Artikuj të tjerë të ciklit:
- Historia e releve
- Historia e kompjuterëve elektronikë
- Historia e tranzistorit
- Historia e Internetit
MĂ« shumĂ« se njĂ« shekull, njĂ« qen analogjik kishte prerĂ« bishtin e tij digjital. PĂ«rpjekjet pĂ«r tĂ« zgjeruar mundĂ«sitĂ« e shqisave tona â shikimit, dĂ«gjimit dhe madje, nĂ« njĂ« kuptim, prekjes â e dĂ«rguan inxhinierĂ«t dhe shkencĂ«tarĂ«t nĂ« kĂ«rkim tĂ« komponenteve mĂ« tĂ« mira pĂ«r telegraf, telefon, radio dhe radarĂ«. VetĂ«m falĂ« njĂ« rasti tĂ« lumtur, kĂ«to kĂ«rkime zbuluan njĂ« rrugĂ« pĂ«r krijimin e tipeve tĂ« reja tĂ« makinave digjitale. Dhe unĂ« vendosa tĂ« tregoj historinĂ« e kĂ«saj eksistuarje , gjatĂ« sĂ« cilĂ«s inxhinierĂ«t e telekomunikacionit ofruan materialet e nevojshme pĂ«r kompjuterĂ«t e parĂ« digjitalĂ«, ndonjĂ«herĂ« madje edhe projektuan dhe krijuan kĂ«ta kompjuterĂ«.
Por deri në vitet 1960, kjo bashkëpunim i frytshëm përfundoi, dhe me të, historinë time. Prodhuesit e pajisjeve digjitale nuk kishin më nevojë të shikonin në botën e telegrafit, telefonit dhe radios për të gjetur ndërprerës të rinj e të përmirësuar, për shkak se vetë tranzistori ofronte një burim të pafundmë për përmirësime. Vit pas viti ata gërmuan gjithnjë e më thellë, gjithmonë duke gjetur mënyra për të rritur eksponencialisht shpejtësinë e funksionimit dhe të ulur kostot.
Megjithatë, asgjë nga kjo nuk do të kishte ndodhur, nëse shpikja e tranzistorit do të ishte ndalur në .
Fillim i ngadaltë
NĂ« mediat popullore nuk kishte dĂ«shmi entuziazmi tĂ« madh nĂ« lidhje me shpalljen e laboratoreve Bell pĂ«r shpikjen e tranzistorit. MĂ« 1 korrik 1948, The New York Times i dha kĂ«tij eventi tre paragrafĂ« nĂ« fund tĂ« pĂ«rmbledhjes "Lajmet e radios". Kjo lajm u shfaq pas tĂ« tjerĂ«ve, qĂ« dukeshin mĂ« tĂ« rĂ«ndĂ«sishĂ«m: pĂ«r shembull, njĂ« shfaqje radiofonike "Koha e valsit", e cila duhet tĂ« shfaqej nĂ« NBC. Pas retrospektivĂ«s, ndoshta do tĂ« dĂ«shironim tĂ« qeshnim, apo madje tĂ« shfajĂ«sonim autorĂ«t e panjohur â si nuk arritĂ«n tĂ« njoftojnĂ« njĂ« ngjarje qĂ« pĂ«rmbysi botĂ«n?
Megjithatë, shikimi në të kaluarën shtrembëron perceptimin, duke intensifikuar ato sinjale, rëndësia e të cilave na është e njohur, ndonëse atëherë ato humbisnin në detin e zhurmës. Transistori i vitit 1948 ndryshonte shumë nga transistorët e kompjuterëve, në njërin prej të cilëve po e lexoni këtë artikull (nëse nuk vendosët ta printoni). Ndryshimet ishin aq të mëdha, saqë, pavarësisht nga e njëjta emër, dhe lidhja e vazhdueshme e trashëgimisë që i lidhte, duhet t'i shqyrtojmë si lloje të ndryshme, nëse jo si raca të ndryshme. Ata kishin përbërje të ndryshme, strukturë të ndryshme, parime të ndryshme funksionimi, pa përmendur ndryshimin gjigant në përmasa. Vetëm përmes shpikjeve të vazhdueshme, pajisja e shëmtuar e ndërtuar nga Bardini dhe Breteini arriti të transformojë botën dhe jetën tonë.
Në të vërtetë, transistori germanik me një pikë kontakti nuk meritonte më shumë vëmendje sesa që mori. Ai kishte disa defekte, të trashëguara nga lampha elektronike. Sigurisht, ai ishte shumë më i vogël se lampat më kompakte. Mungesa e telit të nxehtë do të thoshte se ai lëshonte më pak nxehtësi, konsumonte më pak energji, nuk digjej dhe nuk kërkonte ngrohje para përdorimit.
Megjithatë, grumbullimi i papastërtive në sipërfaqen e kontaktit çonte në defekte dhe shfuqizonte potencialin për një jetëgjatësi më të gjatë; ai jepte një sinjal më të zhurmshëm; punonte vetëm me fuqi të ulët dhe në një gamë të ngushtë frekuencash; dështonte në prani të nxehtësisë, ftohtësisë ose lagështisë; dhe nuk mund të prodhohej me uniformitet. Disa transistorë të krijuar në të njëjtën mënyrë nga të njëjtit njerëz do të kishin karakteristika elektrike alarmuese ndryshe. Dhe të gjitha këto shoqëroheshin me një kosto tetë herë më të madhe se ajo e një lampe standarde.
Vetëm deri në vitin 1952 laboratorët Bell (dhe pronarët e tjerë të patentës) zgjidhën problemet e prodhimit mjaftues për t'i bërë transistorët me një pikë kontakti pajisje praktike, dhe madje atëherë ata nuk u përhapën shumë më tutje se tregu i aparateve të dëgjimit, ku ndjeshmëria ndaj çmimeve ishte relativisht e ulët dhe përfitimet lidhur me kohën e funksionimit nga bateria tejkalonin disavantazhet.
Megjithatë, atëherë filluan përpjekjet e para për ta shndërruar transistorin në diçka më të mirë dhe më të dobishme. Në fakt, ato filluan shumë më herët se momenti kur publiku mësoi për ekzistencën e tij.
Ambiciet e Shockley
NĂ« fund tĂ« vitit 1947, Bill Shockley u emocionua shumĂ« dhe ndĂ«rmori njĂ« udhĂ«tim nĂ« Ăikago. Ai kishte ide tĂ« paqarta pĂ«r mĂ«nyrĂ«n se si tĂ« tejkalonte transistorin e sapo shpikur nga Bardeen dhe Brattain, por nuk kishte pasur ende mundĂ«sinĂ« ta zhvillonte atĂ«. Prandaj, nĂ« vend qĂ« tĂ« shijonte pushimin midis fazave tĂ« punĂ«s, ai kaloi Krishtlindjet dhe Vitin e Ri nĂ« njĂ« hotel, duke mbushur rreth 20 faqe nĂ« njĂ« bllok me idetĂ« e tij. NdĂ«r to ishte propozimi pĂ«r njĂ« transistor tĂ« ri, i pĂ«rbĂ«rĂ« nga njĂ« sanduiç pĂ«rçuesish - njĂ« fetĂ« germaniumi p-tipo mes dy copave n-tipo.
Të inkurajuar nga prania e një asht të tillë në mëngë, Shockley i paraqiti Bardeen dhe Brattain akuzat e tij për kthimin në Murray Hill, duke kërkuar gjithë lavdinë për shpikjen e transistorit. A nuk ishte ideja e tij mbi efektin fushor ajo që i detyroi Bardeen dhe Brattain të qëndronin në laborator? A nuk ishte e domosdoshme të ishin të gjitha të drejtat për patentën të kalonin te ai? Megjithatë, truku i Shockley-t i ktheu krahun: avokatët e patentave në laboratorin Bell zbuluan se një shpikës i panjohur, , kishte patentuar një forcuese përçuesi me efekt fushor pothuajse 20 vjet më parë, në vitin 1930. Lilienfeld, natyrisht, asnjëherë nuk e realizoi idenë e tij, duke marrë parasysh gjendjen e materialeve në atë kohë, por rreziku i përplasjes ishte shumë i lartë - ishte më mirë të shmangeshim nga përmendja e efektit fushor në patentë.
Pra, ndonëse laboratorët Bell i dhanë Shockley një pjesë të madhe të lavdisë së shpikësit, në patentë ata përmendën vetëm Bardeen dhe Brattain. Megjithatë, e kaluara nuk mund të kthehet: ambiciet e Shockley shkatërruan marrëdhëniet e tij me dy nënshtruarit. Bardeen e ndali punën mbi transistorin dhe u përqendrua në superkonduktivitet. Ai u largua nga laboratorët në vitin 1951. Brattain mbeti atje, por refuzoi të punonte sërish me Shockley dhe insistoi për transferimin në një grup tjetër.
PĂ«r shkak tĂ« pamundĂ«sisĂ« pĂ«r tĂ« punuar me njerĂ«z tĂ« tjerĂ«, Shockley nuk e arriti suksesin nĂ« laboratorĂ«t, prandaj edhe u largua nga aty. NĂ« vitin 1956, ai u kthye nĂ« shtĂ«pinĂ« e tij nĂ« Palo Alto pĂ«r tĂ« themeluar kompaninĂ« e vet tĂ« prodhimit tĂ« tranzistorĂ«ve, Shockley Semiconductor. Para se tĂ« largohej, ai u ndanĂ« nga gruaja e tij, Jean, ndĂ«rsa ajo po shĂ«rohej nga kanceri i mitrĂ«s, dhe filloi njĂ« lidhje me Emmy Lenning, me tĂ« cilĂ«n u martua shpejt. Por nga dy pjesĂ«t e Ă«ndrrĂ«s sĂ« tij kaliforniane â kompania e re dhe gruaja e re â vetĂ«m njĂ«ra u realizua. NĂ« vitin 1957, inxhinierĂ«t e tij mĂ« tĂ« mirĂ«, tĂ« zemĂ«ruar nga stili i tij i menaxhimit dhe drejtimi nĂ« tĂ« cilin po e çonte kompaninĂ«, u larguan pĂ«r tĂ« themeluar njĂ« firmĂ« tĂ« re, Fairchild Semiconductor.
Shockley në vitin 1956
KĂ«shtu qĂ« Shockley la pas njĂ« shell tĂ« zbrazĂ«t tĂ« kompanisĂ« sĂ« tij dhe u vendos nĂ« departamentin e inxhinierisĂ« elektrike nĂ« Stanford. Atje ai vazhdoi tĂ« largonte kolegĂ«t e tij (dhe mikun e tij mĂ« tĂ« vjetĂ«r, fizikantin ) me teoritĂ« e tij rreth degenerimit racial dhe â tema qĂ« nuk ishin tĂ« njohura nĂ« SHBA qĂ« nga pĂ«rfundimi i luftĂ«s sĂ« fundit, veçanĂ«risht nĂ« qarqet akademike. Ai ndiente kĂ«naqĂ«si nĂ« shkaktimin e polemikave, nxitjen e mediave dhe shkaktimin e protestave. Ai vdiq nĂ« vitin 1989, duke u distancuar nga fĂ«mijĂ«t dhe kolegĂ«t, dhe duke vizituar vetĂ«m gruan e tij tĂ« dytĂ«, Emmy, qĂ« i mbeti pĂ«rjetĂ«sisht e pĂ«rkushtuar.
MegjithĂ«se pĂ«rpjekjet e tij tĂ« trishtueshme nĂ« sipĂ«rmarrje dĂ«shtuan, Shockley mbolli farĂ«n nĂ« njĂ« tokĂ« tĂ« pjellshme. Zona e Gjirit tĂ« San Franciskos prodhoi shumĂ« kompani tĂ« vogla prodhuese tĂ« elektronikĂ«s, qĂ« u mbĂ«shtetĂ«n me financime nga qeveria federale gjatĂ« luftĂ«s. Fairchild Semiconductor, njĂ« degĂ« rastĂ«sore e Shockley, solli nĂ« jetĂ« dhjetĂ«ra firma tĂ« reja, disa prej tĂ« cilave janĂ« tĂ« njohura edhe sot: Intel dhe Advanced Micro Devices (AMD). NĂ« fillim tĂ« viteve 1970, kjo zonĂ« fitoi pseudonimin pĂ«rçmues "Vallja e Siliconit". Por po prisni â sepse Bardeen dhe Brattain krijuan tranzistorin e germaniut. Si erdhi siliciumi?
Kështu dukejë vendi i braktisur në Mountain View në vitin 2009, ku më parë ndodhej Shockley Semiconductor. Sot, ndërtesa është shembur.
Në kryqëzimin e siliciumit
Fati e njĂ« lloji tĂ« ri transistor, qĂ« u shpik nga Shockley nĂ« njĂ« hotel nĂ« Ăikago, ishte shumĂ« mĂ« e lumtur se ajo e shpikĂ«sit tĂ« tij. Kjo falĂ« dĂ«shirĂ«s sĂ« njĂ« njeriu pĂ«r tĂ« rritur kristale tĂ« pastĂ«rra tĂ« njĂ«jta nga polupĂ«rçuesit. Gordon Teal, njĂ« kimist fizik nga Texas, i cili kishte studiuar germanin qĂ« atĂ«herĂ« tĂ« pavlerĂ« pĂ«r doktoratĂ«n e tij, nĂ« vitet 30 filloi punĂ«n nĂ« laboratori Bell. Kur mĂ«suan pĂ«r transistorin, ai u bind se besueshmĂ«ria dhe fuqia e tij mund tĂ« pĂ«rmirĂ«soheshin ndjeshĂ«m duke e krijuar atĂ« nga njĂ« monokristal i pastĂ«r, e jo nga pĂ«rzierje polikristalike qĂ« ishin pĂ«rdorur atĂ«herĂ«. Shockley hodhi poshtĂ« pĂ«rpjekjet e tij, duke i konsideruar ato njĂ« humbje tĂ« kotĂ« tĂ« burimeve.
Megjithatë, Teal ishte i vendosur dhe arriti sukses, duke krijuar një aparat me ndihmën e inxhinierit mekanik John Little, që nxirte një embrion të vogël kristali nga germania e shkrirë. Ndërsa ftohej rreth embrionit, germania zhvillonte strukturën e tij kristalor, duke krijuar një rrjetë polupërçuesi të vazhdueshme dhe pothuajse të pastër. deri në pranverën e vitit 1949, Teal dhe Little mund të krijonin kristale sipas kërkesës, dhe provat treguan se ato linin pas konkurrentët e tyre polikristalike. Sidomos, bartësit jo të bazës që ishin shtuar në to mund të mbijetonin brenda njëqind mikrosekondash ose madje më gjatë (ndryshe nga deri në dhjetë mikrosekonda në mostra të tjera kristalesh).
Tani Teal mund tĂ« lejonte mĂ« shumĂ« burime, dhe rekrutoi mĂ« shumĂ« njerĂ«z nĂ« ekipin e tij, pĂ«rfshirĂ« njĂ« tjetĂ«r kimist fizik, qĂ« kishte ardhur nĂ« laboratorĂ«t e Bell nga Texas â Morgan Sparks. Filluan tĂ« ndryshonin shkrirjen pĂ«r tĂ« prodhuar german tĂ« tipit p ose n, duke shtuar topa pĂ«rkatĂ«s tĂ« impuriteteve. Pas njĂ« viti, ata pĂ«rmirĂ«suan teknologjinĂ« nĂ« njĂ« masĂ« qĂ« mund tĂ« rritnin njĂ« sandviç n-p-n germanie direkt nĂ« shkrirje. Dhe ai punonte ashtu siç e parashikonte Shockley: sinjali elektrik i materialit p-modulonte rrjedhĂ«n elektrike midis dy drejtuesve tĂ« lidhur me copat rrethore tĂ« tipit n.
Morgan Sparks dhe Gordon Teal pranë një tavoline në laboratorët Bell
Ky kĂ«tij tranzistori me kalimin e rritur e tejkaloi paraardhĂ«sin e tij me kontakt tĂ« vetĂ«m nĂ« pothuajse çdo aspekt. NĂ« veçanti, ai u bĂ« mĂ« i besueshĂ«m dhe parashikues, prodhonte shumĂ« mĂ« pak zhurmĂ« (dhe, si pasojĂ«, ishte mĂ« i ndjeshĂ«m), dhe jashtĂ«zakonisht energjik â duke konsumuar njĂ« milion herĂ« mĂ« pak energji se njĂ« llambĂ« elektronike tipike. NĂ« korrik 1951, laboratori i Bell organizoi njĂ« konferencĂ« shtypi pĂ«r tĂ« shpallur shpikjen e re. Edhe para se tranzistori i parĂ« tĂ« arrinte tregun, ai, nĂ« thelb, kishte filluar tĂ« bĂ«hej i parĂ«ndĂ«sishĂ«m.
Por kjo ishte vetëm fillimi. Në vitin 1952, General Electric (GE) njoftoi zhvillimin e një procesi të ri për krijimin e tranzistorëve me kalimin e lëngshëm. Sipas këtij procesi, dy topa indiumi (donator të tipit p) shkrinin nga të dy anët e një copë të hollë të germaniumit të tipit n. Ky proces ishte më i thjeshtë dhe më i lirë se rritja e kalimeve në llak, ky tranzistor jepte më pak qëndresë dhe mbështeste frekuenca më të mëdha.
Tranzistorët e rritur dhe të lëngshëm
Në vitin pasues, Gordon Teal vendosi të kthehej në shtetin e tij të lindjes dhe u punësua në Texas Instruments (TI) në Dallas. Kompania u themelua me emrin Geophysical Services, Inc., dhe fillimisht prodhonte pajisje për eksplorimin e fushave të naftës, TI hapi një degë elektronike gjatë luftës, dhe tani po hynte në tregun e tranzistorëve me licencë nga Western Electric (nënshkrues i laboratorëve Bell).
Teal solli me vete aftĂ«si tĂ« reja tĂ« fituara nĂ« laboratore: aftĂ«sinĂ« pĂ«r tĂ« rritur dhe monokristalet e silikonit. DobĂ«sia mĂ« e dukshme e germaniumit ishte ndjeshmĂ«ria e tij ndaj temperaturĂ«s. NĂ«n ndikimin e nxehtĂ«sisĂ«, atomet e germaniumit nĂ« kristal shpejt lĂ«shonin elektrone tĂ« lira, dhe ai gjithnjĂ« e mĂ« shumĂ« transformohej nĂ« njĂ« ç conductor. NĂ« temperaturĂ«n 77 °C ai ndalonte sĂ« funksionuari si tranzistor. QĂ«llimi kryesor i shitjeve tĂ« tranzistorĂ«ve ishte forcat e armatosura â njĂ« konsumator potencial me ndjeshmĂ«ri tĂ« ulĂ«t ndaj çmimit dhe njĂ« nevojĂ« tĂ« madhe pĂ«r komponente elektronike tĂ« stabilizuara, tĂ« besueshme dhe kompakte. MegjithatĂ«, germaniumi i ndjeshĂ«m ndaj temperaturĂ«s nuk do tĂ« ishte i dobishĂ«m nĂ« shumĂ« raste tĂ« pĂ«rdorimit ushtarak, veçanĂ«risht nĂ« fushĂ«n e aerospace.
Siliciumi ishte shumë më i qëndrueshëm, por për këtë duhej të paguani një pikë shkrirjeje shumë më të lartë, të ngjashme me atë të çelikut. Kjo shkaktonte vështirësi të mëdha, duke pasur parasysh se për të prodhuar tranzistorë me cilësi të lartë kërkoheshin kristale shumë të pastra. Siliciumi i shkrirë i nxehtë do të thithte ndotësit nga çdo qiri ku ndodhej. Thil dhe ekipi i tij nga TI arritën të tejkalonin këto vështirësi me mostra super të pastra siliciumi nga DuPont. Në maj të vitit 1954 në një konferencë të Institut Radio Engineers në Dayton (Ohio), Thil demonstroi se pajisjet e reja të siliciumit, të prodhuara në laboratorin e tij, vazhduan të funksiononin edhe kur ishin të zhytura në vaj të nxehtë.
Rininë e suksesshme
Më në fund, rreth pesë vjet pas shpikjes së parë të tranzistorëve, ata mund të prodhoheshin nga materiali me të cilin ata u bënë sinonim. Dhe do të duheshin akoma rreth aq vite për të arritur tranzistorët që duken shumë si ato që përdoren në mikroprocesorët dhe çipat e memories tanimë.
NĂ« vitin 1955, shkencĂ«tarĂ«t nga laboratori i Bell arritĂ«n me sukses tĂ« bĂ«jnĂ« tranzistorĂ« siliciumi me njĂ« teknologji tĂ« re ligjĂ«rimi â nĂ« vend qĂ« tĂ« shtonin topa tĂ« ngurtĂ« tĂ« contaminantĂ«ve nĂ« shkrirje tĂ« lĂ«ngshme, ata introdukuan aditivĂ« gazorĂ« nĂ« sipĂ«rfaqen e ngurtĂ« tĂ« polusit (). Duke kontrolluar me kujdes temperaturĂ«n, presionin dhe kohĂ«zgjatjen e procedurĂ«s, ata arritĂ«n nĂ« thellĂ«sinĂ« dhe shkallĂ«n e ligjĂ«rimit tĂ« nevojshme. PĂ«rmirĂ«simi i kontrollit mbi procesin e prodhimit jepte njĂ« pĂ«rmirĂ«sim tĂ« kontrollit mbi pronĂ«sitĂ« elektrike tĂ« produktit pĂ«rfundimtar. E rĂ«ndĂ«sishme, termodifuzioni e mundĂ«soi prodhimin e produktit nĂ« grupe â mund tĂ« ligjerohej njĂ« pllake e madhe siliciumi dhe pastaj tĂ« shkurtohej nĂ« tranzistorĂ«. Ushtria siguronte financimin e laboratoreve Bell, pasi nevojiteshin shpenzime tĂ« larta paraprakisht pĂ«r organizimin e prodhimit. Ata kishin nevojĂ« pĂ«r njĂ« produkt tĂ« ri pĂ«r linjat e hershme tĂ« zbulimit radar tĂ« ultra tĂ« larta frekuencash («), njĂ« rrjet radarĂ«sh arktikĂ«, tĂ« dizajnuar pĂ«r tĂ« zbuluar bombardues sovjetikĂ« qĂ« fluturojnĂ« nga ana e Polarit tĂ« Veriut, dhe ata ishin gati tĂ« shpenzonin deri nĂ« $100 pĂ«r njĂ« transistor (ishta njĂ« kohĂ« kur mund tĂ« blije njĂ« makinĂ« tĂ« re pĂ«r $2000).
Legjerimi së bashku me , e cila menaxhonte vendosjen e papastërtive, hapi mundësinë për të etch-uar të gjithë konturin në një substrat gjysmëpërçues - deri atëherë, gjatë 1959, Fairchild Semiconductor dhe Texas Instruments kishin arritur të mendonin në të njëjtën kohë.» nga Fairchild përdorte depozitim kimik të filmave metalike, që lidhin kontaktet elektrike të transistorit. Kjo eleminonte nevojën për të krijuar wirings manualisht, zvogëlonte koston e prodhimit dhe rritte besueshmërinë.
Më në fund, në vitin 1960, dy inxhinierë nga laboratorët Bell (John Atalla dhe Devon Kahn) realizuan konceptin origjinal të transistorit me efekt fushor të Shockley. Një shtresë e hollë oksidi në sipërfaqen e gjysmëpërçuesit mund të inhibonte efektivisht gjendjet e sipërfaqes, duke lejuar që fusha elektrike nga dera e aluminit të depërtonte brenda silikonit. Kështu lindi MOSFET [metal-oxide semiconductor field-effect transistor] (ose struktura MOS, nga metal-oksid-gjysmëpërçues), e cila doli se ishte shumë e lehtë për t'u miniaturizuar dhe që ende përdoret në pothuajse të gjitha kompjuterët modernë (është interesante se Atalla ishte origjinal nga Egjipti, ndërsa Kahn nga Koreja e Jugut, dhe praktisht vetëm këta dy inxhinierë në historinë tonë nuk kanë rrënjë evropiane).
Më në fund, pas trembëdhjetë vitesh nga shpikja e transistorit të parë, u shfaq diçka që i ngjante transistorit të kompjuterit tuaj. Ishte më e lehtë për t'u prodhuar, përdorte më pak energji se transistorët planarë, megjithatë reagonte mjaft ngadalë ndaj sinjaleve. Vetëm pas përhapjes së integrimeve të mëdha që kishin qindra ose mijëra komponente të vendosura në një çip të vetëm, përparësitë e transistorëve me efekt fushor dolën në pah.
Ilustrimi nga patenti i transistorit me efekt fushor
Efi kuqe i fushave të elektroneve ishte kontributi më i rëndësishëm i laboratorëve Bell në zhvillimin e tranzistorëve. Prodhues të mëdhenj të elektronikës si laboratorët Bell (me Western Electric), General Electric, Sylvania dhe Westinghouse kishin bërë një volum mbresëlënës kërkimesh në fushën e gjysmëpërçuesve. Nga viti 1952 deri në 1965, vetëm laboratorët Bell regjistruan më shumë se dyqind patente mbi këtë temë. Megjithatë, tregu tregtar shpejt kaloi në duar të lojtarëve të rinj si Texas Instruments, Transitron dhe Fairchild.
Tregu i hershëm i tranzistorëve ishte tepër i vogël për t'u vënë re nga lojtarët e mëdhenj: rreth 18 milion dollarë në vit në mesin e viteve 1950, krahasuar me një total të tregut të elektronikës prej 2 miliardë dollarësh. Megjithatë, laboratorët e kërkimit të këtyre gjigantëve shërbyen si kampet e stërvitjes jo të qëllimshme, ku shkencëtarët e rinj mund të thithnin njohuri në lidhje me gjysmëpërçuesit, për t'u kaluar më vonë në shitjen e shërbimeve të tyre në kompani më të vogla. Kur tregu i elektronikës me llampa filloi të tkurrët seriozisht në mes të viteve 1960, për laboratorët Bell, Westinghouse dhe të tjerët ishte shumë vonë për t'u garuar me novatorët.
Kalimi i kompjuterëve në tranzistorë
Në vitet 1950, tranzistorët depërtuan në botën e elektronikës në katër fushat më të rëndësishme. Të parat dy ishin aparatet dëgjimore dhe radiot portable, ku konsumi i ulët i energjisë dhe, si rezultat, qëndrueshmëria e gjatë e baterisë mbizotëronin mbi arsyet e tjera. E treta ishte përdorimi ushtarak. Ushtria e SHBA kishte pritshmëri të mëdha për tranzistorët si komponente të besueshme dhe kompakte që mund të përdoren kudo, nga radios të fushës deri te raketat balistike. Megjithatë, në fillim, shpenzimet e tyre për tranzistorët dukeshin më shumë si një bast për të ardhmen e teknologjisë, sesa një konfirmim të vlerës së tyre në atë kohë. Dhe, përfundimisht, kishte gjithashtu llogaritje digjitale.
Në fushën e kompjuterëve, disavantazhet e çelësave me llampa elektronike ishin të njohura mirë, me disa skeptikë para luftës që madje mendonin se kompjuteri elektrik nuk do të ishte një pajisje praktikisht e realizueshme. Kur mijëra llampa mblidheshin në një pajisje, ato konsumonin shumë energji elektrike, duke nxjerrë një sasi të madhe nxehtësie, dhe, sa i përket besueshmërisë, mund të mbështeteshim vetëm në djegien e rregullt të tyre. Prandaj, tranzistori me konsum të ulët, i ftohtë dhe pa filament u bë shpëtimi i prodhuesve të kompjuterëve. Disavantazhet e tij si amplifikues (për shembull, një sinjal dalës më të zhurmshëm) nuk përbënin një problem të tillë kur përdorej si çelës. Pengesa e vetme ishte kostoja, dhe në një moment ajo do të fillonte të binte ndjeshëm.
Të gjitha eksperimentet e hershme amerikane me kompjuterë tranzistorë ndodhnin në kryqëzimin e dëshirës së ushtarëve për të shqyrtuar potencialin e teknologjisë së re premtuese dhe dëshira e inxhinierëve për të kaluar në çelësa më të përmirësuar.
Në laboratorët Bell, në vitin 1954 u ndërtua TRADIC për Forcat Ajrore të Shteteve të Bashkuara, për të parë nëse tranzistorët do të mund të mundësonin vendosjen e një kompjuteri digjital në bord të një bombarduesi, duke zëvendësuar navigimin analog dhe ndihmën në kërkimin e objektivave. Laboratori Lincoln i MIT zhvilloi kompjuterin TX-0 si pjesë e një projekti të gjerë të mbrojtjes ajrore në vitin 1956. Makina përdorte një variant tjetër të tranzistorit, atë me barrierë sipërfaqësore, që ishte i përshtatshëm për llogaritjet me shpejtësi të lartë. Philco ndërtoi kompjuterin e saj SOLO nën kontratë me Marinën (në të vërtetë - me kërkesë të NSA), duke e përfunduar atë në vitin 1958 duke përdorur një variant tjetër të tranzistorit me barrierë sipërfaqësore.
NĂ« EvropĂ«n PerĂ«ndimore, e cila nuk kishte aq shumĂ« burime gjatĂ« LuftĂ«s sĂ« FtohtĂ«, historia ishte krejt ndryshe. Pajisje si Manchester Transistor Computer, (njĂ« emĂ«r tjetĂ«r, i frymĂ«zuar nga projekti ENIAC dhe i koduar duke u shkruar mbrapsht), dhe austriaku ishin projekte anĂ«sore, qĂ« pĂ«rdornin burimet qĂ« krijuesit e tyre mund tĂ« gjenin â duke pĂ«rfshirĂ« tranzistorĂ«t me njĂ« pikĂ« kontakti tĂ« gjeneratĂ«s sĂ« parĂ«.
Ka there shumë debate në lidhje me titullin e kompjuterit të parë që përdori transistorët. Të gjitha, natyrisht, varen nga zgjedhja e përcaktimeve të sakta për fjalët si "i pari", "transistor" dhe "kompjuter". Megjithatë, dihet se ku përfundon historia. Komercializimi i kompjuterëve me transistorë filloi pothuajse menjëherë. Vit pas viti, kompjuterët për të njëjtin çmim po bëheshin gjithnjë e më të fuqishëm, ndërsa kompjuterët me të njëjtin nivel fuqie po bëheshin gjithnjë e më të lirë, dhe ky proces dukej aq i pandalshëm, saqë u ngrit në rangun e një ligji, pranë gravitetit dhe ruajtjes së energjisë. A duhet të diskutojmë se cili ishte guri i parë në këtë shembje?
Nga erdhi ligji i Murës?
Duke iu afruar pĂ«rfundimit tĂ« historisĂ« sĂ« kalimtarĂ«ve, Ă«shtĂ« e rĂ«ndĂ«sishme tĂ« bĂ«jmĂ« pyetje: çfarĂ« shkaktoi kĂ«tĂ« shembje? Pse ekziston ligji i MurĂ«s (ose ekzistonte â do tĂ« diskutojmĂ« pĂ«r kĂ«tĂ« ndonjĂ«herĂ« tjetĂ«r)? PĂ«r aeroplanĂ«t ose aspiratorĂ«t nuk ka ligj tĂ« MurĂ«s, as nuk ka pĂ«r lampat elektronike ose rele.
Përgjigjja përbëhet nga dy pjesë:
- Pronat logjike të kalimtarit si një kategori artefakti.
- Mundësia për të përdorur proceset kimike për të prodhuar transistorë.
Fillimisht për thelbin e kalimtarit. Pronat e shumicës së artefakteve duhet të përmbushin një gamë të gjerë kufizimesh fizike të pandalshme. Një aeroplan pasagjerësh duhet të përballojë peshën totale të shumë njerëzve. Një aspirator duhet të jetë në gjendje të thithë një sasi të caktuar papastërtie për një kohë të caktuar mbi një sipërfaqe fizike të caktuar. Aeroplanët dhe aspiratorët do të ishin të padobishëm nëse do të reduktoheshin në nanomasa.
NdĂ«rsa pĂ«r kalimtarin â kalimtarin automatik, qĂ« nuk Ă«shtĂ« prekur kurrĂ« nga dora e njeriut â kufizimet fizike janĂ« shumĂ« mĂ« tĂ« pakta. Ai duhet tĂ« ketĂ« dy gjendje tĂ« ndryshme dhe duhet tĂ« jetĂ« nĂ« gjendje t'u komunikojĂ« kalimtarĂ«ve tĂ« tjerĂ« ndryshimet nĂ« gjendjet e tyre. Pra, gjithçka qĂ« duhet tĂ« bĂ«jĂ« Ă«shtĂ« tĂ« ndizet dhe tĂ« fiket. ĂfarĂ« ka kaq tĂ« veçantĂ« te transistorĂ«t? Pse lloje tĂ« tjera kalimtarĂ«sh digjitalĂ« nuk kanĂ« pĂ«rjetuar pĂ«rmirĂ«sime eksponenciale tĂ« tilla?
KĂ«tu ne qasemi nĂ« faktin e dytĂ«. TranzistorĂ«t mund tĂ« prodhohen pĂ«rmes proceseve kimike pa ndĂ«rhyrje mekanike. QĂ« nĂ« fillim, elementi kyç nĂ« prodhimin e tranzistorĂ«ve ishte pĂ«rdorimi i impuriteteve kimike. MĂ« pas u shfaq procesi planar, i cili eliminoi hapin e fundit mekanik nga prodhimi â bashkĂ«ngjitja e telave. Si rezultat, ai hoqi kufizimin e fundit fizik nĂ« miniaturizim. TranzistorĂ«t tashmĂ« nuk kishin nevojĂ« tĂ« ishin mjaft tĂ« mĂ«dhenj pĂ«r gishta njerĂ«zorĂ« â apo pĂ«r ndonjĂ« pajisje mekanike. E gjithĂ« kjo arrihej nga njĂ« kimikĂ« e thjeshtĂ«, nĂ« njĂ« shkallĂ« tĂ« pabesueshme tĂ« vogĂ«l: acid pĂ«r etching, dritĂ« pĂ«r tĂ« kontrolluar se cilat pjesĂ« tĂ« sipĂ«rfaqes do tĂ« ishin nĂ« pĂ«rputhje me etching-un, dhe avuj pĂ«r tĂ« futur impuritete dhe filma metalikĂ« nĂ« rrugĂ«t e etch-uara.
Por përse është e nevojshme miniaturizimi? Reduktimi i madhësisë ofronte një sërë efekte të këndshme anësore: rritje të shpejtësisë së kalimit, ulje të konsumit të energjisë dhe kostos së kopjeve të veçanta. Këto stimuj të fuqishëm inkurajuan të gjithë të kërkonin mënyra të reja për të reduktuar më tej ndërruesit. Dhe industria e gjysmëpërçuesve kaloi brenda jetës së një njeriu nga prodhimi i ndërruesve me madhësinë e thonjve deri te paketimi i dhjetra miliona ndërruesve në një milimetër katror. Nga kërkesa prej tetë dollarësh për një ndërrues deri te oferta prej njëzet miliona ndërruesish për një dollar.
Ăipi i memories Intel 1103 i vitit 1971. TranzistorĂ«t individualĂ«, me madhĂ«si vetĂ«m disa mikrometra, tashmĂ« nuk dallohen nga syri. Dhe qĂ« nga ajo kohĂ« ata janĂ« zvogĂ«luar edhe njĂ« mijĂ« herĂ« tĂ« tjera.
ĂfarĂ« tjetĂ«r tĂ« lexoni:
- Ernest Bruan dhe Stuart MacDonald, Revolucioni në Miniaturë (1978)
- Michael Riordan dhe Lillian Hoddeson, Zjarri i Kristalit (1997)
- Joel Shurkin, Gjeniu i Thyer (1997)
Burimi: habr.com
