سيريز ۾ ٻيا مضمون:
- ريلي جي تاريخ
- اليڪٽرانڪ ڪمپيوٽرن جي تاريخ
- ٽرانسسٽر جي تاريخ
- انٽرنيٽ جي تاريخ
جنگ جي صليب ٽرانسسٽر جي آمد لاء اسٽيج مقرر ڪيو. 1939ع کان 1945ع تائين، سيمي ڪنڊڪٽرز جي شعبي ۾ ٽيڪنيڪل علم تمام گهڻو وڌيو. ۽ هن لاء هڪ سادي سبب هو: رادار. جنگ جي سڀ کان اهم ٽيڪنالاجي، جن جا مثال شامل آهن: هوائي حملن جو پتو لڳائڻ، آبدوز جي ڳولا، رات جي هوائي حملن کي نشانو بڻائڻ، هوائي دفاعي نظام کي نشانو بڻائڻ ۽ بحري بندوقون. انجنيئرن اهو به سکي ورتو آهي ته ڪيئن ننڍڙن راڊارن کي توپن جي گولن ۾ ڦاسايو وڃي ته جيئن اهي ٽارگيٽ جي ويجهو اڏامندا هجن. . تنهن هوندي به، هن طاقتور نئين فوجي ٽيڪنالاجي جو ذريعو هڪ وڌيڪ پرامن ميدان ۾ هو: سائنسي مقصدن لاء اپر فضا جو مطالعو.
رادر
1901 ۾، مارڪوني وائرليس ٽيليگراف ڪمپني ڪاميابيءَ سان ائٽلانٽڪ پار، ڪارن وال کان نيوفائونڊلينڊ تائين وائرليس پيغام پهچايو. ان حقيقت جديد سائنس کي مونجهاري ۾ وجهي ڇڏيو آهي. جيڪڏهن ريڊيو ٽرانسميشن هڪ سڌي لڪير ۾ سفر ڪري ٿي (جيئن انهن کي گهرجي)، اهڙي ٽرانسميشن ناممڪن هجڻ گهرجي. انگلينڊ ۽ ڪئناڊا جي وچ ۾ ڪا به سڌي سنئين لڪير ناهي جيڪا ڌرتيءَ کي پار نه ڪري، تنهنڪري مارڪوني جو پيغام خلا ۾ اڏامڻ هو. آمريڪي انجنيئر آرٿر ڪينيالي ۽ برطانوي فزڪسسٽ اوليور هيويسائيڊ هڪ ئي وقت ۽ آزاديءَ سان پيش ڪيو ته هن واقعي جي وضاحت کي لازمي طور تي مٿئين ماحول ۾ موجود آئنائيز گيس جي هڪ پرت سان جڙيل هجي، جيڪا ريڊيو لهرن کي ڌرتيءَ ڏانهن موٽڻ جي قابل هجي (مارڪوني پاڻ مڃيو هو ته ريڊيو لهرن ڌرتيء جي مٿاڇري جي وکر جي تابعداري ڪريو، جڏهن ته، physicists ان جي حمايت نه ڪئي).
1920 جي ڏهاڪي تائين، سائنسدانن نوان اوزار ٺاهيا هئا جن کي پهريون ڀيرو آئن اسپيئر جي وجود کي ثابت ڪرڻ ۽ پوء ان جي ساخت جو مطالعو ڪرڻ ممڪن بڻايو. اهي ويڪيوم ٽيوب استعمال ڪندا هئا شارٽ ويو ريڊيو پلس پيدا ڪرڻ لاءِ، ڊائريڪشنل اينٽينا انهن کي فضا ۾ موڪلڻ ۽ گونج کي رڪارڊ ڪرڻ لاءِ، ۽ نتيجن کي ظاهر ڪرڻ لاء. جيتري گهڻي گونج موٽڻ ۾ دير ٿيندي، اوترو اڳتي آئن اسپيئر ضرور هوندو. هن ٽيڪنالاجي کي ايٽموسفيرڪ سائونڊنگ سڏيو ويندو هو، ۽ اهو راڊار جي ترقي لاءِ بنيادي ٽيڪنيڪل انفراسٽرڪچر فراهم ڪيو (اصطلاح "ريڊار"، ريڊيو ڊيٽيڪشن اينڊ رينجنگ کان، 1940ع تائين يو ايس نيوي ۾ ظاهر نه ٿيو هو).
اهو صرف وقت جي ڳالهه آهي ته صحيح علم، وسيلن ۽ حوصلي سان ماڻهن کي اهڙي سامان جي زميني ايپليڪيشنن جي صلاحيت کي محسوس ڪيو (اهڙيء طرح ريڊار جي تاريخ دوربين جي تاريخ جي برعڪس آهي، جيڪو پهريون ڀيرو زميني استعمال لاء ارادو ڪيو ويو هو) . ۽ اهڙي بصيرت جو امڪان وڌي ويو جيئن ريڊيو وڌيڪ ۽ وڌيڪ سيارو تي پکڙجي ويو، ۽ وڌيڪ ماڻهن کي ويجهي ٻيڙين، جهازن ۽ ٻين وڏين شين مان مداخلت نظر آئي. مٿئين ماحول جي آواز واري ٽيڪنالاجي جو علم سيڪنڊ دوران پکڙجي ويو (1932-1933)، جڏهن سائنسدانن مختلف آرڪٽڪ اسٽيشنن مان آئن اسپيئر جو نقشو مرتب ڪيو. جلد ئي، برطانيه، آمريڪا، جرمني، اٽلي، يو ايس ايس آر ۽ ٻين ملڪن ۾ ٽيمن پنهنجو آسان ترين ريڊار سسٽم تيار ڪيو.
سندس 1935 راڊار سان
پوءِ جنگ ٿي، ۽ ملڪن لاءِ راڊارن جي اهميت ۽ انهن کي ترقي ڪرڻ جا وسيلا- ڊرامائي طور تي وڌي ويا. آمريڪا ۾، اهي وسيلا گڏ ڪيا ويا هڪ نئين تنظيم جي چوڌاري 1940 ۾ MIT ۾ قائم ڪئي وئي، جنهن جي نالي سان مشهور آهي. (ان جو نالو خاص طور تي غير ملڪي جاسوسن کي گمراهه ڪرڻ ۽ اهو تاثر پيدا ڪرڻ لاءِ رکيو ويو آهي ته ليبارٽري ۾ ريڊيو ايڪٽيوٽي جو مطالعو ڪيو پيو وڃي - ان وقت ڪجهه ماڻهو ايٽم بم تي يقين رکندا هئا). ريڊ ليب پروجيڪٽ، جيڪو منهٽن پروجيڪٽ جيتري مشهور نه ٿيو، ان جي باوجود سڄي آمريڪا مان هڪ جيتري شاندار ۽ باصلاحيت فزڪسسٽن کي پنهنجي صفن ۾ شامل ڪيو. ليبارٽري جي پهرين ملازمن مان پنج (بشمول и ) بعد ۾ نوبل انعام حاصل ڪيو. جنگ جي آخر تائين، اٽڪل 500 ڊاڪٽر، سائنسدان ۽ انجنيئر ليبارٽري ۾ ڪم ڪيو، ۽ ڪل 4000 ماڻهن ڪم ڪيو. اڌ ملين ڊالر - سڄي ENIAC بجيٽ جي مقابلي ۾ - صرف تابڪاري ليبارٽري سيريز تي خرچ ڪيو ويو، جنگ جي دوران ليبارٽري مان حاصل ڪيل سڀني علمن جو XNUMX حجم رڪارڊ (جيتوڻيڪ آمريڪي حڪومت جو خرچ ريڊار ٽيڪنالاجي تي محدود نه هو. ريڊ ليب جي بجيٽ ۾؛ جنگ دوران حڪومت ٽي بلين ڊالرن جا راڊار خريد ڪيا).
MIT بلڊنگ 20، جتي ريڊ ليب واقع هئي
ريڊ ليب جي تحقيق جي مکيه علائقن مان هڪ اعلي تعدد ريڊار هو. ابتدائي راڊارن کي ميٽرن ۾ ماپيل موج ڊگھائي استعمال ڪئي ويندي هئي. پر سينٽي ميٽرن ۾ ماپيل موج ڊگھائي سان اعليٰ فريڪوئنسي بيم-مائڪرو ويز- وڌيڪ ڪمپيڪٽ اينٽينن لاءِ اجازت ڏني وئي ۽ ڊگھي فاصلن تي گهٽ پکڙيل هيون، حد ۽ درستگي ۾ وڌيڪ فائدن جو واعدو ڪندي. مائڪرو ويڪرو ريڊار هوائي جهاز جي نڪ ۾ فٽ ٿي سگهي ٿو ۽ آبدوز جي پيري اسڪوپ جي سائيز جي شين کي ڳولي سگهي ٿو.
هن مسئلي کي حل ڪرڻ لاء پهريون ڀيرو برمنگھم يونيورسٽي جي برطانوي فزڪس جي هڪ ٽيم هئي. 1940 ع ۾ انهن ترقي ڪئي ""، جيڪو هڪ برقياتي مقناطيسي "سيٽي" وانگر ڪم ڪيو، بجليء جي بي ترتيب واري نبض کي مائيڪرو ويز جي طاقتور ۽ صحيح طور تي ٺهيل بيم ۾ تبديل ڪيو. هي مائڪرو ويڪرو ٽرانسميٽر پنهنجي ويجهي مقابلي کان هزار ڀيرا وڌيڪ طاقتور هو. اهو عملي تيز تعدد رادار ٽرانسميٽرز لاءِ رستو هموار ڪيو. بهرحال، هن کي هڪ ساٿي جي ضرورت آهي، هڪ وصول ڪندڙ اعلي تعدد کي ڳولڻ جي قابل. ۽ هن نقطي تي اسين سيمي ڪنڊڪٽرز جي تاريخ ڏانهن موٽون ٿا.
Magnetron پار-سيڪشن
ٻلي جي وات جو ٻيو اچڻ
اهو ظاهر ٿيو ته ويڪيوم ٽيوب مائڪرو ويڪرو رادار سگنل حاصل ڪرڻ لاء بلڪل مناسب نه هئا. گرم ڪيٿوڊ ۽ سرد انوڊ جي وچ ۾ فرق هڪ گنجائش پيدا ڪري ٿو، جنهن جي ڪري سرڪٽ کي اعلي تعدد تي هلائڻ کان انڪار ڪري ٿو. اعليٰ فريڪوئنسي ريڊار لاءِ موجود بهترين ٽيڪنالاجي پراڻي دور جي هئي."- تار جو هڪ ننڍڙو ٽڪرو هڪ سيمي ڪنڊڪٽر ڪرسٽل جي خلاف دٻايو ويو آهي. ڪيترن ئي ماڻهن هن کي آزاد طور تي دريافت ڪيو آهي، پر اسان جي ڪهاڻي جي ويجهي شيء اها آهي ته نيو جرسي ۾ ڇا ٿيو.
1938 ۾، بيل ليبز نيوي سان معاهدو ڪيو ته 40 سينٽي ميٽر جي رينج ۾ فائر ڪنٽرول ريڊار تيار ڪرڻ لاءِ- تمام ننڍو، ۽ ان ڪري فريڪوئنسي ۾ وڌيڪ، اڳئين گونج واري ميگنيٽرن دور ۾ موجود راڊارن جي ڀيٽ ۾. مکيه تحقيقي ڪم هولمڊيل، اسٽيٽن ٻيٽ جي ڏکڻ ۾ ليبارٽريز جي هڪ ڊويزن ڏانهن ويو. محققن کي اهو معلوم ڪرڻ ۾ گهڻو وقت نه لڳو ته انهن کي اعليٰ فريڪوئنسي رسيور جي ڪهڙي ضرورت پوندي، ۽ جلد ئي انجنيئر جارج سائوٿ ورٿ منهٽن ۾ ريڊيو اسٽورن کي پراڻن ڪيٽ ويسڪر ڊيڪٽرن لاءِ اسڪور ڪري رهيو هو. جيئن توقع ڪئي وئي، اهو چراغ ڊيڪٽر کان گهڻو بهتر ڪم ڪيو، پر اهو غير مستحڪم هو. تنهن ڪري سائوٿ ورٿ رسل اوهل نالي هڪ اليڪٽرڪيمسٽ جي ڳولا ڪئي ۽ هن کان پڇيو ته هڪ واحد نقطي ڪرسٽل ڊيڪٽر جي جواب جي هڪجهڙائي کي بهتر ڪرڻ جي ڪوشش ڪري.
Ol هڪ عجيب شخص هو، جيڪو ٽيڪنالاجي جي ترقي کي پنهنجي قسمت سمجهي، ۽ مستقبل جي خوابن سان وقتي بصيرت بابت ڳالهائيندو هو. مثال طور، هن چيو ته واپس 1939 ۾ هن کي خبر هئي ته مستقبل ۾ سلڪون ايمپليفائر جي ايجاد جي باري ۾، پر اهو قسمت ڪنهن ٻئي شخص لاء ان کي ايجاد ڪرڻ جي قسمت هئي. ڪيترن ئي اختيارن جي مطالعي کان پوء، هن سلکان تي آباد ڪيو جيئن سائوٿ ورٿ وصول ڪندڙن لاءِ بهترين مادو. مسئلو ان جي برقي ملڪيت کي ڪنٽرول ڪرڻ لاء مواد جي مواد کي ڪنٽرول ڪرڻ جي صلاحيت هئي. ان زماني ۾، صنعتي سلڪون انگون وڏي پيماني تي هئا؛ اهي اسٽيل ملز ۾ استعمال ٿيندا هئا، پر اهڙي پيداوار ۾، ڪنهن کي به پرواهه نه هئي، چون ٿا، سلکان ۾ 1٪ فاسفورس جي مواد. ڪجھ ميٽالرجسٽن جي مدد جي فهرست ۾، Ol اڳ ۾ ئي ممڪن طور تي وڌيڪ صاف خال حاصل ڪرڻ لاء تيار ڪيو.
جيئن انهن ڪم ڪيو، انهن دريافت ڪيو ته انهن جا ڪجهه ڪرسٽل هڪ طرف ڪرنٽ کي درست ڪن ٿا، جڏهن ته ٻيا ٻئي طرف ڪرنٽ کي درست ڪن ٿا. انهن کي "n-type" ۽ "p-type" سڏيو ويندو آهي. وڌيڪ تجزيي ڏيکاري ٿي ته مختلف قسم جي نجاست انهن قسمن جا ذميوار هئا. سلڪون دور جي جدول جي چوٿين ڪالمن ۾ آهي، مطلب ته ان جي ٻاهرئين شيل ۾ چار اليڪٽران آهن. خالص سلڪون جي خالي ۾، انهن مان هر هڪ اليڪٽران هڪ پاڙيسري سان گڏ هوندو. ٽئين ڪالمن مان نڪرندڙ نجاست، چون ٿا بورون، جنهن ۾ هڪ گهٽ اليڪٽران آهي، هڪ ”سوراخ“ پيدا ڪيو، ڪرسٽل ۾ موجوده حرڪت لاءِ اضافي جاءِ. نتيجو هڪ پي-قسم سيمي ڪنڊڪٽر هو (مثبت چارجز جي اضافي سان). پنجين ڪالمن مان عناصر، جهڙوڪ فاسفورس، اضافي مفت اليڪٽران مهيا ڪيا ويا جيڪي موجوده کڻڻ لاء، ۽ هڪ n-قسم جو سيمي ڪنڊڪٽر حاصل ڪيو ويو.
سلکان جي ڪرسٽل ساخت
هي سڀ تحقيق ڏاڍي دلچسپ هئي، پر 1940 تائين سائوٿ ورٿ ۽ اوهل هڪ اعليٰ فريڪوئنسي ريڊار جو ڪم ڪندڙ پروٽوٽائپ ٺاهڻ جي ويجهو نه هئا. ساڳئي وقت، برطانوي حڪومت Luftwaffe جي خطري جي ڪري فوري طور تي عملي نتيجن جو مطالبو ڪيو، جيڪو اڳ ۾ ئي تيار ڪري چڪو هو پيداوار لاء تيار مائڪرو ويڪرو ڊيڪٽرز جيڪي ميگنيٽرن ٽرانسميٽرن سان گڏ ڪم ڪري رهيا آهن.
بهرحال، ٽيڪنالاجي ترقي جو توازن جلد ئي ائٽلانٽڪ جي الهندي پاسي ڏانهن ڇڪيندو. چرچل فيصلو ڪيو ته برطانيه جي سڀني ٽيڪنيڪل رازن کي آمريڪن ڏانهن ظاهر ڪرڻ کان اڳ هو اصل ۾ جنگ ۾ داخل ٿيو (جڏهن هن اهو سمجهيو ته اهو هر حال ۾ ٿيندو). هن کي يقين هو ته اها معلومات جي ليڪ ٿيڻ جي خطري جي قيمت هئي، ان کان پوء آمريڪا جي سڀني صنعتي صلاحيتن کي ايٽمي هٿيارن ۽ ريڊار وانگر مسئلن کي حل ڪرڻ ۾ اڇلائي ويندي. برطانوي سائنس ۽ ٽيڪنالاجي مشن (بهتر طور سڃاتو وڃي ٿو سيپٽمبر 1940ع ۾ واشنگٽن پهتو ۽ پنهنجي سامان ۾ ٽيڪنيڪل معجزن جي صورت ۾ تحفو کڻي آيو.
گونجندڙ ميگنيٽرون جي ناقابل يقين طاقت جي دريافت ۽ ان جي سگنل حاصل ڪرڻ ۾ برطانوي ڪرسٽل ڊيڪٽرن جي اثرائتي آمريڪي تحقيق کي سيمي ڪنڊڪٽرن ۾ بحال ڪيو جيئن اعليٰ فريڪوئنسي ريڊار جي بنياد تي. اتي تمام گهڻو ڪم ڪيو ويو، خاص طور تي مواد سائنس ۾. طلب کي پورو ڪرڻ لاءِ، سيمي ڪنڊڪٽر ڪرسٽل ”لکين ۾ پيدا ٿيڻا هئا، اڳي کان وڌيڪ ممڪن هو. اهو ضروري هو ته اصلاح کي بهتر ڪرڻ، جھٽڪن جي حساسيت کي گهٽائڻ ۽ جلن ۾، ۽ ڪرسٽل جي مختلف بيچن جي وچ ۾ فرق کي گھٽائڻ.
Silicon Point Contact Rectifier
ريڊ ليب نئين تحقيقي شعبن کي کوليو آهي سيمي ڪنڊڪٽر ڪرسٽل جي ملڪيتن جو مطالعو ڪرڻ لاءِ ۽ انهن کي ڪيئن تبديل ڪري سگهجي ٿو قيمتي وصول ڪندڙ ملڪيتن کي وڌائڻ لاءِ. سڀ کان وڌيڪ واعدو ڪندڙ مواد سلکان ۽ جرميميم هئا، تنهن ڪري ريڊ ليب ان کي محفوظ ڪرڻ جو فيصلو ڪيو ۽ ٻنهي جي مطالعي لاء متوازي پروگرام شروع ڪيو: پنسلوانيا يونيورسٽي ۾ سلکان ۽ پرڊيو ۾ جرميميم. صنعتي جاين جهڙوڪ بيل، ويسٽنگ هائوس، ڊو پونٽ، ۽ سلوانيا پنهنجون سيمي ڪنڊڪٽر ريسرچ پروگرام شروع ڪيا ۽ ڪرسٽل ڊيڪٽرز لاءِ نئين پيداوار جون سهولتون تيار ڪرڻ شروع ڪيون.
گڏيل ڪوششن جي ذريعي، سلڪون ۽ جرميميم ڪرسٽل جي پاڪائي شروع ۾ 99٪ مان 99,999٪ تائين وڌي وئي - يعني، هر 100 ايٽم تي هڪ ناپاڪ ذرڙي تائين. ان عمل ۾، سائنسدانن ۽ انجنيئرن جو هڪ ڪيڊر جرمنيئم ۽ سلڪون جي تجريدي خاصيتن ۽ انهن تي ضابطو آڻڻ لاءِ لاڳو ڪيل ٽيڪنالاجيءَ سان ويجهڙائي کان واقف ٿيو: پگھلڻ، اڀرندڙ ڪرسٽل، ضروري نجاست شامل ڪرڻ (جهڙوڪ بوران، جنهن ۾ چالاڪيت وڌي وئي).
۽ پوءِ جنگ ختم ٿي وئي. راڊار جي گهرج غائب ٿي وئي، پر جنگ دوران حاصل ڪيل علم ۽ صلاحيتون باقي رهيون، ۽ هڪ سولڊ اسٽيٽ ايمپليفائر جو خواب وساري نه سگهيو. هاڻي ريس اهڙي ايمپليفائر ٺاهڻ جي هئي. ۽ گهٽ ۾ گهٽ ٽي ٽيمون هن انعام کٽڻ لاءِ سٺي پوزيشن ۾ هيون.
ويسٽ لفايٽ
پهريون پرڊيو يونيورسٽي جو هڪ گروپ هو جنهن جي اڳواڻي هڪ آسٽريا ۾ پيدا ٿيل فزڪسسٽ ڪارل لارڪ-هورووٽز نالي هئي. هن هڪ ئي هٿ سان يونيورسٽي جي فزڪس ڊپارٽمينٽ کي پنهنجي قابليت ۽ اثر رسوخ جي ذريعي اونداهين مان ڪڍي ڇڏيو ۽ ريڊ ليب جي فيصلي کي متاثر ڪيو ته هن جي ليبارٽري کي جرميميم ريسرچ جي حوالي ڪيو.
1947 ۾ ڪارل لارڪ-هورووٽز، مرڪز، هڪ پائپ هٿان
1940ع واري ڏهاڪي جي شروعات تائين، سلڪون کي ريڊار ريڪٽيفائرز لاءِ بهترين مواد سمجهيو ويندو هو، پر دوراني ٽيبل تي ان جي هيٺان مواد پڻ وڌيڪ مطالعي جي لائق نظر آيو. جرمنيم کي عملي فائدو حاصل ٿيو ان جي هيٺين پگھلڻ واري نقطي جي ڪري، جنهن سان ڪم ڪرڻ آسان بڻائي ڇڏيو: اٽڪل 940 درجا، ان جي مقابلي ۾ 1400 درجا سلکان (تقريباً اسٽيل جي برابر). گھڻي پگھلڻ واري نقطي جي ڪري، ھڪڙو خالي خالي ڪرڻ تمام ڏکيو ھو جيڪو پگھليل سلڪون ۾ نه لھي، ان کي آلودہ ڪري.
تنهن ڪري، Lark-Horowitz ۽ سندس ساٿين سڄي جنگ کي جرمنيم جي ڪيميائي، برقي ۽ جسماني ملڪيت جي مطالعي ۾ گذاريو. سڀ کان اهم رڪاوٽ "ريورس وولٽيج" هئي: جرميميم ريڪٽيفائر، تمام گهٽ وولٽيج تي، ڪرنٽ کي درست ڪرڻ بند ڪري ڇڏيو ۽ ان کي مخالف سمت ۾ وهڻ جي اجازت ڏني. ريورس ڪرنٽ نبض راڊار جي باقي حصن کي ساڙي ڇڏيو. Lark-Horowitz جي گريجوئيٽ شاگردن مان هڪ، سيمور بينزر، هڪ سال کان وڌيڪ عرصي تائين هن مسئلي جو اڀياس ڪيو، ۽ آخرڪار هڪ ٽين تي ٻڌل اضافو ٺاهيا، جيڪو سلين وولٽ تائين وولٽز تي ريورس پلس کي روڪي ٿو. ٿوري دير کان پوء، مغربي اليڪٽرڪ، بيل ليبز جي پيداوار ڊويزن، فوجي استعمال لاء بينزر ريڪٽيفائرز جاري ڪرڻ شروع ڪيو.
پرڊيو ۾ جرميميم جو مطالعو جنگ کان پوء جاري رهيو. جون 1947 ۾، بينزر، جيڪو اڳ ۾ ئي هڪ پروفيسر آهي، هڪ غير معمولي انومالي جي رپورٽ ڪئي: ڪجهه تجربن ۾، جرمنيم ڪرسٽل ۾ اعلي فريکوئنسي oscillations ظاهر ٿيو. ۽ سندس ساٿي رالف بري جنگ دوران شروع ٿيندڙ منصوبي تي ”ووميٽرڪ مزاحمت“ جو مطالعو جاري رکيو. حجم جي مزاحمت بيان ڪئي وئي آهي ته ريڪٽر جي رابطي واري نقطي تي جرميميم ڪرسٽل ۾ بجلي ڪيئن وهندي آهي. برائي ڏٺائين ته هاءِ وولٽيج دال انهن وهڪرن جي ن-قسم جي جرميميم جي مزاحمت کي خاص طور تي گهٽائي ٿي. ان کي ڄاڻڻ کان سواء، هن نام نهاد شاهدي ڏني. "اقليتي" چارج ڪيريئر. n-قسم جي سيمي ڪنڊڪٽرن ۾، اضافي منفي چارج اڪثريت جي چارج ڪيريئر جي طور تي ڪم ڪري ٿو، پر مثبت "سوراخ" پڻ ڪرنٽ کڻي سگھن ٿا، ۽ ان صورت ۾، اعلي وولٽيج پلس جرميميم جي جوڙجڪ ۾ سوراخ پيدا ڪري ٿي، جنهن جي ڪري اقليت چارج ڪيريئر ظاهر ٿيڻ جو سبب بڻجن ٿا. .
بري ۽ بينزر ان کي سمجهڻ کان سواءِ جرميميم ايمپليفائر جي ويجهو اچي ويا. بينزر هڪ بيل ليبز جي سائنسدان والٽر برٽين کي جنوري 1948ع ۾ هڪ ڪانفرنس ۾ پڪڙي ورتو ته جيئن هن سان وولوميٽرڪ ڊريگ تي بحث ڪيو وڃي. هن تجويز ڏني ته Brattain هڪ ٻئي نقطي رابطي کي پهرين جي اڳيان رکي جيڪو ڪرنٽ هلائي سگهي ٿو، ۽ پوء اهي سمجهي سگهندا ته سطح هيٺ ڇا ٿي رهيو آهي. برٽين خاموشيءَ سان هن تجويز تي راضي ٿي ويو ۽ هليو ويو. جيئن ته اسان ڏسنداسين، هن کي تمام چڱي ريت خبر هئي ته اهڙي تجربو ڇا ظاهر ڪري سگهي ٿو.
اوني-سوس-بوئس
پرڊيو گروپ وٽ ٽيڪنالوجي ۽ نظرياتي بنياد ٻئي هئا ته ٽرانزسٽر جي طرف ڇڪڻ لاءِ. پر اهي صرف حادثي سان ان تي ٿڪجي سگهيا آهن. اهي مواد جي جسماني ملڪيت ۾ دلچسپي وٺندا هئا، ۽ نئين قسم جي ڊوائيس جي ڳولا ۾ نه. اونس-سوس-بوئس (فرانس) ۾ هڪ بلڪل مختلف صورتحال غالب هئي، جتي جرمني مان ٻه اڳوڻو ريڊار محقق، هينرچ ويلڪر ۽ هيربرٽ ماٿري، هڪ ٽيم جي اڳواڻي ڪئي جنهن جو مقصد صنعتي سيمي ڪنڊڪٽر ڊوائيسز ٺاهڻ هو.
ويلڪر پهريون مطالعو ڪيو ۽ پوءِ ميونخ يونيورسٽي ۾ فزڪس سيکاريو، جيڪو مشهور نظريي دان آرنولڊ سومرفيلڊ جي هٿ هيٺ هو. 1940 کان وٺي، هن هڪ خالص نظرياتي رستو ڇڏي ڏنو ۽ Luftwaffe لاء ريڊار تي ڪم ڪرڻ شروع ڪيو. ماتاري (بيلجيئم جو) آچن ۾ وڏو ٿيو، جتي هن فزڪس جو اڀياس ڪيو. هن 1939ع ۾ جرمن ريڊيو ڪمپني ٽيليفونڪن جي ريسرچ ڊپارٽمينٽ ۾ شامل ٿيو. جنگ دوران، هن پنهنجو ڪم برلن اوڀر کان ايبي ڏانهن منتقل ڪيو ته جيئن اتحادي هوائي حملن کان بچڻ لاءِ، ۽ پوءِ اولهه ڏانهن وڌيو ته جيئن اڳتي وڌڻ واري لال فوج کان بچڻ لاءِ، آخرڪار آمريڪي فوج جي هٿن ۾ اچي ويو.
مخالف هٽلر اتحاد ۾ پنهنجن حریفن وانگر، جرمنن کي 1940 جي شروعات ۾ ڄاڻ هئي ته ڪرسٽل ڊيڪٽرز ريڊار لاء مثالي وصول ڪندڙ هئا، ۽ سلکان ۽ جرميميم انهن جي تخليق لاء سڀ کان وڌيڪ اميد رکندڙ مواد هئا. Mathare ۽ Welker جنگ جي دوران ڪوشش ڪئي ته انهن مواد جي موثر استعمال کي بهتر ڪرڻ لاء rectifiers ۾. جنگ کان پوءِ، ٻنهي کان سندن فوجي ڪم جي حوالي سان وقتاً فوقتاً پڇا ڳاڇا ٿيندي رهي ۽ آخرڪار 1946ع ۾ فرانس جي هڪ انٽيليجنس آفيسر طرفان پيرس اچڻ جي دعوت ملي.
Compagnie des Freins & Signaux ("بريڪز ۽ سگنلز جي ڪمپني")، ويسٽنگ هائوس جي هڪ فرانسيسي ڊويزن، فرانسيسي ٽيليفون اٿارٽي کان سولڊ اسٽيٽ ريڪٽيفائرز ٺاهڻ لاءِ هڪ معاهدو حاصل ڪيو ۽ انهن جي مدد لاءِ جرمن سائنسدانن کي طلب ڪيو. تازو دشمنن جو اهڙو اتحاد عجيب لڳي سگهي ٿو، پر اهو بندوبست ٻنهي طرفن لاءِ ڪافي سازگار ثابت ٿيو. 1940ع ۾ شڪست کاڌل فرينچن کي سيمي ڪنڊڪٽرن جي شعبي ۾ علم حاصل ڪرڻ جي ڪا به صلاحيت نه هئي ۽ انهن کي جرمنن جي صلاحيتن جي سخت ضرورت هئي. جرمن هڪ قبضي ۽ جنگ ۾ ڀريل ملڪ ۾ ڪنهن به اعلي ٽيڪنالاجي شعبي ۾ ترقي نه ڪري سگهيا، تنهنڪري اهي ڪم جاري رکڻ جي موقعي تي ٽپو ڏنو.
ويلڪر ۽ ماٿري پيرس جي مضافات اونس-سوس-بوئس ۾ هڪ ٻه ماڙ گهر ۾ هيڊ ڪوارٽر قائم ڪيو ۽ ٽيڪنيشين جي هڪ ٽيم جي مدد سان 1947ع جي آخر تائين ڪاميابيءَ سان جرمنيئم ريڪٽيفائر شروع ڪيا، پوءِ اهي وڌيڪ سنجيده ٿي ويا. انعام: ويلڪر پنهنجي دلچسپيءَ ڏانهن واپس آيو سپر ڪنڊڪٽرز ۾، ۽ مٽياري کي ايمپليفائرز ڏانهن.
هيربرٽ مٽياري 1950ع ۾
جنگ دوران، ماٿري ٻن نقطي رابطي جي ريڪٽيفائرز سان تجربو ڪيو - "ڊيوڊوڊس" - سرڪٽ شور کي گهٽائڻ جي ڪوشش ۾. هن پنهنجا تجربا ٻيهر شروع ڪيا ۽ جلد ئي دريافت ڪيو ته هڪ ٻي ٻلي جو ويسڪر، پهرين کان هڪ ميٽر جي 1/100 ملين ويڪر تي واقع آهي، ڪڏهن ڪڏهن پهرين وهڪري ذريعي وهندڙ ڪرنٽ کي ماڊل ڪري سگهي ٿو. هن هڪ مضبوط رياست ايمپليفائر ٺاهيو، جيتوڻيڪ هڪ بدران بيڪار. وڌيڪ قابل اعتماد ڪارڪردگي حاصل ڪرڻ لاء، هن ويلڪر ڏانهن رخ ڪيو، جيڪو جنگ دوران جرمنيم ڪرسٽل سان ڪم ڪرڻ جو وسيع تجربو حاصل ڪيو هو. ويلڪر جي ٽيم وڏي ٿيندي وئي، جرميميم ڪرسٽل جا وڌيڪ صاف نمونا، ۽ جيئن مواد جي معيار ۾ بهتري آئي، تيئن جون 1948 تائين ماٿري پوائنٽ ڪنٽڪٽ ايمپليفائر قابل اعتماد ٿي ويا.
ماٿري سرڪٽ جي بنياد تي "ٽرانسسٽرون" جي ايڪس ري تصوير، جنهن ۾ جرميميم سان رابطي جا ٻه نقطا آهن
ماٿري وٽ ته ڇا ٿي رهيو آهي جو هڪ نظرياتي نمونو به هو: هن کي يقين هو ته ٻئي رابطي جرمنيم ۾ سوراخ ٺاهي، پهرين رابطي ذريعي ڪرنٽ جي گذرڻ کي تيز ڪري، اقليتي چارج ڪيريئر جي فراهمي. ويلڪر هن سان متفق نه هو، ۽ يقين ڪيو ته جيڪو ڪجهه ٿي رهيو آهي اهو ڪنهن قسم جي فيلڊ اثر تي منحصر آهي. بهرحال، ان کان اڳ جو اهي ڊوائيس يا نظريي تي ڪم ڪري سگھن، انهن کي معلوم ٿيو ته آمريڪن جي هڪ گروهه بلڪل ساڳيو تصور تيار ڪيو هو - هڪ جرميميم ايمپليفائر ٻن نقطي رابطن سان - ڇهه مهينا اڳ.
موري هيل
جنگ جي آخر ۾، مروين ڪيلي سڌاريو بيل ليبز جي سيمي ڪنڊڪٽر ريسرچ گروپ جي سربراهي ۾ بل شاڪلي. پروجيڪٽ وڌيو، وڌيڪ فنڊ حاصل ڪيو، ۽ منهٽن ۾ ان جي اصل ليب بلڊنگ مان موري هيل، نيو جرسي ۾ وڌندڙ ڪيمپس ڏانهن منتقل ٿيو.
موري هيل ڪيمپس، سي. 1960ع
پاڻ کي ترقي يافته سيمي ڪنڊڪٽرن سان ٻيهر واقف ڪرڻ لاءِ (جنگ دوران آپريشن ريسرچ ۾ سندس وقت کان پوءِ)، شاڪلي 1945 جي بهار ۾ رسل اوهل جي هولمڊيل ليبارٽري جو دورو ڪيو. اوهل جنگ جا سال سلکان تي ڪم ڪندي گذاريا ۽ وقت ضايع نه ڪيو. هن شاڪلي کي پنهنجي تعمير جو هڪ خام ايمپليفائر ڏيکاريو، جنهن کي هن "ڊيسٽر" سڏيو. هن هڪ سلڪون پوائنٽ رابطو ريڪٽيفائر ورتو ۽ ان ذريعي بيٽري مان ڪرنٽ موڪليو. بظاهر، بيٽري جي گرمي رابطي واري نقطي جي مزاحمت کي گهٽائي ڇڏيو، ۽ ريڪٽيفائر کي هڪ ايمپليفائر ۾ تبديل ڪيو جيڪو ايندڙ ريڊيو سگنلن کي هڪ اسپيڪر کي طاقت ڏيڻ لاء ڪافي طاقتور سرڪٽ ڏانهن منتقل ڪرڻ جي قابل آهي.
اثر خام ۽ ناقابل اعتبار هو، تجارتي ڪرڻ لاء غير مناسب. بهرحال، شاڪلي جي راءِ جي تصديق ڪرڻ لاءِ اهو ڪافي هو ته اهو ممڪن آهي ته هڪ سيمي ڪنڊڪٽر ايمپليفائر ٺاهڻ، ۽ ان کي سولڊ اسٽيٽ اليڪٽرانڪس جي شعبي ۾ تحقيق لاءِ اوليت ڏني وڃي. اولا جي ٽيم سان گڏ اها ملاقات پڻ هئي جنهن شاڪلي کي يقين ڏياريو ته سلکان ۽ جرميميم جو مطالعو ڪيو وڃي. انهن پرڪشش برقي ملڪيتن جي نمائش ڪئي، ۽ اوهل جي ساٿي ميٽالرجسٽ جڪ اسڪاف ۽ هينري ٿيورر جنگ دوران انهن ڪرسٽل کي وڌائڻ، صاف ڪرڻ ۽ ڊاپ ڪرڻ ۾ شاندار ڪاميابي حاصل ڪئي هئي، ٻين سيمي ڪنڊڪٽر مواد لاءِ موجود سڀني ٽيڪنالاجين کي اڳتي وڌائيندي. شاڪلي جو گروپ جنگ کان اڳ ڪاپر آڪسائيڊ ايمپليفائرز تي وڌيڪ وقت ضايع ڪرڻ وارو نه هو.
ڪيلي جي مدد سان، شاڪلي هڪ نئين ٽيم گڏ ڪرڻ شروع ڪيو. اهم رانديگرن ۾ والٽر برٽين شامل هئا، جنهن شاڪلي کي سولڊ اسٽيٽ ايمپليفائر (1940ع ۾) جي پهرين ڪوشش ۾ مدد ڪئي، ۽ جان بارڊين، هڪ نوجوان فزڪسسٽ ۽ بيل ليبز جو نئون ملازم. بارڊين کي شايد ٽيم جي ڪنهن به ميمبر جي مضبوط حالت جي فزڪس جي تمام گهڻي ڄاڻ هئي- هن جي مقالي ۾ سوڊيم ڌاتو جي ساخت ۾ اليڪٽران جي توانائي جي سطح بيان ڪئي وئي آهي. هو جان هاسبروڪ وان ويلڪ جو هڪ ٻيو پرچارڪ پڻ هو، جهڙوڪ اتاناسوف ۽ برٽين.
۽ Atanasov وانگر، Bardeen ۽ Shockley جي مقالي کي انتهائي پيچيده حسابن جي ضرورت هئي. انهن کي استعمال ڪرڻو پيو ڪوانٽم مڪينيڪل ٿيوري آف سيميڪنڊڪٽرز، جيڪو ايلن ولسن پاران بيان ڪيو ويو آهي، منرو جي ڊيسڪ ٽاپ ڪيلڪيوليٽر کي استعمال ڪندي مواد جي انرجي ڍانچي کي ڳڻڻ لاءِ. ٽرانزسٽر ٺاهڻ ۾ مدد ڪندي، حقيقت ۾، مستقبل جي گريجوئيٽ شاگردن کي اهڙي ڪم کان بچائڻ ۾ مدد ڪئي.
شاڪلي جو پهريون طريقو هڪ سولڊ اسٽيٽ ايمپليفائر تي ڀروسو ڪيو جنهن کي بعد ۾ سڏيو ويو "". هن هڪ ڌاتو پليٽ کي هڪ اين-قسم سيمي ڪنڊڪٽر تي معطل ڪيو (منفي چارجن جي اضافي سان). پليٽ تي مثبت چارج لاڳو ڪرڻ سان ڪرسٽل جي مٿاڇري تي اضافي اليڪٽرانن کي ڇڪيو ويو، منفي چارجز جو هڪ درياء ٺاهيو جنهن ذريعي برقي ڪرنٽ آسانيء سان وهي سگهي ٿو. وڌايل سگنل (وفر تي چارج جي سطح جي نمائندگي ڪري ٿو) هن طريقي سان مکيه سرڪٽ کي ماڊل ڪري سگهي ٿو (سيمي ڪنڊڪٽر جي مٿاڇري سان گذري ٿو). هن اسڪيم جي ڪارڪردگيءَ جي صلاح ڏني هئي هن کي فزڪس جي نظرياتي ڄاڻ. پر، ڪيترن ئي تجربن ۽ تجربن جي باوجود، اسڪيم ڪڏهن به ڪم نه ڪيو.
مارچ 1946 تائين، بارڊين هڪ چڱي طرح ترقي يافته ٿيوري ٺاهي هئي جنهن هن جو سبب بيان ڪيو هو: ڪوانٽم ليول تي هڪ سيمي ڪنڊڪٽر جي مٿاڇري ان جي اندرين کان مختلف طريقي سان عمل ڪندي آهي. مٿاڇري تي ٺاهيل ناڪاري چارج ”سطح جي رياستن“ ۾ ڦاسي پون ٿا ۽ برقي ميدان کي پليٽ کي مواد ۾ داخل ٿيڻ کان روڪين ٿا. باقي ٽيم هن تجزيي کي زبردست محسوس ڪيو، ۽ ٽن رستن سان گڏ هڪ نئون تحقيقي پروگرام شروع ڪيو:
- سطحي رياستن جي وجود کي ثابت ڪريو.
- انهن جي ملڪيت جو مطالعو ڪريو.
- ڄاڻو ته ڪيئن انھن کي شڪست ڏئي ۽ ان کي ڪم ڪرڻ .
اڌ سال جي تحقيق ۽ تجربي کان پوءِ، 17 نومبر 1947ع تي، برٽن هڪ ڪاميابي حاصل ڪئي. هن دريافت ڪيو ته جيڪڏهن هن آئن سان ڀريل مائع رکي، جهڙوڪ پاڻي، هڪ ويفر ۽ هڪ سيمي ڪنڊڪٽر جي وچ ۾، ويفر مان هڪ برقي ميدان آئنز کي سيمي ڪنڊڪٽر ڏانهن ڌڪيندو، جتي اهي سطحي رياستن ۾ پکڙيل چارجز کي غير جانبدار ڪري ڇڏيندا. هاڻي هو ويفر تي چارج تبديل ڪندي سلڪون جي هڪ ٽڪري جي برقي رويي کي ڪنٽرول ڪري سگهي ٿو. ان ڪاميابي بارڊين کي ايمپليفائر ٺاهڻ لاءِ هڪ نئين طريقي جو خيال ڏنو: ريڪٽيفائر جي رابطي واري نقطي کي اليڪٽرولائيٽ واٽر سان گھيرو، ۽ پوءِ پاڻيءَ ۾ هڪ ٻي تار استعمال ڪري سطح جي حالتن کي ڪنٽرول ڪرڻ لاءِ، ۽ اهڙيءَ طرح مکيه جي چالکائي سطح کي ڪنٽرول ڪرڻ لاءِ. رابطو. تنهنڪري بارڊين ۽ برٽين ختم ٿيڻ واري لائن تي پهچي ويا.
بارڊين جي خيال ڪم ڪيو، پر ايمپليفڪيشن ڪمزور هو ۽ تمام گهٽ فريڪوئنسي تي ڪم ڪيو ويو جيڪو انساني ڪنن تائين پهچ نه ٿي سگھي - تنهنڪري اهو ٽيليفون يا ريڊيو ايمپليفائر وانگر بيڪار هو. بارڊين پردو ۾ پيدا ٿيندڙ ريورس-وولٽيج-مزاحمتي جرميميم کي تبديل ڪرڻ جي صلاح ڏني، يقين ڏياريو ته گهٽ چارجز ان جي مٿاڇري تي گڏ ٿيندا. اوچتو انهن کي هڪ طاقتور اضافو مليو، پر ان جي سامهون هدايت ۾ جيڪو توقع ڪئي وئي هئي. انهن اقليتي ڪيريئر اثر دريافت ڪيو - متوقع اليڪٽرانن جي بدران، جرمنيم ذريعي وهندڙ ڪرنٽ کي اليڪٽرولائٽ مان نڪرندڙ سوراخ ذريعي وڌايو ويو. اليڪٽرولائيٽ ۾ تار تي موجود ڪرنٽ n-قسم جي جرميميم جي مٿاڇري تي پي-قسم جي پرت (وڌيڪ مثبت چارجز جو علائقو) پيدا ڪيو.
بعد ۾ ڪيل تجربن مان معلوم ٿيو ته ڪنهن به اليڪٽرولائيٽ جي ڪا به ضرورت نه هئي: صرف جرميميم جي مٿاڇري تي ٻه رابطي واري نقطي کي ويجھو رکڻ سان، اهو ممڪن هو ته انهن مان هڪ کان ٻئي تي ڪرنٽ کي ماڊل ڪرڻ. انھن کي جيترو ٿي سگھي ويجھو آڻڻ لاءِ، Brattain سون جي ورق جو ھڪڙو ٽڪرو پلاسٽڪ جي ٽڪنڊي ٽڪڙي جي چوڌاري ويڙھيو ۽ پوءِ احتياط سان ورق کي آخر ۾ ڪٽيو. ان کان پوء، هڪ چشمي کي استعمال ڪندي، هن ٽڪنڊي کي جرمنيم جي خلاف دٻايو، جنهن جي نتيجي ۾ ڪٽي جا ٻه ڪنارا 0,05 ملي ميٽر جي فاصلي تي ان جي مٿاڇري کي ڇڪيندا هئا. هن ڏنو بيل ليبز جي ٽرانزيسٽر پروٽوٽائپ کي ان جي مخصوص ظاهري شڪل:
Brattain ۽ Bardeen ٽرانزسٽر پروٽوٽائپ
Mathare ۽ Welker جي ڊوائيس وانگر، اهو، اصولي طور تي، هڪ کلاسک "ڪئٽ جو ويسڪر" هو، صرف هڪ جي بدران رابطي جي ٻن نقطن سان. 16 ڊسمبر تي، اها طاقت ۽ وولٹیج ۾ هڪ اهم واڌارو پيدا ڪيو، ۽ ٻڌڻ جي حد ۾ 1000 Hz جي فريکوئنسي. هڪ هفتي بعد، معمولي سڌارن کان پوء، بارڊين ۽ برٽين 100 ڀيرا وولٹیج وڌائي ۽ 40 ڀيرا پاور وڌائي، ۽ بيل جي ڊائريڪٽرن کي ظاهر ڪيو ته انهن جي ڊوائيس ٻڌڻ واري تقرير پيدا ڪري سگهي ٿي. جان پيئرس، سولڊ اسٽيٽ ڊولپمينٽ ٽيم جو هڪ ٻيو ميمبر، بيل جي ڪاپر آڪسائيڊ ريڪٽيفير، ويريسٽر جي نالي پٺيان ”ٽرانزسٽر“ جو اصطلاح جوڙيو.
ايندڙ ڇهن مهينن تائين، ليبارٽري نئين تخليق کي راز ۾ رکيو. انتظاميا انهي ڳالهه کي يقيني بڻائڻ چاهي ٿي ته اهي ٽرانزسٽر کي ڪمرشلائيز ڪرڻ جي شروعات ڪن ان کان اڳ جو ڪنهن ٻئي کي هٿ اچي. هڪ پريس ڪانفرنس 30 جون، 1948 تي مقرر ڪئي وئي هئي، صرف وقت تي ويلڪر ۽ ماتاري جي امرتا جي خوابن کي ڀڃڻ لاء. ان دوران، سيمڪڊڪٽر ريسرچ گروپ خاموشي سان ختم ٿي ويو. بارڊين ۽ برٽين جي ڪاميابين جي باري ۾ ٻڌڻ کان پوء، انهن جي باس، بل شاڪلي، پنهنجو پاڻ لاء سڀ ڪريڊٽ وٺڻ لاء ڪم ڪرڻ شروع ڪيو. ۽ جيتوڻيڪ هن صرف هڪ مشاهداتي ڪردار ادا ڪيو، شاڪلي برابر حاصل ڪيو، جيڪڏهن وڌيڪ نه، عوامي پيشڪش ۾ پبلسٽي - جيئن هن جي هن جاري ڪيل تصوير ۾ ڏٺو ويو عمل جي ٿلهي ۾، هڪ ليبارٽري بينچ جي اڳيان:
1948 پبلسٹی فوٽو - بارڊين، شاڪلي ۽ برٽين
بهرحال، شاڪلي لاء برابر شهرت ڪافي نه هئي. ۽ ان کان اڳ جو بيل ليبز کان ٻاهر ڪنهن کي ٽرانزسٽر جي خبر هجي، هو ان کي پنهنجي لاءِ ٻيهر ايجاد ڪرڻ ۾ مصروف هو. ۽ اهو صرف ڪيترن ئي اهڙي reinventions جو پهريون هو.
ٻيو ڇا پڙهان
- رابرٽ بڊيري، ايجاد جيڪا دنيا کي بدلائي (1996)
- مائيڪل ريورڊن، ”هائو يورپ مسز دي ٽرانزيسٽر،“ آئي اي اي اسپيڪٽرم (نومبر 1، 2005)
- مائیکل ريورڊن ۽ لليان هوڊسن، ڪرسٽل فائر (1997)
- آرمنڊ وان ڊرميل، "فرانسيسي" ٽرانسسٽر، (1994)
جو ذريعو: www.habr.com