Ny teknolojia tsara indrindra azo ampiasaina amin'ny radara avo lenta dia ny taloha ""- tariby kely voatsindry amin'ny kristaly semiconductor. Olona maromaro no nahita izany tsy miankina, fa ny zavatra akaiky indrindra amin'ny tantarantsika dia ny zava-nitranga tany New Jersey.
Tamin'ny 1938, Bell Labs dia nanao fifanarahana tamin'ny tafika an-dranomasina mba hamolavola radara fanaraha-maso afo ao anatin'ny 40 sm - fohy kokoa, ary noho izany dia avo kokoa noho ny radar efa nisy tamin'ny vanim-potoana magnetron talohan'ny resonant. Ny asa fikarohana lehibe dia nandeha tany amin'ny fizarana laboratoara tao Holmdel, atsimon'ny Nosy Staten. Tsy niandry ela ny mpikaroka mba hamantatra ny zavatra ilainy ho an'ny resevera avo lenta, ary tsy ela ny injeniera George Southworth dia nisava trano fivarotana radio tao Manhattan ho an'ny mpametaveta volom-borona taloha. Araka ny efa nampoizina, dia niasa tsara lavitra noho ny mpitsikilo jiro izy io, saingy tsy milamina. Noho izany dia nitady electrochemist antsoina hoe Russell Ohl i Southworth ary nangataka azy hanandrana hanatsara ny fitoviana amin'ny valin'ny detector kristaly tokana.
Ol dia olona miavaka, izay nihevitra ny fivoaran'ny teknolojia ho anjarany, ary niresaka momba ny fomba fijery tsindraindray miaraka amin'ny fahitana ny ho avy. Ohatra, nilaza izy fa tamin'ny 1939 dia nahalala momba ny famoronana ho avy ny silisiĂ´ma fanamafisam-peo, fa ny anjara dia natokana ho an'ny olon-kafa hamorona izany. Rehefa avy nandinika safidy am-polony izy, dia nanorim-ponenana tamin'ny silisiĂ´ma ho fitaovana tsara indrindra ho an'ny mpandray an'i Southworth. Ny olana dia ny fahafahana mifehy ny votoatin'ny akora mba hifehezana ny elektrĂ´nika. Tamin'izany fotoana izany dia niely patrana ny silisiĂ´ma indostrialy; nampiasaina tamin'ny fikosoham-bary izy ireo, saingy tamin'ny famokarana toy izany dia tsy nisy nanelingelina azy, ohatra, ny votoatin'ny phosphor 1% amin'ny silisiĂ´ma. Nangataka ny fanampian'ny metallurgista roa i Ol, ka nikasa haka banga madio kokoa noho ny teo aloha.
Rehefa niasa izy ireo, dia hitanâizy ireo fa ny kristaly sasany dia nanitsy ny courant aminâny lafiny iray, fa ny hafa kosa nanitsy ny courant aminâny lafiny iray. Nantsoin'izy ireo hoe "n-type" sy "p-type" izy ireo. Ny fanadihadiana fanampiny dia nampiseho fa ny karazana loto samihafa no tompon'andraikitra amin'ireo karazana ireo. Silicon dia ao amin'ny tsanganana fahefatra amin'ny tabilao periodika, midika izany fa misy elektronika efatra ao amin'ny akorany ivelany. Ao amin'ny banga misy silisiĂ´ma madio, ny tsirairay amin'ireo elektrĂ´na ireo dia hitambatra amin'ny mpifanolo-bodirindrina. Ny loto avy amin'ny tsanganana fahatelo, hoy ny boron, izay manana elektronika kely iray, dia namorona "lavaka", toerana fanampiny ho an'ny hetsika ankehitriny ao amin'ny kristaly. Ny vokatra dia semiconductor karazana p (miaraka amin'ny fiampangana tsara be loatra). Ny singa avy amin'ny tsanganana fahadimy, toy ny phosphorus, dia nanome elektronika maimaim-poana fanampiny mba hitondra ny ankehitriny, ary nahazo semiconductor karazana n.
Ny rafitra kristaly ny silisiĂ´ma
Tena nahaliana izany fikarohana rehetra izany, saingy tamin'ny taona 1940 i Southworth sy Ohl dia tsy nanakaiky kokoa ny famoronana prototype miasa amin'ny radara avo lenta. Nandritra izany fotoana izany, ny governemanta Britanika dia nitaky vokatra azo ampiharina avy hatrany noho ny fandrahonana mananontanona avy amin'ny Luftwaffe, izay efa namorona mpitsikilo mikraoba efa vonona hiasa miaraka amin'ireo mpandefa magnetron.
Na izany aza, ny fifandanjan'ny fandrosoana ara-teknolojia dia tsy ho ela dia hihodina mankany amin'ny ilany andrefan'ny Atlantika. Nanapa-kevitra i Churchill fa hanambara ny tsiambaratelo ara-teknika rehetra any Grande-Bretagne amin'ny Amerikanina alohan'ny hidirany amin'ny ady (satria nihevitra izy fa hitranga izany). Nino izy fa mendrika ny mety hisian'ny fiparitahan'ny fampahalalam-baovao, nanomboka tamin'izay dia hatsipy amin'ny famahana olana toy ny fitaovam-piadiana atomika sy radara ny fahaizan'ny indostrian'i Etazonia rehetra. British Science and Technology Mission (fantatra kokoa amin'ny hoe ) tonga tany Washington taminâny Septambra 1940 ary nitondra fanomezana taminâny endrika zava-mahatalanjona ara-teknolojia ny entany.
Ny fahitana ny herin'ny magnetron resonant sy ny fahombiazan'ny mpitsikilo kristaly britanika amin'ny fandraisany ny famantarana dia namelona indray ny fikarohana amerikana ho an'ny semiconductor ho fototry ny radara avo lenta. Betsaka ny asa tsy maintsy natao, indrindra fa ny siansa momba ny fitaovana. Mba hamenoana ny fangatahana, ny kristaly semiconductor dia âtsy maintsy novokarina an-tapitrisany, mihoatra lavitra noho izay azo natao teo aloha. Ilaina ny fanatsarana ny fanitsiana, ny fampihenana ny fahatsapan'ny fahatairana sy ny fandoroana, ary ny fanalefahana ny fiovaovan'ny kristaly samihafa.
Silicon Point Contact Rectifier
Ny Rad Lab dia nanokatra sampan-draharaham-pikarohana vaovao handinihana ny fananan'ny kristaly semiconductor sy ny fomba azo ovaina mba hampitomboana ny fananana mpandray sarobidy. Ny fitaovana tena nampanantenaina dia silisiĂ´ma sy germanium, noho izany dia nanapa-kevitra ny Rad Lab ny hilalao azy io ary nanangana programa mifanitsy amin'ny fianarana roa: silisiĂ´ma ao amin'ny Oniversiten'i Pennsylvania sy germanium ao Purdue. Ireo goavambe indostrialy toa an'i Bell, Westinghouse, Du Pont, ary Sylvania dia nanomboka ny fandaharam-pikarohana semiconductor manokana ary nanomboka namolavola trano famokarana vaovao ho an'ny mpitsikilo kristaly.
Tamin'ny alalan'ny ezaka iombonana, ny fahadiovan'ny silisiĂ´ma sy germanium kristaly dia niakatra avy amin'ny 99% tany am-boalohany ho 99,999% - izany hoe, ho iray amin'ny loto iray isaky ny 100 atoma. Ao anatin'izany dingana izany, ny cadre ny mpahay siansa sy ny injeniera dia nanjary nahafantatra akaiky ny fananana abstract ny germanium sy silisiĂ´ma ary nampihatra ny teknolojia mba hifehezana azy ireo: mitsonika, mitombo ny kristaly, manampy ny loto ilaina (toy ny boron, izay mampitombo ny conductivity).
Ary dia nifarana ny ady. Nanjavona ny fangatahana radara, fa ny fahalalana sy ny fahaiza-manao azo nandritra ny ady dia nijanona, ary ny nofinofy momba ny fanamafisana ny fanjakana matanjaka dia tsy hadino. Ankehitriny ny hazakazaka dia ny hamorona fanamafisam-peo toy izany. Ary fara fahakeliny ekipa telo no tsara toerana mba hahazoana io loka io.
West Lafayette
Ny voalohany dia vondrona avy amin'ny Oniversite Purdue notarihan'ny mpahay fizika teraka tao Aotrisy antsoina hoe Carl Lark-Horowitz. Izy irery no nitondra ny departemanta fizika tao amin'ny oniversite tamin'ny alĂ lan'ny talentany sy ny heriny ary nitaona ny fanapahan-kevitry ny Rad Lab hanankina ny laboratoarany amin'ny fikarohana germanium.
Carl Lark-Horowitz tamin'ny 1947, afovoany, mitazona sodina
Tany am-piandohan'ireo taona 1940 dia noheverina ho fitaovana tsara indrindra ho an'ny rectifiers radara ny silisiĂ´ma, fa ny fitaovana eo ambanin'ny tabilao periodika dia toa mendrika ny hianatra bebe kokoa. Ny Germanium dia nanana tombony azo ampiharina noho ny fihenany ambany kokoa, izay nanamora ny fiasana: tokony ho 940 degre, raha oharina amin'ny 1400 degre ho an'ny silisiĂ´ma (saika mitovy amin'ny vy). Noho ny haavo levona dia sarotra be ny manao banga tsy hidiran'ny silisiĂ´na voarendrika, ka mandoto azy.
Noho izany, i Lark-Horowitz sy ny mpiara-miasa aminy dia nandany ny ady manontolo tamin'ny fianarana ny toetra simika, elektrika ary fizika amin'ny germanium. Ny sakana lehibe indrindra dia ny "voltage mivadika": ny rectifier germanium, amin'ny voltase ambany dia ambany, dia nijanona tsy nanitsy ny courant ary namela azy hikoriana tamin'ny lalana mifanohitra. Nandoro ny singa sisa tavela tamin'ny radara ny pulses mivadika. Iray amin'ireo mpianatra nahazo diplaoman'i Lark-Horowitz, Seymour Benzer, dia nianatra io olana io nandritra ny herintaona mahery, ary tamin'ny farany dia nanamboatra additive mifototra amin'ny vifotsy izay nampitsahatra ny fifadian-kanina amin'ny voltase hatramin'ny volts an-jatony. Fotoana fohy taorian'izay, nanomboka namoaka rectifier Benzer ho an'ny fampiasana miaramila ny Western Electric, sampana famokarana Bell Labs.
Nitohy taorian'ny ady ny fianarana germanium tao Purdue. Tamin'ny Jona 1947, Benzer, efa profesora, dia nitatitra ny tsy fahita firy: tamin'ny fanandramana sasany dia niseho tamin'ny krystaly germanium ny oscillations avo lenta. Ary ny mpiara-miasa aminy Ralph Bray dia nanohy nianatra ny "fanoherana volumetric" tamin'ny tetikasa natomboka nandritra ny ady. Ny fanoherana ny volume dia nanoritsoritra ny fomba fikorianan'ny herinaratra ao amin'ny kristaly germanium amin'ny teboka mifandray amin'ny rectifier. Hitan'i Bray fa nampihena be ny fanoherana n-karazana germanium amin'ireo tondra-drano ireo ny pulses avo lenta. Tsy fantany fa nanatri-maso ilay antsoina hoe. "vitsy an'isa" mpitatitra entana. Ao amin'ny semiconductor-karazana n, ny fiampangana ratsy be loatra dia miasa ho mpitatitra fiampangana maro an'isa, fa ny "lavaka" tsara dia afaka mitondra ankehitriny ihany koa, ary amin'ity tranga ity, ny pulses avo lenta dia namorona lavaka ao amin'ny firafitry ny germanium, izay nahatonga ireo mpitatitra entana vitsy an'isa. .
Bray sy Benzer dia nanatona akaiky ny fanamafisam-peo germanium nefa tsy tonga saina. Benzer dia nisambotra an'i Walter Brattain, mpahay siansa Bell Labs, nandritra ny fihaonambe tamin'ny Janoary 1948 mba hiresaka momba ny drag volumetric miaraka aminy. Nanolo-kevitra izy fa i Brattain dia hametraka fifandraisana hafa eo akaikin'ny voalohany izay afaka mitondra koronosy, ary avy eo dia mety ho azon'izy ireo ny zava-mitranga any ambanin'ny tany. Nanaiky tamim-pahanginana an'io tolo-kevitra io i Brattain ary nandeha. Araka ny ho hitantsika, dia fantany tsara izay mety hiseho aminâny fanandramana toy izany.
Oney-sous-Bois
Ny vondrona Purdue dia samy nanana ny teknĂ´lĂ´jia sy ny fototra ara-teorika ahafahana mitsambikina mankany amin'ny transistor. Tsy nahy anefa izy ireo raha tsy nahy. Izy ireo dia liana amin'ny toetra ara-batana amin'ny fitaovana, fa tsy amin'ny fitadiavana karazana fitaovana vaovao. Toe-javatra hafa mihitsy no nanjaka tao Aunes-sous-Bois (Frantsa), izay nisy mpikaroka radar roa avy any Alemaina, Heinrich Welker sy Herbert Mathare, nitarika ekipa iray izay mikendry ny hamorona fitaovana semiconductor indostrialy.
Welker dia nianatra voalohany ary avy eo dia nampianatra fizika tao amin'ny Oniversiten'i Munich, tantanin'ilay teorista malaza Arnold Sommerfeld. Nanomboka tamin'ny 1940, nandao ny lalana teorika izy ary nanomboka niasa tamin'ny radara ho an'ny Luftwaffe. Mathare (avy amin'ny belza) dia lehibe tao Aachen, ary nianatra fizika. Niditra tao amin'ny departemantan'ny fikarohana ao amin'ny Telefunken radio alemĂ izy tamin'ny 1939. Nandritra ny ady dia namindra ny asany avy any Berlin atsinanana ho any amin'ny abbey ao Silesia izy mba hialana amin'ny fanafihana an'habakabaka avy amin'ny Allied, ary avy eo niverina tany andrefana mba hialana amin'ny Tafika Mena nandroso, ary nianjera teo an-tanan'ny tafika amerikana tamin'ny farany.
Tahaka ireo mpifaninana aminy ao amin'ny Anti-Hitler Coalition, fantatry ny AlemĂ tany am-piandohan'ireo taona 1940 fa ny mpitsikilo kristaly dia mpandray tsara indrindra ho an'ny radara, ary ny silisiĂ´ma sy germanium no fitaovana nampanantenaina indrindra tamin'ny famoronana azy. Nanandrana nandritra ny ady i Mathare sy Welker mba hanatsarana ny fampiasana tsara ireo fitaovana ireo amin'ny rectifier. Taorian'ny ady, samy niharan'ny fakana am-bavany tsindraindray momba ny asany ara-miaramila, ary tamin'ny farany dia nahazo fanasana avy amin'ny manamboninahitra frantsay iray ho any Paris tamin'ny 1946.
Ny Compagnie des Freins & Signaux ("orinasan'ny frein sy ny famantarana"), sampana frantsay an'ny Westinghouse, dia nahazo fifanarahana avy amin'ny manampahefana telefaona frantsay hamorona rectifiers matanjaka ary nitady mpahay siansa alemĂ hanampy azy ireo. Toa hafahafa ny firaisankinan'ny fahavalo vao haingana, saingy io fandaharana io dia tena nahafinaritra ny roa tonta. Ny Frantsay, izay resy tamin'ny 1940, dia tsy nahay nahafantatra ny sehatry ny semiconductor, ary tena nila ny fahaizan'ny Alemana. Ny AlemĂ dia tsy afaka nanatanteraka ny fampandrosoana amin'ny sehatry ny teknolojia avo lenta amin'ny firenena voabodo sy rava ny ady, ka nitsambikina tamin'ny fahafahana hanohy hiasa.
Welker sy Mathare dia nanangana foibe tao amin'ny trano misy rihana iray tao Aunes-sous-Bois, ambanivohitr'i Paris, ary niaraka tamin'ny fanampian'ny ekipa teknisianina iray, dia nahomby izy ireo tamin'ny faran'ny taona 1947. Avy eo izy ireo dia nivadika ho matotra kokoa. loka: Niverina tamin'ny fahalianany tamin'ny superconductors i Welker, ary i Mathare tamin'ny amplifier.
Herbert Mathare tamin'ny 1950
Nandritra ny ady, i Mathare dia nanao fanandramana tamin'ny rectifier roa tondro â âduodeodesâ â mba hampihenana ny tabataban'ny faritra. Nanohy ny andrana nataony izy ary tsy ela dia nahita fa ny volombavan'ny saka faharoa, izay 1/100 tapitrisa metatra avy amin'ny voalohany, dia afaka manova ny riandrano mikoriana amin'ny volombava voalohany. Namorona fanamafisam-peo matanjaka izy, na dia tsy misy ilana azy aza. Mba hahazoana fampisehoana azo itokisana kokoa dia nitodika tany amin'i Welker izy, izay nahazo traikefa be dia be niasa tamin'ny kristaly germanium nandritra ny ady. Ny ekipan'i Welker dia nitombo santionany kristaly germanium madio kokoa sy madio kokoa, ary rehefa nihatsara ny kalitaon'ny fitaovana dia nanjary azo itokisana tamin'ny Jona 1948 ny fanamafisam-peo Mathare point contact.
Sary X-ray amin'ny "transistron" mifototra amin'ny faritra Mathare, izay misy teboka roa mifandray amin'ny germanium
Nanana modely ara-teorika momba ny zava-mitranga mihitsy aza i Mathare: nino izy fa ny fifandraisana faharoa dia nanao lavaka tao amin'ny germanium, nanafaingana ny fandehanan'ny courant tamin'ny fifandraisana voalohany, nanome ireo mpitatitra entana vitsy an'isa. Welker dia tsy niombon-kevitra taminy, ary nino fa ny zava-mitranga dia miankina amin'ny karazana vokatry ny saha. Na izany aza, talohan'ny nahavitan'izy ireo ny fitaovana na ny teoria, dia fantatr'izy ireo fa nisy vondron'olona Amerikana namolavola hevitra mitovy tanteraka - fanamafisam-peo germanium misy fifandraisana roa - enim-bolana talohan'izay.
Murray Hill
Tamin'ny fiafaran'ny ady dia nanova ny vondrona mpikaroka semiconductor Bell Labs tarihan'i Bill Shockley i Mervyn Kelly. Nitombo ny tetikasa, nahazo famatsiam-bola bebe kokoa, ary nifindra avy amin'ny tranoben'ny laboratoara tany Manhattan ho any amin'ny toeram-pianarana miitatra any Murray Hill, New Jersey.
Murray Hill Campus, ca. 1960
Mba hahafantarany ny tenany amin'ny semiconductor efa mandroso (taorian'ny fotoana nanaovany fikarohana momba ny asa nandritra ny ady), dia nitsidika ny laboratoara Holmdel an'i Russell Ohl i Shockley tamin'ny lohataonan'ny 1945. Nandany ny taonan'ny ady niasa tamin'ny silisiĂ´ma i Ohl ary tsy nandany fotoana. Nasehony an'i Shockley ny fanamafisam-peo tsy misy dikany amin'ny fanamboarana azy manokana, izay nantsoiny hoe "desister". Nalainy ny rectifier amin'ny teboka silisiĂ´ma ary nandefa kojakoja avy amin'ny bateria tamin'ny alalan'izany. Raha ny fahitana azy, ny hafanana avy amin'ny batterie dia nampihena ny fanoherana teo amin'ny teboka mifandray, ary nanova ny rectifier ho fanamafisam-peo afaka mampita famantarana radio miditra amin'ny faritra iray matanjaka ampy hanamafisana ny mpandahateny.
Ny vokany dia manjavozavo sy tsy azo ianteherana, tsy mety amin'ny varotra. Na izany aza, dia ampy hanamafisana ny hevitr'i Shockley fa azo atao ny mamorona amplifier semiconductor, ary tokony hatao laharam-pahamehana amin'ny fikarohana eo amin'ny sehatry ny elektronika matanjaka. Io fihaonana tamin'ny ekipan'i Ola io ihany koa no naharesy lahatra an'i Shockley fa ny silisiĂ´ma sy ny germanium no tokony hianarana aloha. Nampiseho toetra elektrika manintona izy ireo, ary ny mpiara-miombon'antoka amin'i Ohl, Jack Skaff sy Henry Theurer, dia nahomby tamin'ny fampitomboana, fanadiovana ary doping ireo kristaly ireo nandritra ny ady, nihoatra ny teknolojia rehetra azo ampiasaina amin'ny fitaovana semiconductor hafa. Ny vondrona Shockley dia tsy handany fotoana intsony amin'ny fanamafisam-peo varahina alohan'ny ady.
Noho ny fanampian'i Kelly dia nanomboka nanangona ekipa vaovao i Shockley. Ny mpilalao fototra dia nahitana an'i Walter Brattain, izay nanampy an'i Shockley tamin'ny andrana voalohany nataony tamin'ny fanamafisam-peo matanjaka (tamin'ny 1940), ary i John Bardeen, tanora fizika ary mpiasan'ny Bell Labs vaovao. I Bardeen angamba no nanana fahalalana mivelatra indrindra momba ny fizika fanjakana matanjaka indrindra amin'ny mpikambana rehetra ao amin'ny ekipa-ny disertasiny dia nanoritsoritra ny haavon'ny angovo elektronika ao amin'ny firafitry ny metaly sodium. Izy koa dia mpiaro an'i John Hasbrouck Van Vleck, toa an'i Atanasov sy Brattain.
Ary toa an'i Atanasov, ny disertation Bardeen sy Shockley dia nitaky kajikajy faran'izay sarotra. Tsy maintsy nampiasa ny teoria mekanika quantum amin'ny semiconductor izy ireo, nofaritan'i Alan Wilson, mba hanombanana ny firafitry ny angovo amin'ny fitaovana mampiasa ny kajy desktop an'i Monroe. Amin'ny fanampiana amin'ny famoronana ny transistor, izy ireo, raha ny marina, dia nandray anjara tamin'ny famonjena ireo mpianatra nahazo diplaoma amin'ny asa toy izany.
Ny fomba fiasa voalohany nataon'i Shockley tamin'ny fanamafisam-peo matanjaka dia niantehitra tamin'ilay antsoina hoe "". Nampiato takelaka metaly teo ambonin'ny semiconductor karazana n izy (miaraka amin'ny fiampangana ratsy be loatra). Ny fametrahana fiampangana tsara amin'ny takelaka dia nisintona elektrĂ´na be loatra teo ambonin'ny kristaly, ka namorona renirano misy fiampangana ratsy izay ahafahan'ny herinaratra mikoriana mora foana. Ny mari-pamantarana ampitomboina (aseho amin'ny haavon'ny fiampangana eo amin'ny wafer) amin'izany fomba izany dia afaka manova ny fizaran-tany lehibe (mandalo eo amin'ny faritry ny semiconductor). Ny fahombiazan'ity tetika ity dia nanolo-kevitra taminy noho ny fahalalany ara-teorika momba ny fizika. Saingy, na dia teo aza ny fanandramana sy fanandramana maro, dia tsy nahomby ilay tetika.
Tamin'ny Martsa 1946, i Bardeen dia namorona teoria efa novolavolaina izay nanazava ny anton'izany: ny endriky ny semiconductor amin'ny haavon'ny quantum dia tsy mitovy amin'ny ao anatiny. Ny fiampangana ratsy voasintona eny ambonin'ny tany dia lasa voafandrika ao amin'ny "fanjakana ambony" ary manakana ny sahan-jiro tsy hiditra amin'ny takelaka ao anaty fitaovana. Ny sisa tamin'ny ekipa dia nahita ity famakafakana ity ho nahasarika, ary nanangana programa fikarohana vaovao tamin'ny lalana telo:
- Porofoy ny fisian'ny fanjakana ambonin'ny tany.
- Halalino ny fananany.
- Fantaro ny fomba handresena azy ireo ary hahomby izany .
Taorian'ny fikarohana sy fanandramana iray taona sy tapany, tamin'ny 17 Novambra 1947, dia nanao fandrosoana i Brattain. Hitany fa raha mametraka ranon-javatra feno ion izy, toy ny rano, eo anelanelan'ny wafer sy ny semiconductor, dia hisy saha elektrika avy amin'ny wafer hanosika ireo ion mankany amin'ny semiconductor, izay hanaisotra ireo fiampangana voafandrika amin'ny fanjakana ambonin'ny tany. Ankehitriny izy dia afaka nifehy ny fitondran'ny elektrĂ´nika amin'ny silisiĂ´ma iray amin'ny fanovana ny fiampangana eo amin'ny wafer. Ity fahombiazana ity dia nanome hevitra an'i Bardeen momba ny fomba fiasa vaovao amin'ny famoronana amplifier: manodidina ny toerana hifandraisana amin'ny rectifier amin'ny rano elektrĂ´lĂ´ly, ary avy eo dia mampiasa tariby faharoa ao anaty rano mba hifehezana ny toetry ny tany, ary hifehy ny haavon'ny conductivity ny tena. fifandraisana. Tonga teo aminâny tsipika fahatongavana Ă ry i Bardeen sy Brattain.
Nandaitra ny hevitr'i Bardeen, saingy malemy ny fanamafisam-peo ary miasa amin'ny fatrany ambany dia ambany tsy azo idirana amin'ny sofin'olombelona - noho izany dia tsy nisy ilana azy toy ny fanamafisam-peo na radio. Nanolo-kevitra ny hifindra any amin'ny germanium mahatohitra voly mivadika vokarina any Purdue i Bardeen, satria nihevitra izy fa vitsy kokoa ny fiampangana ho voaangona eo amboniny. Tampoka teo dia nahazo fitomboana mahery vaika izy ireo, saingy nifanohitra taminâny nantenaina. Hitan'izy ireo ny voka-dratsin'ny mpitatitra vitsy an'isa - fa tsy ny elektrĂ´na andrasana, dia nohamafisin'ny lavaka avy amin'ny elektrĂ´lĂ´ty ny zotra mikoriana amin'ny germanium. Ny tariby ao amin'ny electrolyte dia namorona sosona p-karazana (faritra misy fiampangana tsara be loatra) eo ambonin'ny germanium karazana n.
Ny fanandramana manaraka dia nampiseho fa tsy ilaina mihitsy ny electrolyte: amin'ny fametrahana teboka roa mifandray akaiky eo amin'ny habakabaka germanium, dia azo atao ny manova ny courant avy amin'ny iray amin'izy ireo mankany amin'ny iray hafa. Mba hanakaiky azy ireo araka izay azo atao, dia nofonosin'i Brattain tamin'ny plastika miendrika telozoro ny tapa-damba volamena ary notapahiny tsara ilay foil tamin'ny farany. Avy eo, tamin'ny fampiasana loharano iray, dia nanery ny telozoro tamin'ny germanium izy, vokatr'izany dia nikasika ny tavany tamin'ny halavirana 0,05 mm ny sisiny roa. Izany no nahatonga ny prototype transistoran'i Bell Labs ho azy manokana:
Brattain sy Bardeen transistor prototype
Sahala amin'ny fitaovan'i Mathare sy Welker, izy io, raha ny tokony ho izy, dia "volomban'ny saka" mahazatra, miaraka amina teboka roa fotsiny fa tsy iray. Tamin'ny 16 Desambra, dia namokatra fitomboana lehibe amin'ny herin'aratra sy ny voltase, ary matetika 1000 Hz ao amin'ny faritra heno. Herinandro taty aoriana, taorian'ny fanatsarana kely, Bardeen sy Brattain dia nampitombo in-100 in-40 ary in-XNUMX ny heriny, ary nampiseho tamin'ny talen'ny Bell fa afaka mamoaka lahateny heno ny fitaovany. John Pierce, mpikambana iray hafa ao amin'ny ekipa fampandrosoana matanjaka, dia namorona ny teny hoe "transistor" taorian'ny anaran'ny rectifier oxide varahina Bell, ny varistor.
Nandritra ny enim-bolana nanaraka, ny laboratoara dia nitazona ny zavaboary vaovao ho tsiambaratelo. Ny fitantanana dia te-hahazo antoka fa efa nanomboka tamin'ny varotra ny transistor izy ireo alohan'ny handraisan'ny olon-kafa ny tanany. Nisy valan-dresaka ho anâny mpanao gazety nokasaina hatao ny 30 Jona 1948, mba hanapotika ny nofinâi Welker sy Mathare momba ny tsy fahafatesana. Nandritra izany fotoana izany, nirodana mangingina ny vondrona mpikaroka semiconductor. Rehefa avy nandre momba ny zava-bitan'i Bardeen sy Brattain, dia nanomboka niasa mba handray ny voninahitra rehetra ho an'ny tenany ny lehibeny, Bill Shockley. Ary na dia nandray anjara tamin'ny fandinihana fotsiny aza izy, dia nahazo laza mitovy, raha tsy mihoatra, tamin'ny famelabelarana ho an'ny daholobe i Shockley - araka ny hita amin'ity sariny navoakany tao anatin'ilay hetsika, teo akaikin'ny dabilio laboratoara:
1948 sary ho an'ny daholobe - Bardeen, Shockley ary Brattain
Na izany aza, tsy ampy ho an'i Shockley ny laza mitovy. Ary talohan'ny nahafantaran'ny olona teo ivelan'ny Bell Labs momba ny transistor, dia variana nanamboatra azy io ho an'ny azy manokana izy. Ary io no voalohany tamin'ireo fanavaozana maro toy izany.
Inona koa no vakiana
- Robert Buderi, The Invention That Changed the World (1996)
- Michael Riordan, "Ahoana no tsy nahitana an'i Eoropa ny Transistor," IEEE Spectrum (1 NĂ´v. 2005)
- Michael Riordan sy Lillian Hoddeson, Crystal Fire (1997)
- Armand Van Dormael, "The 'French' Transistor," (1994)
Source: www.habr.com
