Цувралын бусад нийтлэлүүд:
- Релений түүх
- Электрон компьютерийн түүх
- Транзисторын түүх
- Интернет түүх
Хатуу төлөвт шилжүүлэгч рүү хүрэх зам урт бөгөөд хэцүү байсан. Энэ нь тухайн үеийн онолуудын таамаглаж байсанчлан биш, цахилгаан гүйдлийн үед зарим материалууд хачирхалтай ажилладаг болохыг олж мэдсэнээр эхэлсэн. Дараа нь 20-р зуунд технологи хэрхэн улам бүр шинжлэх ухаан, институцийн салбар болсон тухай түүх байв. Шинжлэх ухааны бараг боловсролгүй сонирхогчид, шинэхэн, мэргэжлийн зохион бүтээгчид телеграф, телефон утас, радиогийн хөгжилд ноцтой хувь нэмэр оруулсан. Гэхдээ бидний харж байгаагаар хатуу биет электроникийн түүхэн дэх бараг бүх дэвшил нь их дээд сургуульд суралцаж (мөн ихэвчлэн физикийн ухааны докторын зэрэг хамгаалсан) их дээд сургууль эсвэл корпорацийн судалгааны лабораторид ажиллаж байсан эрдэмтдээс гаралтай.
Семинарт хамрагдах боломжтой, материалын үндсэн ур чадвартай хэн бүхэн утас, металл, модоор реле угсарч болно. Вакуум хоолойг бий болгох нь шилэн чийдэнг бий болгож, агаарыг шахаж чадах илүү нарийн мэргэжлийн багаж хэрэгслийг шаарддаг. Хатуу төлөвт төхөөрөмжүүд дижитал унтраалга хэзээ ч эргэж ирээгүй туулайн нүхэнд алга болж, зөвхөн хийсвэр математикт ойлгогдохуйц, зөвхөн галзуу үнэтэй тоног төхөөрөмжийн тусламжтайгаар л нэвтрэх боломжтой ертөнц рүү улам гүнзгий оров.
Галена
1874 жил , Санкт-Петербургийн 24 настай физикч. Томас Лейпциг дэх өөрийн урт карьерын олон чухал шинжлэх ухааны бүтээлүүдийн анхныхыг хэвлүүлсэн. Физикийн шинжлэх ухаанд зориулсан нэр хүндтэй сэтгүүл болох Погендорфын Аннален сэтгүүлд "Цахилгаан гүйдэл металл сульфидаар дамжин өнгөрөх тухай" нийтлэлийг хүлээн авав. Хэдийгээр уйтгартай гарчигтай байсан ч Брауны цаасан дээр туршилтын зарим гайхмаар, ойлгомжгүй үр дүнг тайлбарлав.
Фердинанд Браун
Браун уран бүтээлээрээ дамжуулан сульфид буюу металлтай хүхрийн нэгдлээс тогтсон эрдсийн талстыг сонирхож эхэлсэн. . 1833 онд Майкл Фарадей мөнгөн сульфидын дамжуулалт нь температурын дагуу нэмэгддэг гэж тэмдэглэсэн бөгөөд энэ нь метал дамжуулагчийн зан үйлийн яг эсрэг юм. Хитторф 1850-иад онд мөнгө, зэсийн сульфидын хувьд энэ нөлөөг хэмжсэн нарийн тоон тайланг эмхэтгэсэн. Одоо Браун сайн холбоо барихын тулд металл утсыг пүрш бүхий сульфидын болор дээр дарсан ухаалаг туршилтын төхөөрөмж ашиглан бүр хачирхалтай зүйлийг олж мэдэв. Кристалуудын дамжуулах чанар нь чиглэлээс хамаардаг - жишээлбэл, гүйдэл нэг чиглэлд сайн урсаж болох боловч батерейны туйлшралыг өөрчлөх үед гүйдэл гэнэт огцом буурч болно. Кристалууд нь нэг чиглэлд дамжуулагч (ердийн металл гэх мэт), нөгөө талдаа тусгаарлагч (шил, резин гэх мэт) шиг ажилладаг байв. Энэ шинж чанар нь "хавтгай" хувьсах гүйдлийг "хавтгай" тогтмол гүйдэл болгон шулуун болгох чадвартай тул засвар гэж нэрлэгддэг болсон.
Үүний зэрэгцээ судлаачид зарим металлын сульфидын хүдрээс хайлуулж болох селен зэрэг материалын бусад хачирхалтай шинж чанарыг олж илрүүлжээ. Гэрэлд өртөх үед селен нь цахилгаан дамжуулах чанарыг нэмэгдүүлж, бүр цахилгаан үүсгэж эхэлсэн бөгөөд үүнийг мөн залруулахад ашиглаж болно. Сульфидын талстуудтай ямар нэгэн холбоо байсан уу? Юу болж байгааг тайлбарлах онолын загвар байхгүй бол энэ талбар будлиантай байдалд байв.
Гэсэн хэдий ч онолын дутагдал нь үр дүнг практикт ашиглах оролдлогыг зогсоосонгүй. 1890-ээд оны сүүлээр Браун Страсбургийн их сургуулийн профессор болсон - саяхан Францаас хавсаргав. мөн Кайзер Вильгельмийн их сургууль гэж нэрлэв. Тэнд тэрээр радиотелеграфийн сэтгэл хөдөлгөм шинэ ертөнцөд шингэсэн. Тэрээр хэсэг бизнес эрхлэгчдийн саналыг усаар дамжуулан радио долгион дамжуулахад суурилсан утасгүй холбооны системийг хамтран бий болгохыг зөвшөөрөв. Гэсэн хэдий ч тэр болон түүний хамсаатнууд удалгүй анхны санаагаа орхиж, Маркони болон бусад хүмүүсийн хэрэглэж байсан агаарын дохиололыг дэмжсэн.
Брауны бүлгийн сайжруулахыг эрэлхийлж байсан радиогийн талуудын дунд тухайн үеийн стандарт хүлээн авагч байсан. . Энэ нь радио долгионы нөлөөгөөр металл үртэс нэг дор бөөгнөрөн, батерейгаас гүйдэл дохиоллын төхөөрөмж рүү дамжих боломжтой болсонд үндэслэсэн байв. Энэ нь ажиллаж байсан боловч систем нь зөвхөн харьцангуй хүчтэй дохионд хариу үйлдэл үзүүлсэн бөгөөд модны үртэсийг задлахын тулд төхөөрөмжийг байнга цохих шаардлагатай болдог. Браун сульфидын талстуудтай хийсэн хуучин туршилтуудаа санаж, 1899 онд хуучин туршилтын төхөөрөмжөө утасгүй дохионы мэдрэгч болох шинэ зорилгоор дахин бүтээжээ. Тэрээр радио долгион дамжуулснаар үүссэн өчүүхэн хэлбэлзэх гүйдлийг цэг эсвэл зураас бүрт сонсогдохуйц товшилт үүсгэдэг жижиг чанга яригчийг тэжээж чадах шууд гүйдэл болгон хувиргахад залруулах эффектийг ашигласан. Энэ төхөөрөмжийг хожим нь ""болорын дээд хэсэгт амархан хүрсэн утаснаас болж. Британийн Энэтхэгт (Өнөөдөр Бангладеш байрладаг) эрдэмтэн, зохион бүтээгч Жагадиш Бозе 1894 онд үүнтэй төстэй төхөөрөмжийг бүтээжээ. Бусад нь удалгүй цахиур, карборунд (цахиурын карбид) дээр суурилсан ижил төстэй детекторуудыг хийж эхлэв.
Гэсэн хэдий ч тийм , эрт дээр үеэс хар тугалга гаргаж авахын тулд хайлуулж ирсэн хар тугалганы сульфид нь болор илрүүлэгчийн сонголт болсон материал болжээ. Тэдгээрийг хийхэд хялбар бөгөөд хямдхан байсан тул радио сонирхогчдын эхний үеийнхний дунд гайхалтай алдартай болсон. Түүгээр ч барахгүй, хоёртын кохератороос ялгаатай нь (үртсэн үртэстэй эсвэл бөөгнөрсөн) болор шулуутгагч нь тасралтгүй дохиог гаргаж чаддаг. Тиймээс тэр зөвхөн цэг, зураастай Морзын кодыг бус чихэнд сонсогдохуйц дуу хоолой, хөгжим гаргаж чаддаг байв.
Галена дээр суурилсан муурны сахал илрүүлэгч. Зүүн талд байгаа жижиг утас нь сахал, доод талд байгаа мөнгөлөг материал нь галена талст юм.
Гэсэн хэдий ч бухимдсан радио сонирхогчид тун удалгүй олж мэдсэнээр болорын гадаргуу дээр сайн засвар хийх шидэт цэгийг олоход хэдэн минут, бүр хэдэн цаг шаардагдана. Мөн олшруулалтгүй дохионууд сул, металл дуугаралттай байв. 1920-иод он гэхэд триод өсгөгч бүхий вакуум хоолой хүлээн авагчид болор мэдрэгчийг бараг хаа сайгүй хуучирсан. Тэдний цорын ганц сэтгэл татам шинж чанар нь хямдхан байв.
Радиогийн талбай дахь энэхүү товчхон дүр төрх нь Браун болон бусад хүмүүсийн олж илрүүлсэн материалын хачирхалтай цахилгаан шинж чанарыг практикт ашиглах хязгаар юм.
Зэсийн исэл
Дараа нь 1920-иод онд Ларс Грондал хэмээх өөр нэг физикч туршилтын төхөөрөмжөөрөө хачирхалтай зүйлийг олж мэдэв. Америкийн барууны түүхэн дэх ухаалаг, тайван бус эрчүүдийн анхных нь болох Грондал бол барилгын инженерийн хүү байв. 1880 онд Норвегиос цагаачилсан түүний аав Калифорниа, Орегон, Вашингтон зэрэг мужуудад төмөр замд хэдэн арван жил ажилласан. Эхэндээ Грондал эцгийнхээ инженерчлэлийн ертөнцийг орхиж, Жонс Хопкинст физикийн ухааны докторын зэрэг хамгаалж, эрдмийн замыг хөөцөлдөхөөр шийдсэн бололтой. Гэвч дараа нь тэрээр төмөр замын бизнест оролцож, аж үйлдвэрийн аварга компанийн салбар болох Union Switch and Signal-д судалгааны захирлаар ажиллажээ. , төмөр замын салбарын тоног төхөөрөмж нийлүүлсэн .
Янз бүрийн эх сурвалжууд Грондалийн судалгаа хийх сэдэл нь хоорондоо зөрчилдөж байгааг харуулж байгаа боловч ямар ч байсан тэрээр исэлдсэн давхарга үүсгэхийн тулд нэг талдаа халсан зэс дискийг туршиж эхэлсэн. Тэдэнтэй ажиллахдаа тэрээр гүйдлийн тэгш бус байдлыг анзаарсан - нэг чиглэлд эсэргүүцэл нь нөгөөгөөсөө гурав дахин их байв. Зэс ба зэсийн ислийн диск нь сульфидын болор шиг гүйдлийг зассан.
Зэсийн ислийн Шулуутгагч хэлхээ
Грондал дараагийн зургаан жилийг энэ үзэгдлийн үндсэн дээр ашиглахад бэлэн арилжааны шулуутгагч бүтээхэд зарцуулж, 1926 онд патентын өргөдөл гаргаж, Америкийн физикийн нийгэмлэгт нээлтээ зарлахаасаа өмнө АНУ-ын өөр нэг судлаач Пол Гейгерийн тусламжийг авчээ. тэр даруй арилжааны хит болсон. Эмзэг утас байхгүй тул Флеминг хавхлагын зарчимд суурилсан вакуум хоолойн шулуутгагчаас хамаагүй найдвартай, үйлдвэрлэхэд хямд байсан. Браун шулуутгагч талстуудаас ялгаатай нь энэ нь эхний оролдлого дээр ажиллаж байсан бөгөөд металл ба исэл хоорондын холбоо барих талбай том тул илүү их хэмжээний гүйдэл, хүчдэлтэй ажилладаг. Энэ нь батерейг цэнэглэж, янз бүрийн цахилгаан систем дэх дохиог илрүүлж, хүчирхэг генераторуудад аюулгүй байдлын шунт болж чаддаг. Фотоэлел болгон ашиглах үед дискүүд нь гэрлийн хэмжигч болж чаддаг байсан бөгөөд ялангуяа гэрэл зурагт хэрэгтэй байв. Ойролцоогоор бусад судлаачид ижил төстэй хэрэглээг олсон селен шулуутгагчийг боловсруулсан.
Зэсийн исэлд суурилсан Шулуутгагчийн багц. Хэд хэдэн дискний угсралт нь урвуу эсэргүүцлийг нэмэгдүүлсэн бөгөөд энэ нь тэдгээрийг өндөр хүчдэлд ашиглах боломжтой болгосон.
Хэдэн жилийн дараа Bell Labs-ийн хоёр физикч Жозеф Бекер болон , зэсийн шулуутгагчийн ажиллах зарчмыг судлахаар шийдсэн - тэд үүнийг хэрхэн ажилладаг, Bell System дээр хэрхэн ашиглах талаар суралцах сонирхолтой байв.
Хөгшин насандаа Брэттайн - ойролцоогоор. 1950
Браттайн Канадын хилээс хэдхэн километрийн зайд орших ферм дээр өссөн Номхон далайн баруун хойд хэсэгт орших Грондалтай нэг нутаг дэвсгэрээс гаралтай. Ахлах сургуульд байхдаа тэрээр физикт сонирхолтой болж, энэ салбарт авъяас чадвараа харуулж, 1920-иод оны сүүлээр Миннесотагийн их сургуульд докторын зэрэг хамгаалж, 1929 онд Белл лабораторид ажилд орсон. Үүний зэрэгцээ тэрээр их сургуульд суралцжээ. Европт алдаршиж, квант механик гэгддэг хамгийн сүүлийн үеийн онолын физик (түүний куратор нь , мөн Жон Атанасоффыг зөвлөсөн).
Квантын хувьсгал
Сүүлийн гучин жилийн хугацаанд шинэ онолын платформ аажмаар хөгжиж ирсэн бөгөөд цаг нь ирэхэд гален, селен, зэсийн исэл зэрэг материалд олон жилийн турш ажиглагдаж байсан бүх хачирхалтай үзэгдлүүдийг тайлбарлах боломжтой болно. Герман болон хөрш зэргэлдээ орнуудын залуу физикчдээс бүрдсэн бүхэл бүтэн бүлэг нь физикт квантын хувьсгалыг бий болгосон. Тэд хаашаа ч харсан өөрсдөд нь заасан гөлгөр, тасралтгүй ертөнцийг биш, харин хачирхалтай, салангид бөөгнөрөлүүдийг олж харав.
Энэ бүхэн 1890-ээд оноос эхэлсэн. Берлиний их сургуулийн нэрт профессор Макс Планк шийдэгдээгүй нэгэн асуудалтай ажиллахаар шийджээ."(Бүх энергийг шингээдэг, түүнийг тусгадаггүй хамгийн тохиромжтой бодис) цахилгаан соронзон спектрт цацраг ялгаруулдаг уу? Төрөл бүрийн загваруудыг туршиж үзсэн бөгөөд тэдгээрийн аль нь ч туршилтын үр дүнтэй тохирохгүй байсан - тэдгээр нь спектрийн аль нэг төгсгөлд ч, нөгөө талд ч бүтэлгүйтсэн. Хэрэв бид биеэс энерги ялгардаг жижиг "багц"-аар ялгардаг гэж үзвэл давтамж ба энергийн хоорондын хамаарлын энгийн хуулийг бичиж болно гэдгийг Планк олж мэдсэн бөгөөд энэ нь эмпирик үр дүнд бүрэн нийцдэг.
Удалгүй Эйнштейн гэрлийн шингээлттэй ижил зүйл тохиолдсоныг олж мэдсэн (фотоны анхны дохио), Ж.Ж. Томсон цахилгааныг мөн тасралтгүй шингэн эсвэл долгионоор биш, харин салангид хэсгүүд буюу электронууд дамжуулдаг болохыг харуулсан. Дараа нь Ниэлс Бор өдөөлттэй атомууд тус бүр өөрийн энергитэй атомын бие даасан тойрог замд электрон хуваарилах замаар хэрхэн цацраг ялгаруулдагийг тайлбарлах загварыг бүтээжээ. Гэсэн хэдий ч, энэ нэр нь төөрөгдөл юм, учир нь тэдгээр нь гаригуудын тойрог замтай огт адилгүй байдаг - Борын загварт электронууд завсрын төлөвийг дамжуулалгүйгээр нэг тойрог зам буюу энергийн түвшингээс нөгөө тойрог руу шууд үсрэв. Эцэст нь 1920-иод онд Эрвин Шредингер, Вернер Хайзенберг, Макс Борн болон бусад хүмүүс квант механик гэж нэрлэгддэг ерөнхий математик платформыг бүтээсэн бөгөөд үүнд өмнөх хорин жилийн турш бий болсон бүх тусгай квант загварууд багтсан болно.
Энэ үед физикчид фотоцахилгаан болон шулуутгагч шинж чанартай селен, гален зэрэг материалууд нь хагас дамжуулагч гэж нэрлэгддэг тусдаа материалын ангилалд багтдаг гэдэгт аль хэдийн итгэлтэй байсан. Ангилал хэд хэдэн шалтгааны улмаас маш удаан үргэлжилсэн. Нэгдүгээрт, "дамжуулагч" ба "тусгаарлагч" гэсэн ангилал нь нэлээд өргөн байсан. Т.Н. "Дамжуулагч" нь цахилгаан дамжуулах чанараараа асар их ялгаатай байсан бөгөөд тусгаарлагчийн хувьд ч мөн адил (бага зэрэг) байсан бөгөөд ямар нэг дамжуулагчийг эдгээр ангиллын аль нэгэнд хэрхэн ангилах нь тодорхойгүй байв. Түүгээр ч барахгүй 20-р зууны дунд үе хүртэл маш цэвэр бодис олж авах, бий болгох боломжгүй байсан бөгөөд байгалийн материалын дамжуулалтын аливаа хачирхалтай байдал нь үргэлж бохирдолтой холбоотой байв.
Физикчид одоо квант механикийн математик хэрэгсэл болон тэдгээрийг ашиглаж болох шинэ ангиллын материалуудтай болсон. Британийн онолч 1931 онд энэ бүгдийг нэгтгэж, хагас дамжуулагчийн ерөнхий загвар, хэрхэн ажилладагийг анхлан бүтээсэн.
Эхлээд Вилсон дамжуулагч материал нь диэлектрикээс энергийн зурвасын төлөв байдлаас ялгаатай гэж үзсэн. Квантын механик нь электронууд бие даасан атомуудын бүрхүүл буюу тойрог замд байдаг хязгаарлагдмал тооны энергийн түвшинд байж болно гэж заасан байдаг. Хэрэв та эдгээр атомуудыг материалын бүтцэд шахаж авбал түүгээр дамжин өнгөрөх тасралтгүй эрчим хүчний бүсүүдийг төсөөлөх нь илүү зөв байх болно. Өндөр энергийн зурвас дахь дамжуулагчдад хоосон зай байдаг бөгөөд цахилгаан орон тэнд электронуудыг чөлөөтэй хөдөлгөж чаддаг. Тусгаарлагчийн хувьд бүсүүд дүүрсэн байдаг бөгөөд цахилгаан дамжуулахад хялбар байдаг өндөр, дамжуулах бүсэд хүрэх нь нэлээд урт авиралт юм.
Энэ нь түүнийг материалын бүтэц дэх гадны атомууд болох хольцууд нь түүний хагас дамжуулагч шинж чанарт хувь нэмэр оруулах ёстой гэсэн дүгнэлтэд хүргэсэн. Тэдгээр нь дамжуулалтын зурваст амархан ордог нэмэлт электронууд эсвэл бусад материалтай харьцуулахад электронуудын дутагдалтай нүхнүүдээр хангаж чаддаг бөгөөд энэ нь чөлөөт электронууд хөдөлж болох хоосон энергийн орон зайг үүсгэдэг. Эхний сонголтыг хожим нь илүүдэл сөрөг цэнэгийн улмаас n төрлийн (эсвэл электрон) хагас дамжуулагч гэж нэрлэсэн бол хоёр дахь нь - илүүдэл эерэг цэнэгийн улмаас p төрлийн эсвэл нүхний хагас дамжуулагч гэж нэрлэгддэг.
Эцэст нь Вилсон хагас дамжуулагчийн одоогийн залруулалтыг квант квантаар тайлбарлахыг санал болгов. , материалын нимгэн цахилгаан саадыг даван электронуудын гэнэтийн үсрэлт. Онол нь үнэмшилтэй мэт санагдаж байсан ч Шулуутгагч дээр гүйдэл нь исэлээс зэс рүү урсах ёстой гэж таамаглаж байсан ч бодит байдал дээр энэ нь эсрэгээрээ байсан.
Тиймээс Вилсоны бүх нээлтийг үл харгалзан хагас дамжуулагчийг тайлбарлахад хэцүү хэвээр байв. Аажмаар тодорхой болохын хэрээр болор бүтэц дэх бичил харуурын өөрчлөлт, хольцын концентраци нь тэдгээрийн макроскопийн цахилгаан үйл ажиллагаанд үл хамааран нөлөөлсөн. 60 жилийн өмнө Брауны хийсэн туршилтын ажиглалтыг хэн ч тайлбарлаж чадаагүй тул ойлгомжгүй байдлыг үл тоомсорлож, Брэттейн, Бекер нар ажил олгогчдоо зориулж зэсийн исэлдүүлэгч шулуутгагчийг үр ашигтай үйлдвэрлэх процессыг боловсруулсан. Bell систем нь вакуум хоолойн шулуутгагчийг инженерүүдийн нэрлэсэн шинэ төхөөрөмжөөр хурдан сольж эхлэв. , түүний эсэргүүцэл нь чиглэлээс хамаарч өөр өөр байдаг тул.
Алтан медаль
Физикч, Bell Labs-ийн вакуум хоолойн хэлтсийн дарга асан Мервин Келли энэхүү бүтээн байгуулалтыг маш их сонирхож эхэлсэн. Хэдэн арван жилийн хугацаанд вакуум хоолой нь Белл-д үнэлж баршгүй үйлчилгээ үзүүлж, өмнөх үеийн механик болон цахилгаан механик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хувьд боломжгүй функцүүдийг гүйцэтгэж чадсан юм. Гэвч тэд халуун гүйж, байнга хэт халж, маш их эрчим хүч зарцуулж, арчлахад хэцүү байсан. Келли Беллийн системийг битүүмжилсэн, хий дүүргэсэн, хоосон хайрцаг, халуун утас шаарддаггүй варистор гэх мэт илүү найдвартай, бат бөх хатуу төлөвт электрон эд ангиудаар дахин бүтээх зорилготой байв. 1936 онд тэрээр Bell Labs-ийн судалгааны албаны дарга болж, байгууллагыг шинэ зам руу чиглүүлж эхлэв.
Хатуу төлөвт Шулуутгагчийг олж авсны дараа дараагийн тодорхой алхам бол хатуу төлөвт өсгөгч үүсгэх явдал байв. Мэдээжийн хэрэг, хоолой өсгөгчийн нэгэн адил ийм төхөөрөмж нь дижитал унтраалга болж чаддаг. Утасны унтраалга нь асар олон тооны цахилгаан механик дижитал унтраалга ашигладаг байсан тул энэ нь Беллийн компанид онцгой анхаарал хандуулсан. Тус компани утасны систем, радио, радар болон бусад аналог төхөөрөмж дэх вакуум хоолойг илүү найдвартай, жижиг, эрчим хүчний хэмнэлттэй, сэрүүнээр сольж, сул дохиог хүний чихэнд сонсогдох түвшинд хүртэл өсгөхөд ашигладаг байсан.
1936 онд Bell Laboratories эцэст нь ажилд авах хоригийг цуцалжээ . Келли тэр даруй хатуу биетийн судалгааны хөтөлбөрөө хэрэгжүүлэхэд туслах квант механикийн мэргэжилтнүүдийг элсүүлж эхлэв. Калифорниа мужийн Пало Алто хотоос баруун эргийн өөр нэг уугуул. Түүний саяхан MIT-ийн диссертацийн сэдэв нь Келлигийн хэрэгцээнд бүрэн тохирсон байсан: "Натри хлорид дахь электрон хамтлагууд".
Браттайн, Бекер нар энэ хугацаанд зэсийн ислийн шулуутгагчийн судалгаагаа үргэлжлүүлж, сайжруулсан хатуу төлөвт өсгөгч хайж байв. Үүнийг хийх хамгийн ойлгомжтой арга бол вакуум хоолойтой зүйрлэлийг дагах явдал байв. Яг л Ли де Форест хоолой өсгөгч авч байсан шиг катод ба анодын хооронд, Браттайн, Бекер нар залруулга хийх ёстой байсан зэс ба зэсийн оксидын уулзвар дээр хэрхэн тор суулгаж болохыг төсөөлөв. Гэсэн хэдий ч давхаргын зузаан бага тул үүнийг хийх боломжгүй гэж үзсэн бөгөөд энэ нь амжилтанд хүрч чадаагүй юм.
Үүний зэрэгцээ бусад үйл явдлууд нь Bell Labs нь хатуу биет электроникийг сонирхдог цорын ганц компани биш гэдгийг харуулсан. 1938 онд Рудольф Хилш, Роберт Похл нар Гёттингений их сургуульд калийн бромидын талст руу тор оруулах замаар үүссэн хатуу төлөвт өсгөгч дээр хийсэн туршилтын үр дүнг нийтлэв. Энэ лабораторийн төхөөрөмж нь 1 Гц-ээс ихгүй давтамжтай ажилладаг байсан тул практик ач холбогдолгүй байв. Гэсэн хэдий ч энэхүү амжилт нь хатуу төлөвт электроникийг сонирхдог бүх хүмүүст таалагдах боломжгүй юм. Тэр жил Келли Шоклиг хатуу биет төхөөрөмжийн судалгааны шинэ бүлэгт томилж, түүнд болон түүний хамтран ажиллагсад Фостер Никс, Дин Вулриж нарт өөрсдийн чадавхийг судлах боломжийг олгосон.
Наад зах нь өөр хоёр зохион бүтээгч Дэлхийн 1922-р дайны өмнө хатуу төлөвт өсгөгч бүтээж чадсан. XNUMX онд Зөвлөлтийн физикч, зохион бүтээгч цайрын хагас дамжуулагчтай хийсэн амжилттай туршилтын үр дүнг нийтэлсэн боловч түүний ажил барууны нийгэмлэгийн анхаарлыг татсангүй; 1926 онд Америкийн зохион бүтээгч Жулиус Лилленфилд хатуу төлөвт өсгөгчийн патент авах хүсэлт гаргасан боловч түүний шинэ бүтээл ажилласан гэсэн нотолгоо байхгүй байна.
Шокли өөрийн шинэ албан тушаалын талаархи анхны томоохон ойлголт нь Их Британийн физикч Невилл Мотийн 1938 онд хэвлэгдсэн Грондал дахь зэсийн исэл шулуутгагчийн ажиллах зарчмыг тайлбарласан "Болор шулуутгагчийн онол"-ыг уншиж байхдаа тохиолдсон юм. Мотт квант механикийн математикийг ашиглан дамжуулагч металл болон хагас дамжуулагч ислийн уулзвар дээр цахилгаан орон үүсэх, электронууд Вилсоны санал болгосноор туннел үүсгэхээс илүүтэйгээр энэхүү цахилгааны саадыг давж хэрхэн "үсрэх" талаар тайлбарласан. Металл илүү олон чөлөөт электронтой тул гүйдэл нь металаас хагас дамжуулагч руу урсахаас илүү амархан урсдаг.
Энэ нь Шокли хоёрт Браттайн, Бекер хоёрын өмнө олон жилийн өмнө бодож, няцааж байсан яг ижил санаа руу хөтөлж, зэс ба зэсийн исэл хоёрын хооронд зэсийн ислийн тор суулгаж, хатуу төлөвт өсгөгч бий болгосон. Сүлжээгээр урсах гүйдэл нь зэсээс исэлд орох урсгалыг хязгаарлах саадыг нэмэгдүүлж, сүлжээн дээрх дохионы урвуу, олшруулсан хувилбарыг бий болгоно гэж тэр найдаж байв. Түүний анхны бүдүүлэг оролдлого бүтэлгүйтсэн тул тэрээр илүү боловсронгуй лабораторийн ур чадвартай, Шулуутгагчийг мэддэг хүн болох Уолтер Браттайн руу хандав. Үр дүнд нь эргэлзэхгүй байсан ч Браттайн Шоклигийн сониуч байдлыг хангахыг зөвшөөрч, "сүлжээ" өсгөгчийн илүү төвөгтэй хувилбарыг бүтээжээ. Тэр бас ажиллахаас татгалзсан.
Дараа нь дайн оролцож, Келлигийн судалгааны шинэ хөтөлбөр эмх замбараагүй байдалд оров. Келли MIT дахь АНУ-ын радарын судалгааны гол төвийн дэмжлэгтэйгээр Bell Labs-ийн радарын ажлын хэсгийн ахлагч болжээ. Браттайн түүний төлөө богино хугацаанд ажилласан бөгөөд дараа нь тэнгисийн цэргийн флотын шумбагч онгоцыг соронзон илрүүлэх судалгаанд шилжсэн. Вулриж галын хяналтын систем дээр, Никс Манхэттэн төслийн хийн тархалт дээр ажиллаж байсан бол Шокли үйл ажиллагааны судалгаанд орж, эхлээд Атлантын далайд шумбагч онгоцны эсрэг дайн, дараа нь Номхон далай дахь стратегийн бөмбөгдөлт дээр ажиллажээ.
Гэвч энэхүү интервенцийг үл харгалзан дайн хатуу биет электроникийн хөгжлийг зогсоосонгүй. Үүний эсрэгээр, энэ нь нөөцийг их хэмжээгээр тариалж, германий болон цахиур гэсэн хоёр материалын судалгааг төвлөрүүлэхэд хүргэсэн.
Өөр юу унших вэ
Эрнест Бруан, Стюарт МакДональд, Бяцхан зургийн хувьсгал (1978)
Фридрих Курило, Чарльз Сускинд, Фердинанд Браун (1981)
Г.Л.Пирсон ба В.Х.Браттайн, “Хагас дамжуулагчийн судалгааны түүх”, IRE-ийн эмхтгэл (1955 оны XNUMX-р сар).
Майкл Риордан, Лилиан Ходдесон, Кристал гал (1997)
Эх сурвалж: www.habr.com