Taariikhda Transistor-ka, Qaybta 3: Dib-u-hawl-abuurista Multiples

Taariikhda Transistor-ka, Qaybta 3: Dib-u-hawl-abuurista Multiples

Maqaallada kale ee taxanaha ah:

In ka badan boqol sano, eyga analoogga ah waxa uu lulayay dabada dhijitaalka ah. Isku dayada lagu balaadhiyo awoodaha dareemeheena - aragga, maqalka, iyo xitaa, dareen ahaan, taabashada - waxay horseedeen injineerada iyo saynisyahano si ay u raadiyaan qaybo ka wanaagsan telegraphs, telefoonada, raadiyaha iyo raadaarada. Nasiib wanaag uun bay ahayd in raadintani lagu ogaaday dariiqa loo maro abuuritaanka noocyo cusub oo mashiinnada dhijitaalka ah. Oo waxaan go'aansaday inaan u sheego sheekadan joogtada ah dibindaabyo, wakhtigaas oo injineerada isgaarsiintu ay keeni jireen alaabta ceeriin ee kombuyuutarradii ugu horreeyay ee dhijitaalka ah, mararka qaarkoodna xitaa ay naqshadeeyaan oo dhisaan kombuyuutarradaas laftooda.

Laakiin 1960-kii, iskaashigan mira dhalka ah wuxuu soo afjarmay, waxaana la socday sheekadayda. Soosaarayaasha qalabka dhijitaalka ah mar dambe uma baahna inay eegaan adduunyada telegaraafka, taleefanka iyo raadiyaha si ay u helaan furayaasha cusub ee la hagaajiyay, maadaama transistor laftiisa uu bixiyay ilo horumar ah oo aan la dhammayn karin. Sannadba sanadka ka dambeeya waxay sii qodayeen qoto dheer oo qoto dheer, had iyo jeer waxay helayaan habab ay si xad dhaaf ah u kordhiyaan xawaaraha iyo dhimista qiimaha.

Si kastaba ha ahaatee, midna ma dhaceen haddii ikhtiraacida transistor-ka uu joogsan lahaa shaqada Bardeen iyo Brattain.

Si tartiib ah u bilow

Waxaa jiray xamaasad yar oo saxafada caanka ah ee Bell Labs ee ku dhawaaqida ikhtiraacida transistor-ka. Bishii Luulyo 1, 1948, The New York Times waxay u qoondaysay saddex cutub oo ku saabsan dhacdada hoose ee warbixinta Raadiyaha. Waxaa intaa dheer, warkani wuxuu soo muuqday ka dib kuwa kale, oo si cad loo tixgeliyey in ka sii muhiimsan: tusaale ahaan, raadiyaha saacad-dheer ee show "Waltz Time", kaas oo la rabay inuu ka soo muuqdo NBC. Marka dib loo eego, waxaa laga yaabaa inaan rabno inaan ku qosno, ama xitaa canaananno qorayaasha aan la garanayn - sidee bay u aqoonsan waayeen dhacdadii adduunka rogtay?

Taariikhda Transistor-ka, Qaybta 3: Dib-u-hawl-abuurista Multiples

Laakin aragtidu waxay qalloocisaa aragtida, kor u qaadaysa calaamadaha aan ognahay inay ku lumeen badweynta buuqa wakhtigaas. Transistor-kii 1948-kii aad ayuu uga duwanaa transistor-yada kumbiyuutarrada aad ku akhrineyso maqaalkan (haddii aadan go'aansan inaad daabacdo mooyaane). Aad bay u kala duwanaayeen, in kasta oo ay isku magac yihiin, iyo xariiqda dhaxalka ee aan jabin ee isku xidha, haddana waa in loo tixgeliyo noocyo kala duwan, haddii aanay kala duwanayn. Waxay leeyihiin qaabab kala duwan, qaabab kala duwan, mabaadi'da hawlgalka ee kala duwan, iyada oo aan la xusin farqiga weyn ee cabbirka. Kaliya dib-u-soo-noolayn joogto ah ayay ahayd in aaladda qallafsan ee ay dhiseen Bardeen iyo Brattain ay beddeli karto adduunka iyo nolosheenna.

Dhab ahaantii, transistor-ka germanium-ka-dhibcaha ah uma qalmin dareen ka badan inta uu helay. Waxay lahayd dhowr cilladood oo laga dhaxlay tuubada faakuumka. Waxa ay ahayd, dabcan, aad uga yar laambadyada is haysta. Maqnaanshaha fiilo kulul waxay la macno tahay in ay soo saartay kulayl yar, tamar yarna ay cuntay, ma guban, umana baahna kulayl ka hor inta aan la isticmaalin.

Si kastaba ha ahaatee, isku-ururinta wasakhda dusha xidhiidhka ayaa horseeday guul-darrooyin waxayna diidday suurtagalnimada nolosha adeegga dheer; waxay siisay calaamad sanqadh leh; ka shaqeeyay oo keliya awoodaha hooseeya iyo inta jeer ee cidhiidhiga ah; ku guuldareystay joogitaanka kulaylka, qabowga ama qoyaanka; oo si isku mid ah looma soo saari karin. Dhowr transistor oo isku si ay u abuuraan dad isku mid ah ayaa yeelan doona astaamo koronto oo aad u kala duwan. Oo waxaas oo dhami waxay ku yimaadeen qiime siddeed jeer ka badan laambadda caadiga ah.

Ma ahayn ilaa 1952 in Bell Labs (iyo kuwa kale ee haysta patent) ay xalliyeen dhibaatooyinka wax soo saarka ee ku filan transistor-ka hal-dhibcaha ah si ay u noqdaan qalab wax ku ool ah, xitaa markaa ma aysan ku faafin wax ka baxsan suuqa gargaarka maqalka, halkaas oo dareenka qiimaha uu ahaa mid hooseeya. iyo faa'iidooyinka xagga nolosha batteriga ayaa ka miisaan badnaa khasaarooyinka.

Si kastaba ha noqotee, ka dib isku daygii ugu horreeyay ayaa durba bilaabay inay u rogaan transistor-ka wax ka wanaagsan oo faa'iido badan. Waxay dhab ahaantii bilaabeen wax aad uga sii horraysa wakhtiga ay dadweynuhu ogaadeen jiritaankeeda.

Hamiga Shockley

Dhammaadkii 1947-kii, Bill Shockley wuxuu safar ku tagay Chicago isagoo aad u faraxsan. Waxa uu lahaa fikrado aan caddayn oo ku saabsan sida loo garaaco Bardeen iyo Brattain transistor-ka ay dhawaan ikhtiraaceen, laakiin weli ma uusan helin fursad uu ku horumariyo. Sidaa darteed, halkii uu ku raaxaysan lahaa nasashada inta u dhaxaysa marxaladaha shaqada, wuxuu ku qaatay kirismaska ​​​​iyo sannadka cusub ee hudheelka, isagoo buuxinaya 20 bog oo buug xusuus-qor ah fikradihiisa. Waxaa ka mid ahaa soo jeedinta transistor cusub oo ka kooban sandwich semiconductor - jeex ah nooca p-germanium oo u dhexeeya laba qaybood oo n-nooca ah.

Isagoo ku dhiirigeliyay in uu gacantiisa kor u qaaday, Shockley wuxuu sheeganayey Bardeen iyo Brattain inay ku soo noqdaan Murray Hill, iyagoo sheeganaya dhammaan sumcadda soo saarista transistor-ka. Miyaanay ahayn fikradiisa saamaynta goobta ee Bardeen iyo Brattain galay shaybaarka? Tani miyaanay lagama maarmaan ka dhigin in dhammaan xuquuqaha patentka isaga lagu wareejiyo? Si kastaba ha ahaatee, khiyaanada Shockley ayaa dib u dhacday: Bell Labs qareennada patent-ka waxay ogaadeen in hal-abuuraha aan la garanayn, Julius Edgar Lilienfeld, patented a semiconductor field amplifier saamaynta ku dhawaad ​​20 sano ka hor, 1930. Lilienfeld, dabcan, waligiis ma hirgelin fikraddiisa, marka la eego xaaladda qalabka wakhtigaas, laakiin khatarta isku-dhafka ayaa aad u weyn - waxay ahayd mid aad u fiican in si buuxda looga fogaado in la sheego. saamaynta field in patent

Marka, in kasta oo Bell Labs ay siisay Shockley saami deeqsinimo leh oo ka mid ah credit-ka hal-abuuraha, waxay kaliya ku magacaabeen Bardeen iyo Brattain ee patent-ka. Si kastaba ha ahaatee, waxa la sameeyay lama soo celin karo: hamiga Shockley wuxuu burburiyay xiriirkii uu la lahaa laba qof oo hoos yimaada. Bardeen wuxuu joojiyay shaqadii transistor-ka wuxuuna xooga saaray dhaqdhaqaaqa sare. Wuxuu ka tagay shaybaarada 1951. Brattain wuxuu ku haray halkaas, laakiin wuxuu diiday inuu mar kale la shaqeeyo Shockley, wuxuuna ku adkaystay in loo wareejiyo koox kale.

Sababo la xiriira awood la'aantiisa inuu la shaqeeyo dadka kale, Shockley waligiis wax horumar ah kama sameynin shaybaarada, sidaas darteed wuu ka tagay halkaas. 1956, wuxuu ku soo laabtay guriga Palo Alto si uu u bilaabo shirkad transistor u gaar ah, Shockley Semiconductor. Ka hor inta uusan dhoofin, waxa uu kala tagay xaaskiisa Jean iyada oo ka soo kabanaysa kansarka ilmo-galeenka, waxana uu ku lug yeeshay Emmy Lanning, oo uu dhawaan guursaday. Laakiin labadii qaybood ee riyadiisa Californian - shirkad cusub iyo xaas cusub - mid keliya ayaa rumowday. Sannadkii 1957-kii, injineeradiisii ​​ugu wanagsanaa, oo ka cadhooday hab-maamulkiisa iyo jihada uu u raacayo shirkadda, ayaa isaga tagay si uu u helo shirkad cusub, Fairchild Semiconductor.

Taariikhda Transistor-ka, Qaybta 3: Dib-u-hawl-abuurista Multiples
Shockley sanadkii 1956

Markaa Shockley waxa uu ka tagay qolofka madhan ee shirkadiisa oo waxa uu shaqo ka qaatay waaxda injineernimada korantada ee Stanford. Halkaas ayuu ka sii waday inuu ka fogeeyo asxaabtiisa (iyo saaxiibkiis ugu da'da weyn, physicist Fred Seitz) aragtiyaha xumaanta jinsiyadeed ee isaga xiiseeya iyo nadaafadda jinsiyadeed - mowduucyo aan caan ka ahayn Maraykanka tan iyo dhamaadkii dagaalkii ugu dambeeyay, gaar ahaan goobaha tacliinta. Waxa uu ku farxay in uu muran ka dhex abuuro, warbaahintana karbaashay oo uu mudaaharaadyo. Waxa uu ku dhintay 1989-kii, isaga oo ka soocay caruurtiisa iyo asxaabtiisa, waxaana booqday kaliya xaaskiisa labaad ee waligeed, Emmy.

In kasta oo isku daygiisii ​​daciifka ahaa ee ganacsigu uu ku guul daraystay, Shockley waxa uu ku beeray iniin carro miro leh. Aagga San Francisco Bay waxay soo saartay shirkado yaryar oo elektaroonik ah oo badan, kuwaas oo lagu shubay maalgelinta dawladda federaalka intii lagu jiray dagaalka. Semiconductor Fairchild, Shockley's shil farac, ayaa dhalay tobanaan shirkadood oo cusub, kuwaas oo ilaa hadda la yaqaan: Intel iyo Advanced Micro Devices (AMD). Horraantii 1970-meeyadii, aaggu waxay kasbatay naanaystii "Silicon Valley." Laakiin sug hal daqiiqo - Bardeen iyo Brattain waxay sameeyeen transistor-ka germanium. Xagee silikon ka timid?

Taariikhda Transistor-ka, Qaybta 3: Dib-u-hawl-abuurista Multiples
Tani waa waxa goobta laga tagay ee Mountain View ee hore u degganayd Shockley Semiconductor u ekaa 2009kii. Maanta dhismihii waa la dumiyey.

Dhanka Isgoyska Silicon

Masiirka nooc cusub oo transistor ah, oo uu ku ikhtiraacay Shockley huteelka Chicago, ayaa aad uga farxad badnaa kii wax hindisay. Waxaas oo dhan waa mahad rabitaanka hal nin ee ah in uu koro hal, kiristaalo semiconductor saafi ah. Gordon Teal, oo ah farmashiye jireed oo u dhashay Texas oo wax ka bartay germanium-ka aan faa'iido lahayn ee dhakhtarkiisa, ayaa shaqo ka qaatay Bell Labs 30-meeyadii. Markii uu wax ka bartay transistor-ka, waxa uu ku qancay in isku halaynta iyo awoodda si weyn loo wanaajin karo iyada oo laga abuurayo hal crystal oo saafi ah, halkii laga isticmaali lahaa isku dhafka polycrystalline ka dibna la isticmaalo. Shockley wuu diiday dadaalkiisii ​​isagoo ku tilmaamay khasaare hantiyeed.

Si kastaba ha ahaatee, Teal way sii adkaysatay oo waxay gaadhay guul, iyada oo uu gacan ka helay injineerka farsamada John Little, isaga oo abuuray qalab ka soo saara iniin yar oo crystal ah oo laga helay germanium dhalaalay. Sida germanium ay u qaboojisay hareeraha xudunta, waxay balaarisay qaabdhismeedkeeda crystal, abuurista si joogto ah oo ku dhawaad ​​saafi ah shaticonducting. Gu'gii 1949-kii, Teal iyo Little waxay abuuri karaan kiristaalo si ay u dalbadaan, imtixaannadu waxay muujiyeen inay aad uga dambeeyaan tartamayaashooda polycrystalline. Gaar ahaan, gaadiidleyda yaryar ee lagu daray iyaga waxay ku noolaan karaan gudaha boqol ilbiriqsi ama xitaa ka badan (oo aan ka badnayn toban microsecond ee muunadaha kale ee crystal).

Hadda Teal waxa uu awood u yeelan karaa ilo badan, oo uu shaqaaleysiiyay dad badan kooxdiisa, kuwaas oo uu ka mid ahaa farmashiye kale oo jireed oo u yimid Bell Labs oo ka yimid Texas - Morgan Sparks. Waxay bilaabeen inay beddelaan dhalaalka si ay u sameeyaan p-type ama n-nooca germanium iyagoo ku daraya tusbaxyo wasakh ah oo ku habboon. Sannad gudihiis, waxay hagaajiyeen tignoolajiyada ilaa xad ay ku kori karaan germanium npn sandwich si toos ah dhalaalka. Waxayna u shaqaysay sidii uu Shockley u saadaaliyay: calaamad koronto oo ka timid walxaha p-nooca ayaa wax ka beddelay socodka korantada ee u dhexeeya laba kirishtaan oo ku xidhan qaybaha n-nooca ku hareeraysan.

Taariikhda Transistor-ka, Qaybta 3: Dib-u-hawl-abuurista Multiples
Morgan Sparks iyo Gordon Teal oo jooga goob shaqo oo ku taal Bell Labs

Transistor-ka koray ee isgoysyada ayaa ka sarreeya awoowgiisa hal dhibic ee xiriirka si kasta. Gaar ahaan, waxay ahayd mid la isku halayn karo oo la saadaalin karo, waxay soo saartay qaylo aad u yar (sidaas darteedna waxay ahayd mid xasaasi ah), waxayna ahayd mid aad u tamar badan - waxay cuntay hal milyan jeer tamar ka yar tuubada faakuumka caadiga ah. Bishii Luulyo 1951, Bell Labs ayaa qabtay shir jaraa'id oo kale si uu ugu dhawaaqo hal-abuurka cusub. Xitaa ka hor inta uusan transistor-kii ugu horreeyay u suurtagelin inuu gaaro suuqa, waxay mar hore noqotay mid aan khusayn.

Haddana tani waxay ahayd bilow uun. Sanadkii 1952, General Electric (GE) wuxuu ku dhawaaqay horumarinta hab cusub oo loogu talagalay samaynta transistor-ka isgoysyada, habka fiyuuska. Qaab-dhismeedkeeda, laba kubbadood oo indium (deeq-bixiye nooca p) ayaa lagu daray labada dhinac ee jeex dhuuban oo ah nooca n-germanium. Habkani waxa uu ahaa mid ka fudud kana raqiisan isgoysyada koraya ee daawaha; transistor-ka noocan ahi waxa uu bixiyay iska caabin yar waxana uu taageeray soo noqnoqoshada sare.

Taariikhda Transistor-ka, Qaybta 3: Dib-u-hawl-abuurista Multiples
transistors-ka koray oo isku qasan

Sannadka soo socda, Gordon Teal wuxuu go'aansaday inuu ku laabto dalkiisa oo uu shaqo ka qaatay Texas Instruments (TI) ee Dallas. Shirkadda waxaa la aasaasay sida Geophysical Services, Inc., oo markii hore waxay soo saartay qalabka sahaminta saliidda, TI furay qayb ka mid ah qalabka elektarooniga ah inta lagu guda jiro dagaalka, oo hadda galay suuqa transistor ah oo shati ka Western Electric (qaybta wax soo saarka ee Bell Labs).

Teal waxa uu la yimid xirfado cusub oo lagu soo bartay shaybaarada: awoodda koritaanka iyo daawaha monocrystals silicon. Daciifnimada ugu cad ee germanium waxay ahayd dareenkeeda heerkulka. Marka kulaylku soo gaadho, atamka germanium-ka ee crystal-ka ayaa si degdeg ah u daadiya electrons-ka bilaashka ah, waxaanay si isa soo taraysa isu beddeshay kaari. Heer kulka 77 °C waxay joojisay gebi ahaanba shaqada sida transistor. Bartilmaameedka ugu weyn ee iibka transistor-ku wuxuu ahaa militariga - macaamiil suurtagal ah oo leh dareen qiimo jaban iyo baahi weyn oo loo qabo qaybo elektaroonik ah oo deggan, la isku halayn karo oo is haysta. Si kastaba ha ahaatee, germanium heerkulka xasaasiga ah waxtar uma yeelan doono codsiyo badan oo milatari, gaar ahaan goobta hawada sare.

Silikoon aad ayuu u xasiloon yahay, laakiin wuxuu ku yimid qiimaha meel dhalaalaysa oo aad u sarreeya, oo la barbar dhigi karta birta. Tani waxay keentay dhibaatooyin aad u weyn, marka loo eego in crystals-ka saafiga ah looga baahan yahay inay abuuraan transistors tayo sare leh. Silikoon dhalaalaysa oo kulul waxay ka nuugi lahayd wasakhda wax alla wixii ku jira. Teel iyo kooxdiisa TI waxay awoodeen inay ka gudbaan caqabadahan iyagoo isticmaalaya muunado silikoon ah oo aadka u saafiga ah ee DuPont. Bishii Maajo 1954-tii, shirka Machadka Raadiyaha Injineerinka ee Dayton, Ohio, Teal wuxuu muujiyay in aaladaha silikoon ee cusub ee lagu soo saaray shaybaarkiisa ay sii wadeen inay shaqeeyaan xitaa marka la geliyo saliid kulul.

Bilawga guusha leh

Ugu dambayntii, ilaa todoba sano ka dib markii ugu horeysay ee transistor-ka la ikhtiraaco, waxa laga samayn karaa walxo isku mid ah. Oo qiyaastii isla waqti ayaa dhaafi doona ka hor muuqaalka transistor-ka oo u eg qaabka loo isticmaalo microprocessors-keena iyo chips-yada xusuusta.

Sanadkii 1955, saynisyahano Bell Labs waxay si guul leh u barteen samaynta transistor-ka silikoon oo leh tikniyoolajiyad cusub oo doping ah - halkii ay ku dari lahaayeen kubbado adag oo wasakh ah dhalaalid dareere ah, waxay soo bandhigeen waxyaabo lagu daro gaaska dusha adag ee semiconductor (fidinta kulaylka). Iyaga oo si taxadar leh u xakameynaya heerkulka, cadaadiska iyo muddada habka, waxay ku guuleysteen qoto dheer oo loo baahan yahay iyo heerka doping. Xakamaynta weyn ee habka wax soo saarka ayaa siisay xakameyn weyn oo ku saabsan sifooyinka korantada ee alaabta ugu dambeysa. Tan ka sii muhiimsan, faafinta kulaylka ayaa suurtogal ka dhigtay in lagu soo saaro badeecada dufcad - waxaad ku dhejin kartaa sariir weyn oo silikoon ka dibna gooyay transistor-ka. Milatarigu waxa uu bixiyay maalgelinta Bell Laboratories sababta oo ah samaynta wax soo saarku waxa ay u baahneed kharashyo hor leh. Waxay u baahdeen badeeco cusub xiriiriyaha digniinta hore ee aadka u sarreeya ("khadadka sayaxa"), silsilado saldhigyo radar Arctic ah oo loogu talagalay in lagu ogaado bambooyinka Soofiyeedka ee ka soo duulaya Waqooyiga Cirifka, waxayna diyaar u ahaayeen in ay duqeeyaan $ 100 transistor (kuwaasi waa maalmihii baabuur cusub lagu iibsan karo $ 2000).

Isku darka sawir qaade, kaas oo gacanta ku haya meesha wasakhdu ku taal, waxay furtay suurtogalnimada in wareegga oo dhan lagu dhejiyo hal substrate-ka hoose - tan waxaa isku mar la qaatay Fairchild Semiconductor iyo Texas Instruments 1959. "Tiknoolajiyada Planar" oo ka timid Fairchild waxay isticmaashay kaydinta kiimikaad ee filimada birta ah ee isku xidha xidhiidhada korantada ee transistor-ka. Waxay meesha ka saartay baahida loo qabo in la abuuro xargaha gacanta, hoos u dhaca kharashka wax soo saarka iyo kordhinta kalsoonida.

Ugu dambeyntii, 1960-kii, laba injineer oo Bell Labs ah (John Atalla iyo Davon Kahn) ayaa hirgeliyay fikradda asalka ah ee Shockley ee transistor-ka saameyn ku leh goobta. Lakab khafiif ah oo oksaydh ah oo ku yaal dusha sare ee semiconductor ayaa awooday inuu si wax ku ool ah u xakameeyo dawladaha dusha sare, taasoo keentay in korantada albaabka aluminiumka ay gasho silikoon. Sidaa darteed waxa ku dhashay MOSFET [birta-oxide semiconductor field-effect transistor] (ama qaabdhismeedka MOS, laga bilaabo birta-oxide-semiconductor), kaas oo noqday mid aad u fudud in la yareeyo, oo wali loo isticmaalo ku dhawaad ​​​​dhammaan kombiyuutarada casriga ah (si xiiso leh. , Atalla waxay ka timid Masar, Kang-na wuxuu ka yimid South Korea, oo dhab ahaantii kaliya labadan injineer ee taariikhdayada oo dhan ma laha xididada Yurub).

Ugu dambayntii, saddex iyo toban sannadood ka dib markii la ikhtiraacay transistor-kii ugu horreeyay, waxaa soo baxay wax u eg transistor-ka ku jira kombiyuutarkaaga. Way fududahay in la soo saaro oo la isticmaalo koronto ka yar kan isgoysyada transistor-ka, laakiin aad ayay u gaabisay in laga jawaabo calaamadaha. Waxa kaliya oo ay ahayd kororka wareegyada isku dhafan ee baaxadda weyn, oo leh boqollaal ama kun oo qaybood oo ku yaal hal jajab, faa'iidooyinka transistor-ku-saamaynta goobta ayaa soo baxay.

Taariikhda Transistor-ka, Qaybta 3: Dib-u-hawl-abuurista Multiples
Sawir laga soo qaaday patent transistor saamaynta goobta

Saamaynta goobta ayaa ahayd tabarucaadkii ugu dambeeyay ee Bell Labs ee horumarinta transistor-ka. Soo-saareyaasha ugu waaweyn ee qalabka elektiroonigga ah sida Bell Laboratories (oo leh Western Electric), General Electric, Sylvania iyo Westinghouse waxay ururiyeen xaddi cajiib ah oo cilmi-baaris semiconductor ah. Laga soo bilaabo 1952 ilaa 1965, Bell Laboratories oo keliya ayaa ka diiwaan gashan in ka badan laba boqol oo shatiyo mawduucan. Haddana suuqa ganacsigu wuxuu si degdeg ah ugu dhacay gacmaha ciyaartoy cusub sida Texas Instruments, Transitron, iyo Fairchild.

Suuqa hore ee transistor-ka ayaa ahaa mid aad u yar si uu u soo jiito dareenka ciyaartoyda waaweyn: qiyaastii $ 18 milyan sannadkii bartamihii 1950-meeyadii, marka la barbar dhigo wadarta suuqa elektiroonigga ah ee $ 2. Si kastaba ha ahaatee, shaybaarrada cilmi-baarista ee kooxahan ayaa u adeegay sidii xeryo tababar oo aan fiicneyn. halkaas oo saynisyahannada da'da yar ay ka qaadan karaan aqoonta semiconductor ka hor inta aysan u dhaqaaqin inay ka iibiyaan adeegyadooda shirkado yaryar. Markii suuqa tubbada elektiroonigga ah uu bilaabay inuu si dhab ah u yaraado bartamihii 1960-meeyadii, aad ayey ugu daahday Bell Labs, Westinghouse iyo inta kale si ay ula tartamaan kuwa ugu horreeya.

U wareejinta kombuyuutarrada oo loo beddelo transistors

Sannadihii 1950-aadkii, transistor-yadu waxay ku soo duuleen adduunka elektaroonigga afar meelood oo waaweyn. Labada hore waxay ahaayeen qalabka gargaarka maqalka iyo raadiyaha la qaadi karo, halkaas oo isticmaalka koronto yar iyo natiijada nolosha batteriga oo dheer ay dhaaftay tixgelinno kale. Midda saddexaad waxay ahayd adeegsi ciidan. Ciidanka Maraykanku waxa ay rajo weyn ka qabeen in transistors-ka la isku halayn karo, qaybo is haysta oo loo isticmaali karo wax kasta laga bilaabo raadiyaha goobta ilaa gantaalada ballistic-ga. Si kastaba ha noqotee, waagii hore, kharashaadkooda transistor-ka waxay u muuqdeen sharad ku saabsan mustaqbalka tignoolajiyada marka loo eego xaqiijinta qiimahooda markaas. Ugu dambeyntiina, waxaa sidoo kale jiray xisaabinta dhijitaalka ah.

Dhinaca kombuyuutarka, cilladaha furayaasha tuubada vacuum ayaa si fiican loo yaqaan, iyadoo qaar ka mid ah shakiga ka hor dagaalka xitaa ay aaminsan yihiin in kombuyuutarka elektaroonigga ah aan la samayn karin qalab wax ku ool ah. Markii kumanaan laambadood lagu ururiyay hal qalab, waxay cuneen koronto, iyagoo soo saaray kulayl aad u badan, iyo marka la eego isku halaynta, qofku wuxuu ku tiirsanaan karaa oo kaliya gubashada joogtada ah. Sidaa darteed, transistor-ka tamarta yar, qabow iyo dun la'aanta ah wuxuu noqday badbaadiyaha soo saarayaasha kombiyuutarada. Faa'iido darrada ay leedahay sida cod-weyneeye (soo-saarka buuqa badan, tusaale ahaan) ma ahayn dhibaato noocaas ah marka loo isticmaalo beddelka. Caqabadda kaliya ayaa ahayd qarashka, iyo waqtigeeda waxay bilaabi doontaa inay si aad ah hoos ugu dhacdo.

Dhammaan tijaabooyinkii hore ee Maraykanku ku sameeyay kombuyuutarrada transistorized waxay ka dhaceen isgoyska rabitaanka milatariga si ay u sahamiyaan kartida tignoolajiyada cusub ee rajo-gelinta ah iyo rabitaanka injineerada si ay ugu guuraan furayaasha la hagaajiyay.

Bell Labs waxa ay TRADIC u dhistay Ciidanka Cirka ee Maraykanka 1954kii si ay u aragto in transistors ay awood u siinayso in kombuyuutar dhijitaal ah lagu rakibo dushiisa bam, beddelaadda navigation-ka analooga iyo caawinta raadinta bartilmaameedyada. Shaybaadhka MIT Lincoln waxa uu soo saaray kumbiyuutarka TX-0 oo qayb ka ahaa mashruuc ballaadhan oo difaaca hawada sannadkii 1956. Mashiinku waxa uu isticmaalay nooc kale oo ah transistor barrier dusha sare, oo ku habboon xisaabinta xawaaraha sare leh. Philco waxay ku dhistay kombuyuutarkeeda SOLO heshiis ay kula jirto Ciidanka Badda (laakiin dhab ahaantii codsi ka yimid NSA), wuxuu ku dhammeeyay 1958 (iyadoo la adeegsanayo nooc kale oo ka mid ah transistor barrier dusha sare).

Galbeedka Yurub, oo aan lahayn kheyraadkii dagaalkii qaboobaa, sheekadu aad bay uga duwanayd. Mashiinnada sida Kumbuyuutarka Transistor-ka ee Manchester, Harwell CADET (magac kale oo uu dhiirigeliyay mashruuca ENIAC, oo gadaal loo higaadiyay), iyo Austrian Mailüfterl waxay ahaayeen mashruucyo dhinac ah oo isticmaalay kheyraadka ay abuurayaashu isku xoqin karaan - oo ay ku jiraan jiilka koowaad ee transistor-ka hal dhibic ah.

Waxaa jira muran badan oo ku saabsan ciwaanka kombuyuutarkii ugu horreeyay ee isticmaala transistors. Dhammaantood waxay soo degaan, dabcan, si loo doorto qeexitaannada saxda ah ee erayada sida "koowaad," "transistor," iyo "computer." Calaa kulli xaal, waan ognahay halka ay sheekadu ku danbeyso. Ka ganacsiga kombiyuutarada transistorized ayaa bilaabay ku dhawaad ​​isla markiiba. Sannadba sanadka ka dambeeya, kombuyuutarrada isku qiimaha ah ayaa sii xoogaysanaya, kombuyuutarrada isku awoodda ah ayaa noqday kuwo raqiis ah, habkani wuxuu u muuqday mid aan laga gudbi karin oo la gaadhsiiyay darajada sharciga, oo ku xigay cuf-jiidka iyo ilaalinta tamarta. Miyaynu u baahanahay in aynu ka doodno dhagaxii ugu horeeyay ee dumay?

Halkee buu ka yimid sharciga Moore?

Markaynu ku soo dhawaanayno gabagabada sheekadii daarihii, waxaa is waydiin mudan: maxaa sababay burburkan? Muxuu sharciga Moore u jiraa (ama u jiray - waanu ka doodi doonaa taas mar kale)? Ma jiro sharci Moore ee diyaaradaha ama nadiifiyaha vacuum, si la mid ah ma jiro qof loogu talagalay tuubooyinka vacuum ama relays.

Jawaabtu waa laba qaybood:

  1. Astaamaha macquulka ah ee beddelka sida qaybta artifact.
  2. Awoodda isticmaalka hababka kiimikaad kaliya si loo sameeyo transistors.

Marka hore, oo ku saabsan nuxurka beddelka. Guryaha farshaxanimada intooda badan waa inay qanciyaan caqabado badan oo aan cafis lahayn. Diyaarada rakaabku waa inay taageertaa miisaanka la isku daray ee dad badan. Nadiifiyaha nadiifiyaha ah waa inuu awood u leeyahay inuu nuugo xaddi wasakh ah waqti go'an meel jireed gaar ah. Diyaaradaha iyo faakuum nadiifiyeyaasha waxba ma taraan haddii lagu yareeyo nanoscale.

Badeecada, furaha tooska ah ee aan waligiis taaban gacan bini'aadmi, ayaa leh xaddidaadyo jireed oo aad u yar. Waa inay lahaataa laba gobol oo kala duwan, waana inay awood u leedahay inay la xidhiidho furayaasha kale ee la midka ah marka ay gobolladoodu isbeddelaan. Taasi waa, waxa kaliya ee ay tahay inay awoodaan waa shid iyo dami. Maxaa gaar ah oo ku saabsan transistors? Waa maxay sababta noocyada kale ee furayaasha dhijitaalka ah ay u yeelan waayeen horumar la taaban karo?

Halkan waxaan ku nimid xaqiiqda labaad. Transistor-ka waxa la samayn karaa iyadoo la isticmaalayo habab kiimiko iyada oo aan faragelin farsamaysan. Laga soo bilaabo bilowgii hore, shay muhiim ah oo soo saarista transistor-ka ayaa ahaa isticmaalka wasakhda kiimikada. Kadibna waxaa yimid habka qorshaha, kaas oo meesha ka saaray talaabadii ugu dambeysay ee farsamada wax soo saarka - ku dhejinta fiilooyinka. Natiijo ahaan, wuxuu ka takhalusay xaddidaadda jireed ee ugu dambeysay ee miniaturization. Transistor-yadu uma baahna inay noqdaan kuwo ku filan faraha aadanaha-ama qalab kasta oo makaanik ah. Waxaas oo dhan waxaa lagu sameeyay kiimiko fudud, oo cabbir yar oo aan la qiyaasi karin: aashitada si etch, iftiin lagu koontaroolo qaybaha dusha sare ee iska caabbinta xoqidda, iyo uumiga si loogu soo bandhigo wasakhda iyo filimada birta ah ee raadadka xardhan.

Waa maxay sababta yaraynta loogu baahan yahay gabi ahaanba? Yaraynta cabbirka waxay siisay galax dhan oo saameyn wanaagsan leh: xawaaraha beddelka oo kordhay, isticmaalka tamarta oo yaraaday iyo qiimaha koobiyada shakhsi ahaaneed. Dhiirrigelintan xoogga leh ayaa keentay in qof walba uu raadiyo habab lagu sii dhimo furayaasha. Warshadaha semiconductor-ka ayaa ka baxay samaynta furayaasha cabbirka cidiyaha faraha ilaa baakadaha tobanaan milyan oo shixnad halkii millimitir oo laba jibaaran ah inta uu nool yahay hal nin. Laga bilaabo in la waydiiyo sideed doolar hal bedel oo la bixiyo labaatan milyan oo shixnad doolar.

Taariikhda Transistor-ka, Qaybta 3: Dib-u-hawl-abuurista Multiples
Intel 1103 chip xusuusta laga soo bilaabo 1971. Transistor-ka gaarka ah, kaliya tobanaan mikromitir oo cabirkoodu yahay, ayaan hadda isha loo arkin. Tan iyo markaas waxay hoos u dhaceen kun jeer oo kale.

Maxaa kale oo la akhriyaa:

  • Ernest Bruan iyo Stuart MacDonald, Kacaanka Miniature (1978)
  • Michael Riordan iyo Lillian Hoddeson, Crystal Fire (1997)
  • Joel Shurkin, Broken Genius (1997)

Source: www.habr.com

Add a comment