ට්‍රාන්සිස්ටරයේ ඉතිහාසය, 2 කොටස: යුද්ධයේ කුරුසයෙන්

ට්‍රාන්සිස්ටරයේ ඉතිහාසය, 2 කොටස: යුද්ධයේ කුරුසයෙන්

ලිපි මාලාවේ අනෙකුත් ලිපි:

ට්‍රාන්සිස්ටරය පැමිණීමට අවශ්‍ය පසුබිම සැකසුවේ යුද්ධයේ කුරුසයයි. 1939 සිට 1945 දක්වා අර්ධ සන්නායක ක්ෂේත්රයේ තාක්ෂණික දැනුම විශාල වශයෙන් පුළුල් විය. මේ සඳහා එක් සරල හේතුවක් විය: රේඩාර්. යුද්ධයේ වැදගත්ම තාක්‍ෂණය, ඒවාට උදාහරණ ඇතුළත් වේ: ගුවන් ප්‍රහාර හඳුනා ගැනීම, සබ්මැරීන සෙවීම, රාත්‍රී ගුවන් ප්‍රහාර ඉලක්ක වෙත යොමු කිරීම, ගුවන් ආරක්ෂක පද්ධති සහ නාවික තුවක්කු ඉලක්ක කිරීම. කුඩා රේඩාර් කාලතුවක්කු උණ්ඩවලට සපත්තු හෝර්න් කරන්නේ කෙසේදැයි ඉංජිනේරුවන් ඉගෙන ගෙන ඇති අතර එමඟින් ඒවා ඉලක්කයට ආසන්නව පියාසර කරන විට ඒවා පුපුරා යයි. රේඩියෝ ෆියුස්. කෙසේ වෙතත්, මෙම බලගතු නව යුධ තාක්ෂණයේ මූලාශ්‍රය වඩාත් සාමකාමී ක්ෂේත්‍රයක විය: විද්‍යාත්මක අරමුණු සඳහා ඉහළ වායුගෝලය අධ්‍යයනය කිරීම.

රේඩාර්

1901 දී Marconi Wireless Telegraph සමාගම විසින් අත්ලාන්තික් සාගරය හරහා Cornwall සිට Newfoundland දක්වා රැහැන් රහිත පණිවිඩයක් සාර්ථකව සම්ප්‍රේෂණය කරන ලදී. මෙම කරුණ නවීන විද්‍යාව ව්‍යාකූලත්වයට පත් කර ඇත. රේඩියෝ සම්ප්‍රේෂණ සරල රේඛාවක ගමන් කරන්නේ නම් (ඒවා විය යුතු පරිදි), එවැනි සම්ප්‍රේෂණය කළ නොහැකි විය යුතුය. එංගලන්තය සහ කැනඩාව අතර පෘථිවිය හරහා නොයන සෘජු දෘශ්‍ය රේඛාවක් නොමැති බැවින් මාකෝනිගේ පණිවිඩය අභ්‍යවකාශයට පියාසර කිරීමට සිදු විය. ඇමරිකානු ඉංජිනේරු ආතර් කෙනලි සහ බ්‍රිතාන්‍ය භෞතික විද්‍යාඥ ඔලිවර් හෙවිසයිඩ් එකවර සහ ස්වාධීනව යෝජනා කළේ මෙම සංසිද්ධිය සඳහා පැහැදිලි කිරීම පෘථිවියට රේඩියෝ තරංග පරාවර්තනය කළ හැකි ඉහළ වායුගෝලයේ පිහිටා ඇති අයනීකෘත වායු ස්ථරයක් සමඟ සම්බන්ධ විය යුතු බවයි (මාකෝනි විසින්ම විශ්වාස කළේ ගුවන්විදුලි තරංග බව විශ්වාස කළේය. පෘථිවි පෘෂ්ඨයේ වක්රය අනුගමනය කරන්න, කෙසේ වෙතත්, භෞතික විද්යාඥයින් එයට සහාය නොදක්වයි).

1920 ගණන් වන විට විද්‍යාඥයින් විසින් අයනගෝලයේ පැවැත්ම ප්‍රථමයෙන් ඔප්පු කිරීමටත් පසුව එහි ව්‍යුහය අධ්‍යයනය කිරීමටත් හැකි වූ නව උපකරණ නිපදවා ඇත. ඔවුන් කෙටි තරංග රේඩියෝ ස්පන්දන උත්පාදනය කිරීමට රික්තක නල භාවිතා කළ අතර ඒවා වායුගෝලයට යැවීමට සහ දෝංකාර පටිගත කිරීමට දිශානුගත ඇන්ටනා භාවිතා කළහ. ඉලෙක්ට්රෝන කදම්භ උපාංග ප්රතිඵල පෙන්නුම් කිරීමට. ප්‍රතිරාවය ප්‍රමාදය වැඩි වන තරමට අයනගෝලය දුරින් විය යුතුය. මෙම තාක්‍ෂණය වායුගෝලීය ශබ්දය ලෙස හැඳින්වූ අතර එය රේඩාර් සංවර්ධනය සඳහා මූලික තාක්ෂණික යටිතල පහසුකම් සපයන ලදී (රේඩියෝ හඳුනාගැනීම් සහ පරාසයේ සිට "රේඩාර්" යන යෙදුම 1940 ගණන් වන තෙක් එක්සත් ජනපද නාවික හමුදාවේ දක්නට ලැබුණේ නැත).

නිවැරදි දැනුම, සම්පත් සහ අභිප්‍රේරණය ඇති පුද්ගලයින් එවැනි උපකරණවල භෞමික යෙදුම්වල විභවය අවබෝධ කර ගැනීමට පෙර කාලය පිළිබඳ ප්‍රශ්නයක් පමණි (එබැවින් රේඩාර් ඉතිහාසය යනු භූමිෂ්ඨ භාවිතය සඳහා මුලින්ම අදහස් කරන ලද දුරේක්ෂයේ ඉතිහාසයට ප්‍රතිවිරුද්ධයයි) . රේඩියෝව ග්‍රහලෝකය පුරා වැඩි වැඩියෙන් පැතිරීමත් සමඟ එවැනි අවබෝධයක් ඇතිවීමේ සම්භාවිතාව වැඩි වූ අතර අසල ඇති නැව්, ගුවන් යානා සහ වෙනත් විශාල වස්තූන්ගෙන් බාධා පැමිණෙන බව වැඩි දෙනෙක් දුටුවෝය. ඉහළ වායුගෝලයේ ශබ්ද තාක්ෂණය පිළිබඳ දැනුම දෙවන කාලය තුළ පැතිර ගියේය ජාත්‍යන්තර ධ්‍රැව වර්ෂය (1932-1933), විද්යාඥයන් විවිධ ආක්ටික් ස්ථාන වලින් අයනගෝලයේ සිතියමක් සම්පාදනය කරන විට. වැඩි කල් යන්නට මත්තෙන්, බ්‍රිතාන්‍යය, ඇමරිකා එක්සත් ජනපදය, ජර්මනිය, ඉතාලිය, සෝවියට් සංගමය සහ වෙනත් රටවල කණ්ඩායම් ඔවුන්ගේ සරලම රේඩාර් පද්ධති සංවර්ධනය කළහ.

ට්‍රාන්සිස්ටරයේ ඉතිහාසය, 2 කොටස: යුද්ධයේ කුරුසයෙන්
රොබට් වොට්සන්-වොට් ඔහුගේ 1935 රේඩාර් සමඟ

එවිට යුද්ධය සිදු වූ අතර, රටවල් සඳහා රේඩාර්වල වැදගත්කම සහ ඒවා සංවර්ධනය කිරීමට ඇති සම්පත් නාටකාකාර ලෙස වැඩි විය. එක්සත් ජනපදයේ, මෙම සම්පත් 1940 දී MIT හි ආරම්භ කරන ලද නව සංවිධානයක් වටා එක්රැස් විය. රැඩ් රසායනාගාරය (එය එසේ නම් කරනු ලැබුවේ විදේශ ඔත්තුකරුවන් නොමඟ යැවීමට සහ රසායනාගාරයේ විකිරණශීලීතාව අධ්‍යයනය කරන බවට හැඟීමක් ඇති කිරීමට - එකල පරමාණු බෝම්බ විශ්වාස කළේ ස්වල්ප දෙනෙක්). මෑන්හැටන් ව්‍යාපෘතිය තරම් ප්‍රසිද්ධියට පත් නොවූ Rad Lab ව්‍යාපෘතිය, කෙසේ වෙතත්, එක්සත් ජනපදය පුරා විසිරී සිටින එක හා සමානව කැපී පෙනෙන හා දක්ෂ භෞතික විද්‍යාඥයන් එහි ශ්‍රේණිවලට බඳවා ගන්නා ලදී. රසායනාගාරයේ පළමු සේවකයින් පස් දෙනා (ඇතුළු Luis Alvarez и ඉසිඩෝර් අයිසැක් රබි) පසුව නොබෙල් ත්‍යාග ලැබුණි. යුද්ධය අවසන් වන විට, විද්‍යා, විද්‍යාඥයන් සහ ඉංජිනේරුවන් 500ක් පමණ රසායනාගාරයේ සේවය කළ අතර, 4000ක පිරිසක් වැඩ කළහ. සමස්ත ENIAC අයවැය හා සැසඳිය හැකි ඩොලර් මිලියන භාගයක් - විකිරණ රසායනාගාර මාලාව සඳහා පමණක් වියදම් කරන ලදී, යුද්ධයේදී රසායනාගාරයෙන් ලබාගත් සියලුම දැනුම පිළිබඳ වෙළුම් විසි හතක වාර්තාවක් (රේඩාර් තාක්ෂණය සඳහා එක්සත් ජනපද රජයේ වියදම් සීමා නොකළ නමුත් Rad Lab අයවැයට; යුද්ධය අතරතුර රජය ඩොලර් බිලියන තුනක් වටිනා රේඩාර් මිලදී ගත්තා).

ට්‍රාන්සිස්ටරයේ ඉතිහාසය, 2 කොටස: යුද්ධයේ කුරුසයෙන්
එම්අයිටී බිල්ඩින් 20, රැඩ් විද්‍යාගාරය පිහිටි ස්ථානය

Rad Lab හි ප්‍රධාන පර්යේෂණ අංශයක් වූයේ අධි-සංඛ්‍යාත රේඩාර් ය. මුල් රේඩාර් මීටර වලින් මනින ලද තරංග ආයාම භාවිතා කරන ලදී. නමුත් සෙන්ටිමීටර වලින් මනින ලද තරංග ආයාම සහිත ඉහළ සංඛ්‍යාත කදම්භ - මයික්‍රෝවේව් - වඩා සංයුක්ත ඇන්ටනා සඳහා ඉඩ ලබා දුන් අතර දුර ප්‍රමාණයේ අඩුවෙන් විසිරී ඇති අතර, පරාසයේ සහ නිරවද්‍යතාවයේ වැඩි වාසි පොරොන්දු විය. මයික්‍රෝවේව් රේඩාර්වලට ගුවන් යානයක නාසයට සවි කළ හැකි අතර සබ්මැරීනයක පෙරිස්කෝප් ප්‍රමාණයේ වස්තූන් හඳුනා ගත හැකිය.

මෙම ගැටළුව මුලින්ම විසඳා ඇත්තේ බර්මින්හැම් විශ්ව විද්‍යාලයේ බ්‍රිතාන්‍ය භෞතික විද්‍යාඥයින් කණ්ඩායමකි. 1940 දී ඔවුන් දියුණු විය "අනුනාද මැග්නට්‍රෝන්“, එය විද්‍යුත් චුම්භක “විස්ල්” මෙන් ක්‍රියා කර, අහඹු විදුලි ස්පන්දනයක් බලගතු සහ නිශ්චිතව සුසර කරන ලද මයික්‍රෝවේව් කදම්භයක් බවට පත් කරයි. මෙම මයික්‍රෝවේව් සම්ප්‍රේෂකය එහි ආසන්නතම තරඟකරුවාට වඩා දහස් ගුණයකින් බලවත් විය; එය ප්‍රායෝගික අධි-සංඛ්‍යාත රේඩාර් සම්ප්‍රේෂක සඳහා මග පෑදීය. කෙසේ වෙතත්, ඔහුට සහකරුවෙකු අවශ්‍ය විය, ඉහළ සංඛ්‍යාත හඳුනාගැනීමේ හැකියාව ඇති ග්‍රාහකයක්. මෙම අවස්ථාවේදී අපි අර්ධ සන්නායක ඉතිහාසය වෙත ආපසු යන්නෙමු.

ට්‍රාන්සිස්ටරයේ ඉතිහාසය, 2 කොටස: යුද්ධයේ කුරුසයෙන්
Magnetron හරස්කඩ

බළලුන්ගේ උඩු රැවුලේ දෙවන පැමිණීම

මයික්‍රෝවේව් රේඩාර් සංඥා ලබා ගැනීම සඳහා රික්තක නල කිසිසේත්ම සුදුසු නොවන බව පෙනී ගියේය. උණුසුම් කැතෝඩය සහ සීතල ඇනෝඩය අතර පරතරය ධාරිතාවයක් නිර්මාණය කරයි, පරිපථය ඉහළ සංඛ්යාතවල ක්රියා කිරීම ප්රතික්ෂේප කරයි. අධි-සංඛ්‍යාත රේඩාර් සඳහා ඇති හොඳම තාක්ෂණය පැරණි තාලයේ "cat's whisker"- අර්ධ සන්නායක ස්ඵටිකයකට එරෙහිව තද කළ කුඩා කම්බි කැබැල්ලක්. කිහිප දෙනෙක් මෙය ස්වාධීනව සොයාගෙන ඇත, නමුත් අපගේ කතාවට ආසන්නතම දෙය වන්නේ නිව් ජර්සි හි සිදු වූ දෙයයි.

1938 දී, බෙල් ලැබ්ස් නාවික හමුදාව සමඟ ගිවිසුමක් ඇතිකරගෙන, සෙන්ටිමීටර 40 ක පරාසයක ගිනි පාලන රේඩාර් එකක් සංවර්ධනය කළේය - පූර්ව අනුනාදිත මැග්නට්‍රෝන යුගයේ පැවති රේඩාර්වලට වඩා ඉතා කෙටි, එබැවින් සංඛ්‍යාතයෙන් වැඩි. ප්‍රධාන පර්යේෂණ කාර්යය ස්ටැටන් දූපතට දකුණින් පිහිටි හොල්ම්ඩෙල් හි රසායනාගාර අංශයකට ගියේය. පර්යේෂකයන්ට අධි-සංඛ්‍යාත ග්‍රාහකයක් සඳහා අවශ්‍ය වන්නේ කුමක්දැයි සොයා ගැනීමට වැඩි වේලාවක් ගත නොවූ අතර වැඩි කල් නොගොස් ඉංජිනේරු ජෝර්ජ් සවුත්වර්ත් පැරණි බළල් රැවුල් අනාවරක සඳහා මැන්හැටන් හි ගුවන්විදුලි වෙළඳසැල් පිරික්සමින් සිටියේය. අපේක්ෂා කළ පරිදි, එය ලාම්පු අනාවරකයට වඩා හොඳින් වැඩ කළ නමුත් එය අස්ථායී විය. එබැවින් සවුත්වර්ත් රසල් ඕල් නම් විද්‍යුත් රසායන විද්‍යාඥයෙකු සොයාගෙන තනි ලක්ෂ්‍ය ස්ඵටික අනාවරකයක ප්‍රතිචාරයේ ඒකාකාරී බව වැඩි දියුණු කිරීමට උත්සාහ කරන ලෙස ඉල්ලා සිටියේය.

ඔල් තරමක් සුවිශේෂී පුද්ගලයෙකි, ඔහු තාක්‍ෂණයේ දියුණුව ඔහුගේ ඉරණම ලෙස සැලකූ අතර අනාගතය පිළිබඳ දර්ශන සමඟ වරින් වර අවබෝධය ගැන කතා කළේය. නිදසුනක් වශයෙන්, ඔහු 1939 දී සිලිකන් ඇම්ප්ලිෆයර් හි අනාගත සොයාගැනීම ගැන දැන සිටි බව ඔහු ප්රකාශ කළේය, නමුත් එය වෙනත් පුද්ගලයෙකුට නිර්මාණය කිරීමට ඉරණම නියම විය. විකල්ප දුසිම් ගනනක් අධ්යයනය කිරීමෙන් පසුව, ඔහු සවුත්වර්ත් ග්රාහකයින් සඳහා හොඳම ද්රව්යය ලෙස සිලිකන් මත පදිංචි විය. ගැටළුව වූයේ එහි විද්යුත් ගුණාංග පාලනය කිරීම සඳහා ද්රව්යයේ අන්තර්ගතය පාලනය කිරීමට ඇති හැකියාවයි. එකල කාර්මික සිලිකන් ඉන්ගෝට් බහුලව භාවිතා විය; ඒවා වානේ මෝල් වල භාවිතා කරන ලදී, නමුත් එවැනි නිෂ්පාදනයේ දී කිසිවෙකු සිලිකන් වල 1% පොස්පරස් අන්තර්ගතය ගැන කරදර වූයේ නැත. ලෝහ විද්‍යාඥයින් කිහිප දෙනෙකුගේ සහය ලබා ගනිමින්, ඔල් කලින් ලබා ගැනීමට හැකි වූවාට වඩා පිරිසිදු හිස් තැන් ලබා ගැනීමට කටයුතු කළේය.

ඔවුන් වැඩ කරන විට, ඔවුන්ගේ සමහර ස්ඵටික එක් දිශාවකින් ධාරාව නිවැරදි කරන අතර අනෙක් අය අනෙක් පැත්තෙන් ධාරාව නිවැරදි කරන බව සොයා ගත්හ. ඔවුන් ඒවා හැඳින්වූයේ "n-type" සහ "p-type" යනුවෙනි. වැඩිදුර විශ්ලේෂණයන් පෙන්නුම් කළේ මෙම වර්ග සඳහා විවිධ වර්ගයේ අපිරිසිදුකම් වගකිව යුතු බවයි. සිලිකන් ආවර්තිතා වගුවේ සිව්වන තීරුවේ ඇත, එනම් එහි පිටත කවචයේ ඉලෙක්ට්‍රෝන හතරක් ඇත. පිරිසිදු සිලිකන් හිස් තැනක, මෙම සෑම ඉලෙක්ට්‍රෝනයක්ම අසල්වැසියෙකු සමඟ ඒකාබද්ධ වේ. තුන්වන තීරුවේ ඇති අපද්‍රව්‍ය, අඩු ඉලෙක්ට්‍රෝනයක් ඇති බෝරෝන් පවසන පරිදි, ස්ඵටිකයේ වත්මන් චලනය සඳහා "සිදුරක්", අමතර ඉඩක් නිර්මාණය කළේය. ප්රතිඵලය වූයේ p-වර්ගයේ අර්ධ සන්නායකයක් (ධන ආරෝපණ අතිරික්තයක් සහිතව). පොස්පරස් වැනි පස්වන තීරුවේ මූලද්‍රව්‍ය මඟින් ධාරාව ගෙනයාමට අමතර නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන සැපයූ අතර n වර්ගයේ අර්ධ සන්නායකයක් ලබා ගන්නා ලදී.

ට්‍රාන්සිස්ටරයේ ඉතිහාසය, 2 කොටස: යුද්ධයේ කුරුසයෙන්
සිලිකන් ස්ඵටික ව්යුහය

මෙම සියලු පර්යේෂණ ඉතා සිත්ගන්නා සුළු වූ නමුත් 1940 වන විට සවුත්වර්ත් සහ ඕල් අධි-සංඛ්‍යාත රේඩාර්වල ක්‍රියාකාරී මූලාකෘතියක් නිර්මාණය කිරීමට සමීප නොවීය. ඒ අතරම, බ්‍රිතාන්‍ය රජය ලුෆ්ට්වාෆ් වෙතින් එල්ල වන තර්ජනය හේතුවෙන් ක්ෂණික ප්‍රායෝගික ප්‍රති results ල ඉල්ලා සිටියේය, එය දැනටමත් මැග්නට්‍රෝන සම්ප්‍රේෂක සමඟ සමගාමීව ක්‍රියා කරන නිෂ්පාදනයට සූදානම් මයික්‍රෝවේව් අනාවරක නිර්මාණය කර ඇත.

කෙසේ වෙතත්, තාක්‍ෂණික දියුණුවේ සමතුලිතතාවය ඉක්මනින් අත්ලාන්තික් සාගරයේ බටහිර දෙසට නැඹුරු වනු ඇත. චර්චිල් ඇත්තටම යුද්ධයට අවතීර්ණ වීමට පෙර බ්‍රිතාන්‍යයේ සියලුම තාක්ෂණික රහස් ඇමරිකානුවන්ට හෙළි කිරීමට තීරණය කළේය (මෙය කෙසේ හෝ සිදුවනු ඇතැයි ඔහු උපකල්පනය කළ බැවින්). එතැන් සිට එක්සත් ජනපදයේ සියලුම කාර්මික හැකියාවන් පරමාණුක ආයුධ සහ රේඩාර් වැනි ගැටළු විසඳීමට හෙළනු ඇතැයි ඔහු විශ්වාස කළේ තොරතුරු කාන්දු වීමේ අවදානම වටී. බ්‍රිතාන්‍ය විද්‍යා හා තාක්ෂණ මෙහෙයුම (වඩා හොඳින් හඳුන්වන්නේ ටිසාඩ්ගේ මෙහෙයුම) 1940 සැප්තැම්බර් මාසයේදී වොෂින්ටනයට පැමිණි අතර ඇයගේ ගමන් මලුවලට තාක්ෂණික ආශ්චර්යයන් ලෙස තෑග්ගක් ගෙන ආවා.

අනුනාද මැග්නට්‍රෝනයේ ඇදහිය නොහැකි බලය සොයා ගැනීම සහ බ්‍රිතාන්‍ය ස්ඵටික අනාවරකවල සඵලතාවය එහි සංඥා ලබා ගැනීමේදී අධි-සංඛ්‍යාත රේඩාර් පදනම ලෙස අර්ධ සන්නායක පිළිබඳ ඇමරිකානු පර්යේෂණ පුනර්ජීවනය කළේය. විශේෂයෙන්ම ද්‍රව්‍ය විද්‍යාව සම්බන්ධයෙන් විශාල වැඩ කොටසක් කිරීමට සිදු විය. ඉල්ලුම සපුරාලීම සඳහා, අර්ධ සන්නායක ස්ඵටික "මිලියන ගණනින් නිෂ්පාදනය කිරීමට සිදු විය, කලින් කළ හැකි වූවාට වඩා බොහෝ වැඩිය. නිවැරදි කිරීම වැඩිදියුණු කිරීම, කම්පන සංවේදීතාව සහ පිළිස්සීම් අඩු කිරීම සහ විවිධ ස්ඵටික කාණ්ඩ අතර විචලනය අවම කිරීම අවශ්ය විය.

ට්‍රාන්සිස්ටරයේ ඉතිහාසය, 2 කොටස: යුද්ධයේ කුරුසයෙන්
Silicon Point Contact Rectifier

Rad Lab විසින් අර්ධ සන්නායක ස්ඵටිකවල ගුණ සහ වටිනා ග්‍රාහක ගුණාංග උපරිම කිරීමට ඒවා වෙනස් කළ හැකි ආකාරය අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා නව පර්යේෂණ දෙපාර්තමේන්තු විවෘත කර ඇත. වඩාත්ම පොරොන්දු වූ ද්‍රව්‍ය වූයේ සිලිකන් සහ ජර්මනියයි, එබැවින් Rad Lab එය ආරක්ෂිතව ක්‍රීඩා කිරීමට තීරණය කළ අතර පෙන්සිල්වේනියා විශ්ව විද්‍යාලයේ සිලිකන් සහ පර්ඩියු හි ජර්මනියම් යන දෙකම අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා සමාන්තර වැඩසටහන් දියත් කළේය. බෙල්, වෙස්ටිංහවුස්, ඩූ පොන්ට් සහ සිල්වේනියා වැනි කර්මාන්ත දැවැන්තයින් තමන්ගේම අර්ධ සන්නායක පර්යේෂණ වැඩසටහන් ආරම්භ කළ අතර ස්ඵටික අනාවරක සඳහා නව නිෂ්පාදන පහසුකම් සංවර්ධනය කිරීමට පටන් ගත්හ.

ඒකාබද්ධ ප්‍රයත්නයන් තුළින්, සිලිකන් සහ ජර්මනියම් ස්ඵටිකවල සංශුද්ධතාවය ආරම්භයේ දී 99% සිට 99,999% දක්වා - එනම් පරමාණු 100 කට එක් අපිරිසිදු අංශුවක් දක්වා ඉහළ නැංවීය. මෙම ක්‍රියාවලියේදී, විද්‍යාඥයින් සහ ඉංජිනේරුවන්ගේ කණ්ඩායමක් ජර්මනියම් සහ සිලිකන් වල වියුක්ත ගුණාංග පිළිබඳව සමීපව දැන හඳුනා ගත් අතර ඒවා පාලනය කිරීම සඳහා තාක්ෂණයන් භාවිතා කළහ: දියවීම, ස්ඵටික වර්ධනය, අවශ්‍ය අපද්‍රව්‍ය එකතු කිරීම (බෝරෝන් වැනි, සන්නායකතාවය වැඩි කිරීම).

ඉන්පසු යුද්ධය අවසන් විය. රේඩාර් සඳහා ඇති ඉල්ලුම අතුරුදහන් වූ නමුත් යුද්ධයේදී ලබාගත් දැනුම හා කුසලතා ඉතිරි වූ අතර ඝන-රාජ්ය ඇම්ප්ලිෆයර් සිහිනය අමතක නොකළේය. දැන් තරඟය තිබුනේ එවැනි ඇම්ප්ලිෆයර් එකක් නිර්මාණය කිරීමයි. තවද මෙම ත්‍යාගය දිනා ගැනීමට අවම වශයෙන් කණ්ඩායම් තුනක් හොඳ තත්ත්වයක සිටියහ.

බටහිර ලෆයෙට්

පළමුවැන්නා වූයේ ඔස්ට්‍රියාවේ උපන් කාල් ලාර්ක්-හොරොවිට්ස් නම් භෞතික විද්‍යාඥයකුගේ නායකත්වයෙන් යුත් පර්ඩියු විශ්වවිද්‍යාලයේ කණ්ඩායමකි. ඔහු තනිව තම දක්ෂතාවයෙන් සහ බලපෑමෙන් විශ්ව විද්‍යාලයේ භෞතික විද්‍යා අංශය අපැහැදිලි භාවයෙන් පිටතට ගෙන ආ අතර ජර්මේනියම් පර්යේෂණ සඳහා ඔහුගේ රසායනාගාරයට පැවරීමට Rad Lab ගත් තීරණයට බලපෑම් කළේය.

ට්‍රාන්සිස්ටරයේ ඉතිහාසය, 2 කොටස: යුද්ධයේ කුරුසයෙන්
කාල් ලාර්ක්-හොරොවිට්ස් 1947 දී, මැද, පයිප්පයක් අල්ලාගෙන

1940 ගණන්වල මුල් භාගය වන විට, රේඩාර් සෘජුකාරක සඳහා හොඳම ද්‍රව්‍ය ලෙස සිලිකන් සැලකූ නමුත් ආවර්තිතා වගුවේ ඊට මදක් පහළින් ඇති ද්‍රව්‍ය වැඩිදුර අධ්‍යයනයට සුදුසු බව පෙනී ගියේය. ජර්මනියම් එහි අඩු ද්රවාංකය හේතුවෙන් ප්රායෝගික වාසියක් ඇති අතර, එය සමඟ වැඩ කිරීමට පහසු විය: අංශක 940 ක් පමණ, සිලිකන් සඳහා අංශක 1400 ට සාපේක්ෂව (වානේ සමාන). අධික ද්රවාංකය හේතුවෙන්, උණු කළ සිලිකන් තුලට කාන්දු නොවන හිස් එකක් සෑදීම අතිශයින් දුෂ්කර විය, එය දූෂණය විය.

එබැවින්, Lark-Horowitz සහ ඔහුගේ සගයන් ජර්මනියේ රසායනික, විද්යුත් හා භෞතික ගුණාංග අධ්යයනය කිරීම සඳහා මුළු යුද්ධයම ගත කළහ. වැදගත්ම බාධාව වූයේ "ප්‍රතිලෝම වෝල්ටීයතාව" ය: ජර්මනියම් සෘජුකාරක, ඉතා අඩු වෝල්ටීයතාවයකින්, ධාරාව නිවැරදි කිරීම නැවැත්වූ අතර එය ප්‍රතිවිරුද්ධ දිශාවට ගලා යාමට ඉඩ දුන්නේය. ප්‍රතිලෝම ධාරා ස්පන්දනය රේඩාර් හි ඉතිරි කොටස් පුළුස්සා දැමීය. Lark-Horowitz ගේ උපාධිධාරී ශිෂ්‍යයෙකු වන Seymour Benzer වසරකට වැඩි කාලයක් මෙම ගැටලුව අධ්‍යයනය කර අවසානයේ වෝල්ට් සියගණනක් දක්වා වෝල්ටීයතාවයකින් ප්‍රතිලෝම ස්පන්දන නැවැත්වූ ටින් මත පදනම් වූ ආකලනයක් නිපදවා ඇත. ඉන් ටික කලකට පසු, වෙස්ටර්න් ඉලෙක්ට්‍රික්, බෙල් ලැබ්ස් හි නිෂ්පාදන අංශය, මිලිටරි භාවිතය සඳහා බෙන්සර් සෘජුකාරක නිකුත් කිරීම ආරම්භ කළේය.

පර්ඩියු හි ජර්මනියම් පිළිබඳ අධ්‍යයනය යුද්ධයෙන් පසුවද දිගටම පැවතුනි. 1947 ජුනි මාසයේදී, දැනටමත් මහාචාර්යවරයෙකු වන බෙන්සර් අසාමාන්ය විෂමතාවයක් වාර්තා කළේය: සමහර අත්හදා බැලීම්වලදී, ජර්මනියම් ස්ඵටිකවල අධි-සංඛ්යාත උච්චාවචනයන් දර්ශනය විය. ඔහුගේ සගයා වන රැල්ෆ් බ්‍රේ යුද්ධය අතරතුර ආරම්භ කරන ලද ව්‍යාපෘතියක් මත “පරිමාමිතික ප්‍රතිරෝධය” දිගටම අධ්‍යයනය කළේය. පරිමාව ප්‍රතිරෝධය විස්තර කළේ සෘජුකාරකයේ ස්පර්ශක ස්ථානයේ ජර්මනියම් ස්ඵටිකයේ විදුලිය ගලා යන ආකාරයයි. අධි වෝල්ටීයතා ස්පන්දන මෙම ධාරා වලට n-වර්ගයේ ජර්මනියේ ප්‍රතිරෝධය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කරන බව බ්‍රේ සොයා ගත්තේය. නොදැනුවත්වම ඔහු ඊනියා ඇසින් දුටුවේය. "සුළුතර" ආරෝපණ වාහකයන්. n-වර්ගයේ අර්ධ සන්නායක වලදී, අතිරික්ත සෘණ ආරෝපණය බහුතර ආරෝපණ වාහකය ලෙස ක්‍රියා කරයි, නමුත් ධනාත්මක "කුහර" වලට ද ධාරාව රැගෙන යා හැකි අතර, මෙම අවස්ථාවේ දී, අධි වෝල්ටීයතා ස්පන්දන මගින් ජර්මේනියම් ව්‍යුහයේ සිදුරු නිර්මාණය කර, සුළුතර ආරෝපණ වාහක පෙනී සිටීමට හේතු වේ. .

Bray සහ Benzer නොදැනුවත්වම ජර්මේනියම් ඇම්ප්ලිෆයර් එක ළඟට ආවා. 1948 ජනවාරි මාසයේ පැවති සම්මන්ත්‍රණයකදී බෙල් ලැබ්ස් විද්‍යාඥයෙකු වූ වෝල්ටර් බ්‍රැටේන් ඔහු සමඟ පරිමාමිතික ඇදගෙන යාම ගැන සාකච්ඡා කිරීමට බෙන්සර් අල්ලා ගත්තේය. ඔහු යෝජනා කළේ Brattain ධාරාවක් සන්නයනය කළ හැකි පළමු එකට යාබදව තවත් ලක්ෂ්‍ය සම්බන්ධතාවක් තබන ලෙසත්, එවිට ඔවුන්ට මතුපිටින් පහළින් සිදුවන්නේ කුමක්ද යන්න තේරුම් ගැනීමට හැකි විය හැකි බවත්ය. බ්‍රැටේන් මෙම යෝජනාවට නිහඬව එකඟ වී පිටව ගියේය. අපට පෙනෙන පරිදි, එවැනි අත්හදා බැලීමකින් හෙළි කළ හැකි දේ ඔහු හොඳින් දැන සිටියේය.

Oney-sous-Bois

ට්‍රාන්සිස්ටරය දෙසට පිම්මක් පැනීමට අවශ්‍ය තාක්‍ෂණය සහ න්‍යායික පදනම යන දෙකම පර්ඩියු සමූහය සතු විය. නමුත් ඔවුන්ට එය අහම්බෙන් පැකිලීමට ඉඩ තිබුණි. ඔවුන් ද්රව්යයේ භෞතික ගුණාංග ගැන උනන්දු වූ අතර, නව වර්ගයේ උපාංගයක් සෙවීමට නොවේ. ජර්මනියේ හිටපු රේඩාර් පර්යේෂකයන් දෙදෙනෙකු වන හෙන්රිච් වෙල්කර් සහ හර්බට් මාතාරේ කාර්මික අර්ධ සන්නායක උපාංග නිර්මාණය කිරීම අරමුණු කරගත් කණ්ඩායමකට නායකත්වය දුන් Aunes-sous-Bois (ප්‍රංශය) හි ඉතා වෙනස් තත්වයක් පැවතුනි.

වෙල්කර් ප්‍රථමයෙන් භෞතික විද්‍යාව හැදෑරූ අතර පසුව ඉගැන්වූයේ සුප්‍රසිද්ධ න්‍යායාචාර්ය ආර්නෝල්ඩ් සොමර්ෆෙල්ඩ් විසින් පවත්වාගෙන යනු ලබන මියුනිච් විශ්ව විද්‍යාලයේ ය. 1940 සිට ඔහු තනිකරම න්‍යායික මාර්ගයක් අත්හැර Luftwaffe සඳහා රේඩාර් මත වැඩ කිරීමට පටන් ගත්තේය. මාතාරේ (බෙල්ජියම් සම්භවයක් ඇති) හැදී වැඩුණේ ඔහු භෞතික විද්‍යාව හැදෑරූ ආචෙන් හි ය. ඔහු 1939 දී ජර්මානු ගුවන් විදුලි දැවැන්තයෙකු වන Telefunken හි පර්යේෂණ අංශයට සම්බන්ධ විය. යුද්ධය අතරතුර, ඔහු මිත්‍ර පාක්ෂික ගුවන් ප්‍රහාර වළක්වා ගැනීම සඳහා නැගෙනහිර බර්ලිනයේ සිට සිලීසියා හි පිහිටි ඇබේ වෙත සිය වැඩකටයුතු ගෙන ගිය අතර, ඉදිරියට යන රතු හමුදාව වළක්වා ගැනීම සඳහා බටහිර දෙසට ආපසු ගොස් අවසානයේ ඇමරිකානු හමුදාව අතට පත් විය.

හිට්ලර් විරෝධී සන්ධානයේ ඔවුන්ගේ ප්‍රතිවාදීන් මෙන්, ජර්මානුවන් 1940 ගණන්වල මුල් භාගය වන විට ස්ඵටික අනාවරක රේඩාර් සඳහා වඩාත් සුදුසු ග්‍රාහක බවත්, සිලිකන් සහ ජර්මනියම් ඔවුන්ගේ නිර්මාණය සඳහා වඩාත්ම පොරොන්දු වූ ද්‍රව්‍ය බවත් දැන සිටියහ. මාතාරේ සහ වෙල්කර් යුධ සමයේදී මෙම ද්‍රව්‍ය සෘජුකාරකවල කාර්යක්ෂමව භාවිතා කිරීම වැඩිදියුණු කිරීමට උත්සාහ කළහ. යුද්ධයෙන් පසු, දෙදෙනාම ඔවුන්ගේ හමුදා කටයුතු සම්බන්ධයෙන් වරින් වර ප්‍රශ්න කිරීම්වලට ලක් වූ අතර අවසානයේ ප්‍රංශ බුද්ධි නිලධාරියෙකුගෙන් 1946 දී පැරීසියට ආරාධනයක් ලැබුණි.

වෙස්ටිංහවුස් හි ප්‍රංශ අංශයක් වන Compagnie des Freins & Signaux ("තිරිංග සහ සංඥා සමාගම") ඝන-ස්ථිති සෘජුකාරක සෑදීම සඳහා ප්‍රංශ දුරකථන අධිකාරියෙන් කොන්ත්‍රාත්තුවක් ලබා ගත් අතර ඔවුන්ට උපකාර කිරීමට ජර්මානු විද්‍යාඥයින් ඉල්ලා සිටියේය. මෑත සතුරන්ගේ එවැනි සන්ධානයක් අමුතු බවක් පෙනෙන්නට තිබුණත්, මෙම විධිවිධානය දෙපැත්තටම බෙහෙවින් වාසිදායක විය. 1940 දී පරාජයට පත් වූ ප්රංශ ජාතිකයින්ට අර්ධ සන්නායක ක්ෂේත්රයේ දැනුම ලබා ගැනීමට හැකියාවක් නොතිබූ අතර, ඔවුන්ට ජර්මානුවන්ගේ කුසලතාවන් දැඩි ලෙස අවශ්ය විය. ජර්මානුවන්ට වාඩිලාගෙන සිටි සහ යුද්ධයෙන් විනාශ වූ රටක කිසිදු අධි තාක්‍ෂණික ක්ෂේත්‍රයක සංවර්ධනයක් සිදු කිරීමට නොහැකි වූ නිසා ඔවුන් දිගටම වැඩ කිරීමට අවස්ථාව ලබා ගත්හ.

Welker සහ Mathare පැරිසියේ Aunes-sous-Bois තදාසන්න ප්‍රදේශයේ දෙමහල් නිවසක මූලස්ථානය පිහිටුවා ගත් අතර කාර්මික ශිල්පීන් කණ්ඩායමක සහය ඇතිව 1947 අවසානය වන විට ජර්මනියම් සෘජුකාරක සාර්ථකව දියත් කළහ. ත්‍යාග: වෙල්කර් සුපිරි සන්නායක කෙරෙහි ද මාතාරේ ඇම්ප්ලිෆයර් කෙරෙහි ද ඔහුගේ උනන්දුව වෙත ආපසු ගියේය.

ට්‍රාන්සිස්ටරයේ ඉතිහාසය, 2 කොටස: යුද්ධයේ කුරුසයෙන්
හර්බට් මාතාරේ 1950 දී

යුද්ධය අතරතුර, පරිපථ ශබ්දය අඩු කිරීමේ උත්සාහයක් ලෙස මාතාරේ විසින් ලක්ෂ්‍ය දෙකක සම්බන්ධතා සෘජුකාරක - "duodeodes" - අත්හදා බැලීය. ඔහු තම අත්හදා බැලීම් නැවත ආරම්භ කළ අතර ඉක්මනින්ම සොයාගත්තේ පළමු රැවුලෙන් මීටරයෙන් මිලියන 1/100 ක් දුරින් පිහිටි දෙවන බළලුන්ගේ රැවුල සමහර විට පළමු රැවුල හරහා ගලා යන ධාරාව වෙනස් කළ හැකි බවයි. ඔහු තරමක් නිෂ්ඵල එකක් වුවද ඝන තත්වයේ ඇම්ප්ලිෆයර් එකක් නිර්මාණය කළේය. වඩා විශ්වාසදායක කාර්ය සාධනයක් ලබා ගැනීම සඳහා, ඔහු යුද්ධයේදී ජර්මනියම් ස්ඵටික සමඟ වැඩ කිරීමේ පුළුල් අත්දැකීම් ලබා ඇති වෙල්කර් වෙත හැරී ගියේය. වෙල්කර්ගේ කණ්ඩායම ජර්මේනියම් ස්ඵටිකවල පිරිසිදු සාම්පල විශාල වූ අතර, ද්‍රව්‍යයේ ගුණාත්මක භාවය වැඩිදියුණු වූ විට, මාතාරේ ලක්ෂ්‍ය සම්බන්ධතා ඇම්ප්ලිෆයර් 1948 ජුනි වන විට විශ්වාසදායක විය.

ට්‍රාන්සිස්ටරයේ ඉතිහාසය, 2 කොටස: යුද්ධයේ කුරුසයෙන්
ජර්මනියම් සමඟ සම්බන්ධතා ස්ථාන දෙකක් ඇති මාතරේ පරිපථය මත පදනම් වූ "ට්‍රාන්ස්ස්ට්‍රෝනයක" එක්ස් කිරණ රූපය

සිදුවෙමින් පවතින දේ පිළිබඳ න්‍යායික ආකෘතියක් පවා මාතාරේට තිබුණි: දෙවන ස්පර්ශය ජර්මනියේ සිදුරු සෑදූ බවත්, පළමු ස්පර්ශය හරහා ධාරාව ගමන් කිරීම වේගවත් කර, සුළුතර ආරෝපණ වාහකයන් සපයන බවත් ඔහු විශ්වාස කළේය. වෙල්කර් ඔහු සමඟ එකඟ නොවූ අතර, සිදුවෙමින් පවතින දේ යම් ආකාරයක ක්ෂේත්‍ර බලපෑමක් මත රඳා පවතින බව විශ්වාස කළේය. කෙසේ වෙතත්, ඔවුන් උපාංගය හෝ න්‍යාය ක්‍රියාත්මක කිරීමට පෙර, ඇමරිකානුවන් කණ්ඩායමක් හරියටම එකම සංකල්පයක් - ලක්ෂ්‍ය සම්බන්ධතා දෙකක් සහිත ජර්මනියම් ඇම්ප්ලිෆයර් එකක් - මාස හයකට පෙර සංවර්ධනය කර ඇති බව ඔවුහු ඉගෙන ගත්හ.

මරේ හිල්

යුද්ධය අවසානයේ මර්වින් කෙලී විසින් Bill Shockley ගේ නායකත්වයෙන් යුත් බෙල් ලැබ්ස් හි අර්ධ සන්නායක පර්යේෂණ කණ්ඩායම ප්‍රතිසංස්කරණය කරන ලදී. ව්‍යාපෘතිය වර්ධනය වී, වැඩි අරමුදල් ලබා ගත් අතර, මෑන්හැටන් හි එහි මුල් විද්‍යාගාර ගොඩනැගිල්ලේ සිට නිව් ජර්සි හි මරේ හිල් හි පුළුල් වන මණ්ඩපයකට මාරු විය.

ට්‍රාන්සිස්ටරයේ ඉතිහාසය, 2 කොටස: යුද්ධයේ කුරුසයෙන්
මරේ හිල් කැම්පස්, ca. 1960

උසස් අර්ධ සන්නායක (යුද්ධය අතරතුර මෙහෙයුම් පර්යේෂණවල යෙදී සිටි කාලයෙන් පසුව) නැවත දැන ගැනීම සඳහා ෂොක්ලි 1945 වසන්තයේ රසල් ඕල්ගේ හොල්ම්ඩෙල් රසායනාගාරයට ගියේය. ඕල් යුධ සමයේ සිලිකන් මත වැඩ කරමින් කාලය නාස්ති කළේ නැත. ඔහු ෂොක්ලිට ඔහුගේම ඉදිකිරීමේ බොරතෙල් ඇම්ප්ලිෆයර් පෙන්වූ අතර එය ඔහු හැඳින්වූයේ "ඩිසිස්ටර්" ලෙසිනි. ඔහු සිලිකන් පොයින්ට් ස්පර්ශ සෘජුකාරකයක් ගෙන එය හරහා බැටරියෙන් ධාරාව යැවීය. පෙනෙන විදිහට, බැටරියේ තාපය ස්පර්ශක ලක්ෂ්‍යය හරහා ප්‍රතිරෝධය අඩු කළ අතර, සෘජුකාරකය ස්පීකරයක් බල ගැන්වීමට තරම් බලවත් පරිපථයකට එන රේඩියෝ සංඥා සම්ප්‍රේෂණය කළ හැකි ඇම්ප්ලිෆයර් බවට පත් කළේය.

බලපෑම අමු සහ විශ්වාස කළ නොහැකි, වාණිජකරණයට නුසුදුසු විය. කෙසේ වෙතත්, එය අර්ධ සන්නායක ඇම්ප්ලිෆයර් නිර්මාණය කළ හැකි බවට ෂොක්ලිගේ මතය තහවුරු කිරීමට ප්රමාණවත් විය, සහ ඝන රාජ්ය ඉලෙක්ට්රොනික ක්ෂේත්රයේ පර්යේෂණ සඳහා මෙය ප්රමුඛතාවයක් විය යුතුය. මුලින්ම සිලිකන් සහ ජර්මනියම් අධ්‍යයනය කළ යුතු බව ෂොක්ලිට ඒත්තු ගැන්වූයේ ද ඕලාගේ කණ්ඩායම සමඟ මෙම හමුවීමයි. ඔවුන් ආකර්ශනීය විද්‍යුත් ගුණාංග ප්‍රදර්ශනය කළ අතර, Ohl ගේ සෙසු ලෝහ විද්‍යාඥයන් වන Jack Skaff සහ Henry Theurer, අනෙකුත් අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍ය සඳහා පවතින සියලු තාක්ෂණයන් අභිබවා යමින්, යුද්ධය අතරතුර මෙම ස්ඵටික වර්ධනය, පිරිසිදු කිරීම සහ මාත්‍රණය කිරීමෙහි විස්මිත සාර්ථකත්වයක් අත්කර ගෙන ඇත. ෂොක්ලිගේ කණ්ඩායම යුද්ධයට පෙර තඹ ඔක්සයිඩ් ඇම්ප්ලිෆයර් සඳහා තවත් කාලය නාස්ති කිරීමට යන්නේ නැත.

කෙලීගේ උදව්වෙන් ෂොක්ලි නව කණ්ඩායමක් එක්රැස් කිරීමට පටන් ගත්තේය. ප්‍රධාන ක්‍රීඩකයින් අතර වෝල්ටර් බ්‍රැටේන් ඇතුළත් විය, ඔහු ඝන-තත්‍ර ඇම්ප්ලිෆයර් (1940 දී) සඳහා ඔහුගේ පළමු උත්සාහයේදී ෂොක්ලිට උදව් කළේය, සහ තරුණ භෞතික විද්‍යාඥයෙකු සහ නව බෙල් ලැබ් සේවකයෙකු වන ජෝන් බාර්ඩීන්. කණ්ඩායමේ ඕනෑම සාමාජිකයෙකුගේ ඝන තත්ත්‍ව භෞතික විද්‍යාව පිළිබඳ පුළුල්ම දැනුමක් බාර්ඩීන් සතු විය හැකිය - ඔහුගේ නිබන්ධනය සෝඩියම් ලෝහයේ ව්‍යුහයේ ඉලෙක්ට්‍රෝනවල ශක්ති මට්ටම් විස්තර කළේය. ඔහුද Atanasov සහ Brattain වැනි John Hasbrouck Van Vleck ගේ තවත් ගෝලයෙක් විය.

තවද Atanasov, Bardeen සහ Shockley ගේ නිබන්ධන සඳහා අතිශය සංකීර්ණ ගණනය කිරීම් අවශ්‍ය විය. මොන්රෝගේ ඩෙස්ක්ටොප් කැල්කියුලේටරය භාවිතයෙන් ද්‍රව්‍යවල ශක්ති ව්‍යුහය ගණනය කිරීමට ඇලන් විල්සන් විසින් නිර්වචනය කරන ලද අර්ධ සන්නායක ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍රික න්‍යාය භාවිතා කිරීමට ඔවුන්ට සිදු විය. ට්‍රාන්සිස්ටරය නිර්මාණය කිරීමට උදව් කිරීමෙන්, ඔවුන් ඇත්ත වශයෙන්ම, අනාගත උපාධිධාරී සිසුන් එවැනි වැඩවලින් බේරා ගැනීමට දායක විය.

ඝන-තත්ත්ව ඇම්ප්ලිෆයර් සඳහා ෂොක්ලිගේ පළමු ප්‍රවේශය පසුව හැඳින්වූ දේ මත රඳා පැවතුනි.ක්ෂේත්ර බලපෑම". ඔහු n-වර්ගයේ අර්ධ සන්නායකයක් (සෘණ ආරෝපණ අතිරික්තයක් සහිත) මත ලෝහ තහඩුවක් අත්හිටුවන ලදී. තහඩුවට ධන ආරෝපණයක් යෙදීමෙන් අතිරික්ත ඉලෙක්ට්‍රෝන ස්ඵටික මතුපිටට ඇදී ගිය අතර එමඟින් විද්‍යුත් ධාරාව පහසුවෙන් ගලා යා හැකි සෘණ ආරෝපණ ගංගාවක් නිර්මාණය විය. විස්තාරණය කරන ලද සංඥාව (වේෆරයේ ආරෝපණ මට්ටමෙන් නියෝජනය වේ) මේ ආකාරයෙන් ප්‍රධාන පරිපථය (අර්ධ සන්නායකයේ මතුපිට හරහා ගමන් කිරීම) මොඩියුලේට් කළ හැකිය. මෙම යෝජනා ක්රමයේ කාර්යක්ෂමතාවය භෞතික විද්යාව පිළිබඳ ඔහුගේ න්යායික දැනුම මගින් ඔහුට යෝජනා කරන ලදී. එහෙත්, බොහෝ අත්හදා බැලීම් සහ අත්හදා බැලීම් තිබියදීත්, මෙම යෝජනා ක්රමය කිසි විටෙකත් ක්රියාත්මක නොවීය.

1946 මාර්තු වන විට බාර්ඩීන් විසින් මෙයට හේතුව පැහැදිලි කරන හොඳින් දියුණු වූ න්‍යායක් නිර්මාණය කර ඇත: ක්වොන්ටම් මට්ටමේ අර්ධ සන්නායකයක මතුපිට එහි අභ්‍යන්තරයට වඩා වෙනස් ලෙස හැසිරේ. පෘෂ්ඨයට ඇද ගන්නා ලද සෘණ ආරෝපණ "මතුපිට තත්ත්‍වයන්" තුළ සිරවී විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රය ද්‍රව්‍යයට තහඩුව විනිවිද යාම අවහිර කරයි. කණ්ඩායමේ සෙසු අය මෙම විශ්ලේෂණය බලගතු බව සොයා ගත් අතර, මාර්ග තුනක් ඔස්සේ නව පර්යේෂණ වැඩසටහනක් දියත් කරන ලදී:

  1. මතුපිට තත්වයන් පවතින බව ඔප්පු කරන්න.
  2. ඒවායේ ගුණාංග අධ්‍යයනය කරන්න.
  3. ඒවා පරාජය කර එය ක්‍රියාත්මක කරන්නේ කෙසේදැයි සොයා බලන්න ක්ෂේත්ර බලපෑම් ට්රාන්සිස්ටරය.

වසර එකහමාරක් පර්යේෂණ හා අත්හදා බැලීම් වලින් පසුව, 17 නොවැම්බර් 1947 වන දින, බ්‍රැටේන් පෙරළියක් සිදු කළේය. ඔහු ජලය වැනි අයන පිරවූ ද්‍රවයක් වේෆරයක් සහ අර්ධ සන්නායකයක් අතර තැබුවහොත්, වේෆරයේ ඇති විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක් අයන අර්ධ සන්නායකය දෙසට තල්ලු කරන බවත්, එහිදී ඒවා මතුපිට අවස්ථා වල සිරවී ඇති ආරෝපණ උදාසීන කරන බවත් ඔහු සොයා ගත්තේය. දැන් ඔහුට වේෆරයේ ආරෝපණය වෙනස් කිරීමෙන් සිලිකන් කැබැල්ලක විද්‍යුත් හැසිරීම පාලනය කළ හැකිය. මෙම සාර්ථකත්වය බාර්ඩීන්ට ඇම්ප්ලිෆයර් නිර්මාණය කිරීම සඳහා නව ප්‍රවේශයක් සඳහා අදහසක් ලබා දුන්නේය: සෘජුකාරකයේ ස්පර්ශක ලක්ෂ්‍යය ඉලෙක්ට්‍රෝලය ජලයෙන් වට කර, පසුව මතුපිට තත්ත්වය පාලනය කිරීමට ජලයේ දෙවන වයරයක් භාවිතා කර ප්‍රධාන සන්නායකතා මට්ටම පාලනය කරයි. අමතන්න. එබැවින් බාර්ඩීන් සහ බ්‍රැටේන් අවසන් රේඛාවට ළඟා විය.

බාර්ඩීන්ගේ අදහස ක්‍රියාත්මක වූ නමුත් විස්තාරණය දුර්වල වූ අතර මිනිස් කනට ප්‍රවේශ විය නොහැකි ඉතා අඩු සංඛ්‍යාතවල ක්‍රියාත්මක විය - එබැවින් එය දුරකථන හෝ ගුවන් විදුලි ඇම්ප්ලිෆයර් ලෙස නිෂ්ඵල විය. පර්ඩියු හි නිපදවන ප්‍රතිලෝම වෝල්ටීයතා-ප්‍රතිරෝධී ජර්මනියම් වෙත මාරු වීමට බාර්ඩීන් යෝජනා කළේ එහි මතුපිටට අඩු ආරෝපණ එකතු වන බව විශ්වාස කරමිනි. හදිසියේම ඔවුන්ට බලවත් වැඩිවීමක් ලැබුණි, නමුත් අපේක්ෂා කළ දෙයට ප්රතිවිරුද්ධ දිශාවට. ඔවුන් සුළුතර වාහක ආචරණය සොයා ගත්හ - අපේක්ෂිත ඉලෙක්ට්‍රෝන වෙනුවට, ජර්මනිය හරහා ගලා යන ධාරාව ඉලෙක්ට්‍රෝලය වෙතින් එන සිදුරු මගින් විස්තාරණය කරන ලදී. ඉලෙක්ට්රෝලය තුළ වයර් මත ධාරාව n-වර්ගයේ ජර්මේනියම් මතුපිට p-වර්ගයේ ස්ථරයක් (අතිරික්ත ධන ආරෝපණ කලාපයක්) නිර්මාණය කළේය.

පසුකාලීන අත්හදා බැලීම්වලින් පෙනී ගියේ ඉලෙක්ට්‍රොලයිට් කිසිසේත් අවශ්‍ය නොවන බවයි: හුදෙක් ජර්මේනියම් මතුපිටට සමීප සම්බන්ධතා ස්ථාන දෙකක් තැබීමෙන්, ඒවායින් එකක සිට අනෙක් ධාරාව දක්වා ධාරාව මොඩියුලේට් කිරීමට හැකි විය. ඔවුන් හැකි තරම් සමීප කිරීමට, බ්‍රැටේන් ත්‍රිකෝණාකාර ප්ලාස්ටික් කැබැල්ලක් වටා රන් තීරු කැබැල්ලක් ඔතා අවසානයේ තීරු ප්‍රවේශමෙන් කපා ගත්තේය. ඉන්පසුව, වසන්තයක් භාවිතා කරමින්, ඔහු ජර්මනියට එරෙහිව ත්රිකෝණය තද කළ අතර, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස කප්පාදුවේ දාර දෙක 0,05 mm දුරින් එහි මතුපිටට ස්පර්ශ විය. මෙය Bell Labs හි ට්‍රාන්සිස්ටර මූලාකෘතියට එහි සුවිශේෂී පෙනුම ලබා දුන්නේය.

ට්‍රාන්සිස්ටරයේ ඉතිහාසය, 2 කොටස: යුද්ධයේ කුරුසයෙන්
Brattain සහ Bardeen ට්‍රාන්සිස්ටර මූලාකෘතිය

Mathare සහ Welker ගේ උපාංගය මෙන්, එය ප්‍රතිපත්තිමය වශයෙන්, සම්භාව්‍ය "cat's whisker" එකක් විය, එකක් වෙනුවට සම්බන්ධතා ස්ථාන දෙකක් පමණි. දෙසැම්බර් 16 වන දින, එය බලය සහ වෝල්ටීයතාවයේ සැලකිය යුතු වැඩි වීමක් සහ ශ්‍රවණ පරාසයේ 1000 Hz සංඛ්‍යාතයක් ඇති කළේය. සතියකට පසු, සුළු වැඩිදියුණු කිරීම් වලින් පසුව, බාර්ඩීන් සහ බ්‍රැටේන් වෝල්ටීයතාව 100 ගුණයකින් සහ බලය 40 ගුණයකින් වැඩි කර ඇති අතර, ඔවුන්ගේ උපාංගයට ඇසෙන කථනය නිපදවිය හැකි බව බෙල්ගේ අධ්‍යක්ෂවරුන්ට පෙන්වීය. ඝන-තත්ත්ව සංවර්ධන කණ්ඩායමේ තවත් සාමාජිකයෙකු වන ජෝන් පියර්ස්, බෙල්ගේ තඹ ඔක්සයිඩ් සෘජුකාරකය වන varistor යන නමට පසුව "ට්‍රාන්සිස්ටරය" යන පදය නිර්මාණය කළේය.

ඊළඟ මාස හය තුළ රසායනාගාරය නව නිර්මාණය රහසක් ලෙස තබා ගත්තේය. ට්‍රාන්සිස්ටරය වෙනත් කිසිවකු අතට ගැනීමට පෙර එය වාණිජකරණයට මුල පිරීමක් ඇති බව සහතික කර ගැනීමට කළමනාකරණයට අවශ්‍ය විය. 30 ජූනි 1948 වෙනිදා මාධ්‍ය හමුවක් පැවැත්වීමට නියමිතව තිබුණේ වෙල්කර් සහ මාතාරේගේ අමරණීයත්වය පිළිබඳ සිහින බිඳ දැමීම සඳහා ය. මේ අතර, අර්ධ සන්නායක පර්යේෂණ කණ්ඩායම නිහඬව කඩා වැටුණි. බාර්ඩීන් සහ බ්‍රැටේන්ගේ ජයග්‍රහණ ගැන දැනගත් පසු, ඔවුන්ගේ ප්‍රධානියා වන බිල් ෂොක්ලි සියලු ගෞරවය තමාටම ගැනීමට කටයුතු කිරීමට පටන් ගත්තේය. ඔහු නිරීක්ෂණ භූමිකාවක් පමණක් ඉටු කළද, මහජන ඉදිරිපත් කිරීමේදී ෂොක්ලිට සමාන, නොඑසේ නම්, ප්‍රසිද්ධියක් ලැබුණි - විද්‍යාගාර බංකුවක් අසල ඔහුගේ ක්‍රියාවේ ඝනකමේ සිටින ඔහුගේ මෙම නිකුත් කළ ඡායාරූපයේ පෙනෙන පරිදි:

ට්‍රාන්සිස්ටරයේ ඉතිහාසය, 2 කොටස: යුද්ධයේ කුරුසයෙන්
1948 ප්‍රචාරක ඡායාරූපය - බාර්ඩීන්, ෂොක්ලි සහ බ්‍රැටේන්

කෙසේ වෙතත්, ෂොක්ලි සඳහා සමාන කීර්තියක් ප්රමාණවත් නොවීය. එමෙන්ම බෙල් ලැබ්ස් ආයතනයෙන් පිටත කිසිවකු ට්‍රාන්සිස්ටරය ගැන දැන ගැනීමට පෙර, ඔහු එය තමාගේම සඳහා නැවත සොයා ගැනීමේ කාර්ය බහුල විය. තවද මෙය එවැනි ප්‍රතිනිර්මාණයන් බොහොමයක පළමු එක පමණි.

වෙන මොනවද කියවන්න

  • Robert Buderi, The Invention That Changed the World (1996)
  • මයිකල් රියෝඩන්, "යුරෝපයට ට්‍රාන්සිස්ටරය මග හැරුනේ කෙසේද," IEEE වර්ණාවලිය (නොවැ. 1, 2005)
  • Michael Riordan සහ Lillian Hoddeson, Crystal Fire (1997)
  • Armand Van Dormael, "ප්රංශ" ට්රාන්සිස්ටරය, www.cdvandt.org/VanDormael.pdf (1994)

මූලාශ්රය: www.habr.com

අදහස් එක් කරන්න