Artikuj të tjerë të ciklit:
- Historia e relĂš?
- Historia e kompjuterëve elektronikë
- Historia e transistorit
- Historia e internetit
Rruga drejt kalueseve të ngurta ka qenë e gjatë dhe e vështirë. Ajo filloi me zbulimin se disa materiale veprojnë në mënyrë të çuditshme në praninë e elektricitetit - ndryshe nga parashikimet e teorive të asaj kohe. Më pas erdhi një histori se si, në shekullin XX, teknologjia u bë një disiplinë gjithnjë e më shkencore dhe institucionale. Amatorët, fillestarët dhe shpikësit profesionistë, pothuajse pa asnjë arsimim shkencor, kontribuan seriozisht në formimin e telegrameve, telefonisë dhe radiove. Por, siç do ta shohim, pothuajse të gjitha përparimet në historinë e elektronikeve të kaluara ndodhën falë shkencëtarëve që kishin studiuar në universitete (dhe zakonisht kishin një doktoratë në fizikë), dhe që punonin në universitete ose laboratorë kërkimorë korporativë.
Ădo njeri me akses nĂ« njĂ« punĂ«tori dhe me aftĂ«si bazike nĂ« punimin e materialeve mund tĂ« ndĂ«rtojĂ« njĂ« rele nga telat, metalet dhe druri. NdĂ«rsa pĂ«r tĂ« krijuar llamba elektronike nevojiten mjete mĂ« tĂ« specializuara, tĂ« cilat janĂ« nĂ« gjendje tĂ« krijojnĂ« njĂ« enĂ« qelqi dhe tĂ« tĂ«rheqin ajrin nga ajo. Pajisjet e kaluara, nga ana tjetĂ«r, ishin futur nĂ« njĂ« vrimĂ« tĂ« lepurit, nga e cila kaluesi digjital nuk u kthye kurrĂ«, duke u zhytur gjithnjĂ« e mĂ« thellĂ« nĂ« botĂ« qĂ« kuptoheshin vetĂ«m nga matematika abstrakte dhe ishin tĂ« arritshme vetĂ«m me ndihmĂ«n e pajisjeve tĂ« çmendura tĂ« shtrenjta.
Galeni
NĂ« vitin 1874 , njĂ« fizikant 24-vjeçar nga Shkolla e ShĂ«n TomĂ«s nĂ« Leipzig, publikoi punimin e parĂ« nga shumĂ« studime tĂ« rĂ«ndĂ«sishme nĂ« karrierĂ«n e tij tĂ« gjatĂ«. Punimi "Rreth kalimit tĂ« rrymave elektrike pĂ«rmes sulfidve tĂ« metaleve" u miratua nĂ« revistĂ«n Pogendorffâs Annalen, njĂ« revistĂ« prestigjioze e dedikuar shkencave fizike. PavarĂ«sisht titullit tĂ« mĂ«rzitshĂ«m, punimi i Braun pĂ«rshkruante disa rezultate eksperimentale tĂ« habitshme dhe enigmatike.
Ferdinand Braun
Braun u intrigued nga sulfidet - kristalet minerale që përbëhen nga lidhjet e squfurit me metalet - falë punimeve . Që në vitin 1833, Michael Faraday vuri në dukje se përçueshmëria e sulfidit të argjendit rritet me temperaturën, një fakt krejtësisht i kundërt me sjelljen e përçuesve metalikë. Hittorf përgatiti një raport të kujdesshëm sasinor mbi matjet e këtij efekti në vitet 1850, për sulfidët si argjendi ashtu edhe bakri. Tani Braun, duke përdorur një konfigurim eksperimental të zgjuar, që shtypte një tel metalik mbi një kristal sulfidi me një spring për të siguruar kontakt të mirë, zbuloi diçka edhe më të çuditshme. Përcueshmëria e kristaleve varej nga drejtimi - për shembull, rryma mund të kalonte mirë në një drejtim, por duke i kthyer polaritetin e baterisë, rryma mund të binte papritur. Kristalet në një drejtim punonin më shumë si përçues (si metale normal), ndërsa në drejtimin e tjetër më shumë si izolatorë (si qelqi ose goma). Ky tipar u njoh si drejtpërdrejtim, për shkak të aftësisë së tij për të drejtuar rrymën alternuese "të rralluar" në rrymën "të sheshtë" DC.
Afërsisht në të njëjtën kohë, studiuesit zbuluan dhe disa karakteristika të tjera të çuditshme të materialeve të tilla si seleni, i cili mund të shfaqet nga disa çimento sulfidike. Nën ndikimin e dritës, seleni rritej përçueshmëria dhe madje fillonte të gjeneronte elektricitet, si dhe mund të përdorej për drejtpërdrejtim. A kishte ndonjë lidhje këtu me kristalet e sulfidit? Pa modele teorike që mund të shpjegonin çfarë po ndodhte, në këtë fushë kishte konfuzion.
Megjithatë, mungesa e teorisë nuk e ndali përpjekjen për aplikimin praktik të rezultateve. Në fund të viteve 1890, Braun u bë profesor në Universitetin e Strasburgut - i sapo aneksuar nga Franca gjatë dhe e riemëruar si Universiteti i Kaiser Wilhelm. Atje, ai u tërhoq në një botë të re të mahnitshme të radiotelegrafisë. Ai pranoi propozimin e një grupi sipërmarrësish për të bashkëpunuar në krijimin e një sistemi komunikimi me valë, të bazuar në transmetimin e valëve radio përmes ujit. Sidoqoftë, ata me shokët e tij shpejt e braktisën idenë fillestare për transmetimin ajror të sinjalit, që përdorte Marconi dhe të tjerë.
NdĂ«r aspektet e radios qĂ« grupi i Braunit pĂ«rpiqej t'i pĂ«rmirĂ«sonte, ishte marrĂ«si standard i asaj kohe, . Ai ka bazohej nga fakti se valĂ«t rinore e detyronin pluhurin metalik tĂ« grumbullohej nĂ« njĂ« masĂ«, duke lejuar qĂ« rryma nga bateria tĂ« kalonte nĂ« pajisjen sinjalizuese. Kjo funksionoi, por sistemi reagonte vetĂ«m ndaj sinjaleve relativisht tĂ« forta, dhe pĂ«r tĂ« thyer grumbullin e pluhurit kĂ«rkohej tĂ« goditej vazhdimisht pajisja. Braun kujtoi eksperimentet e tij tĂ« vjetra me kristale sulfidi dhe nĂ« vitin 1899 ripĂ«rjetoi pajisjen e tij eksperimantale me qĂ«llimin e ri â tĂ« shĂ«rbente si njĂ« detektor pĂ«r sinjalet pa tel. Ai pĂ«rdori efektin e drejtimit pĂ«r tĂ« konvertuar rrymĂ«n e vogĂ«l tĂ« valĂ«vitur qĂ« shkaktohej nga valĂ«t rinore nĂ« rrymĂ« tĂ« vazhdueshme, e cila mund tĂ« ushqente njĂ« altoparlant tĂ« vogĂ«l qĂ« jepte tinguj tĂ« dĂ«gjueshĂ«m pĂ«r çdo pikĂ« ose çizg. Kjo pajisje mĂ« vonĂ« u quajt "" pĂ«r shkak tĂ« pamjes sĂ« wires qĂ« prekte lehtĂ«sisht majĂ«n e kristalit. NĂ« Indi Britanike (ku sot ndodhet Bangladeshi), shkencĂ«tari dhe shpikĂ«si Jagadish Bose ndihmoi nĂ« ndĂ«rtimin e njĂ« pajisjeje tĂ« ngjashme, ndoshta edhe nĂ« vitin 1894. TĂ« tjerĂ«t sĂ« shpejti filluan tĂ« bĂ«nin detektore tĂ« ngjashĂ«m bazuar nĂ« silikoni dhe karborundum (karbidi i silikosit).
Megjithatë, saktësisht , sulfidi i liderës, i cili është shkrirë për të marrë plumb nga kohët e lashta, u bë materiali i preferuar për detektorët kristalorë. Ata ishin të lehtë për t'u prodhuar dhe të lirë, dhe si rezultat u bënë shumë të njohur mes brezit të parë të entuziastëve të radios. Për më tepër, ndryshe nga kogererët binarë (me pluhur, të cilat ose grumbulloheshin ose jo), drejtuesi kristalor mund të riprodhonte një sinjal të vazhdueshëm. Prandaj, ai mund të lëshonte transmetime të dëgjueshme të zërit dhe muzikës, jo vetëm kodin Morse me pikat dhe çizgjet e saj.
Detektori "musteqi i macĂ«s" i bazuar nĂ« galenit. NjĂ« copĂ« e vogĂ«l e telit tĂ« majtĂ« â ky Ă«shtĂ« musteqi, ndĂ«rsa copa e materialit argjendtĂ« poshtĂ« â kristali i galenit.
Megjithatë, siç u vendos së shpejti nga entuziastët e radios që ishin të shqetësuar, gjetja e pikës magjike në sipërfaqen e kristalit që do të ofronte drejtime të mira mund të merrte minuta ose madje edhe orë. Sinjalet pa amplifikim ishin të dobëta dhe kishin një tingull metalik. Deri në vitet 1920, pranuesit me tube elektronike me amplifikatorë triode praktikisht e çuan jashtë përdorimit detektorët kristalorë kudo. Aty njerëzit mbeteshin duke e quajtur atë një tërheqje për shkak të çmimit të ulët.
Ky shfaqje e shkurtër në arenën e pranuesve të radios, dukej se kishte arritur kulmin në aplikimin praktik të vetive të çuditshme elektrike materiale, të zbuluara nga Braun dhe të tjerët.
Oksidi i saktë
Pastaj, në vitet 1920, një fizik tjetër me emrin Lars Grondal zbuloi diçka të çuditshme përmes pajisjes së tij eksperimentale. Grondal, i pari nga një zinxhir inteligjentësh dhe të pakapshëm të historisë së Perëndimit Amerikan, ishte djali i një inxhinieri ndërtimor. Babai i tij, emigrant nga Norvegjia në vitin 1880, kaloi disa dekada duke punuar në hekurudhat e Kalifornisë, Oregonit dhe Washingtonit. Fillimisht, Grondal dukej se kishte vendosur të linte pas botën inxhinierike të babait dhe shkoi në institutin e John Hopkins për të marrë doktoraturën në fizik, për të ndjekur një rrugë akademike. Por pastaj ai gjithashtu u angazhua në industrinë hekurudhore dhe mori një pozicion si drejtori i kërkimeve në kompaninë Union Switch and Signal, një nënaktësi e gjigantit industrial , i cili furnizonte pajisje për industrinë hekurudhore.
Në burime të ndryshme jepen arsye të kontestueshme për motivimin e Grondalit në kërkimet e tij, por siç do që të jetë, ai filloi të eksperimentoje me disqe bakri, të ngrohta nga njëra anë për të krijuar një shtresë oksided. Duke punuar me to, ai vuri re asimetri të rrymës - rezistenca në një drejtim ishte tre herë më e madhe se në të kundërtën. Disku i bakrit dhe oksidit të bakrit drejtonte rrymën, ashtu si kristali i sulfide.
Skema e drejtimeve të oksidit të bakrit
Gjoni i Grondal zhvilloi një drejtpërdrejtësi komerciale të gatshme për përdorim, duke u mbështetur në këtë fenomen për gjashtë vitet e ardhshme, me ndihmën e një studiuesi tjetër nga SHBA, Paul Geiger, më pas dorëzoi një aplikim për patentë dhe shpalli zbulimin e tij në Shoqatën Fizikës Amerikane në vitin 1926. Pajisja shpejt u bë një hit komercial. Falë mungesës së fijeve të brishta, ajo ishte shumë më e besueshme se drejtpërdrejtësit bazuar në lampat elektronike, të cilat funksiononin sipas parimeve të Flemingut, dhe ishte e lirë për t'u prodhuar. Ndryshe nga kristalet-bazë të Braun, ajo funksiononte që në përpjekjen e parë, dhe duke qenë se kishte një sipërfaqe kontakti më të madhe midis metalit dhe oksidit, ajo punonte me një gamë më të gjerë të rrymave dhe tensioneve. Ajo mund të ngarkonte bateritë, të zbulojë sinjale në sisteme të ndryshme elektrike dhe të funksiononte si një shunt sigurie në gjeneratorë të fuqishëm. Kur përdorej si fotolement, diskët mund të funksiononin si matës të sasisë së dritës dhe ishin veçanërisht të dobishëm në fotografi. Studiues të tjerë gjithashtu zhvilluan drejtpërdrejtësit nga seleni, duke gjetur përdorime të ngjashme.
Një paketë drejtpërdrejtësish bazuar në oksid bakri. Një përbërje prekje e disa disqeve rriti rezistencën e kthyer, duke lejuar përdorimin e tyre me tension të lartë.
Pas disa vitesh, dy fizikantĂ« nga LaboratorĂ«t Bell, Joseph Becker dhe , vendosĂ«n tĂ« studiojnĂ« parimin e funksionimit tĂ« drejtpĂ«rdrejtĂ«sit tĂ« bakrit â ishin tĂ« interesuar tĂ« dinin se si funksionon dhe si mund tĂ« pĂ«rdoret nĂ« kompaninĂ« Bell System.
Brattain nĂ« moshĂ« tĂ« avancuar â rreth vitit 1950
Brattain ishte origjinal nga e njëjta zonë si Grondal, nga Northwest Paqësor, ku rritej në një fermë disa kilometra larg kufirit kanadez. Në klasat e larta, ai filloi të interesohej për fizikën, tregoi aftësi në këtë fushë, dhe përfundimisht fitoi një doktoratë në Universitetin e Minesotës në fund të viteve 1920, dhe iu bashkua Laboratorëve Bell në vitin 1929. Ndër të tjera, në universitet ai studioi fizikën teorike më të re, e cila po fitonte popullaritet në Evropë, të njohur si mekanika kuantike (mentor i tij ishte , i cili gjithashtu mentoroi John Atanasoff).
Revolucioni Kuantik
Një platformë teorike e re u zhvillua ngadalë gjatë tri dekadave të fundit, dhe një kohë do të ishte në gjendje të shpjegonte të gjitha fenomenet e çuditshme, të cilat ishin vëzhguar për shumë vite në materiale si galeniti, seleni dhe oksidi i bakrit. Një gjeneratë e të rinjve fizikantësh, kryesisht nga Gjermania dhe vendet fqinjë, shkaktuan një revolucion kuantik në fizikë. Kudo që shikonin, ata zbulonin një botë të çuditshme dhe të ndarë, e cila ishte e ndryshme nga ajo që kanë mësuar, dhe jo një botë të qetë dhe të vazhdueshme.
TĂ« gjitha filloi nĂ« vitet 1890. Max Planck, profesor i njohur i Universiteteve tĂ« Berlinit, vendosi tĂ« merrej me njĂ« problem tĂ« njohur tĂ« pazgjidhur: si lĂ«shon njĂ«substanicĂ« ideale, qĂ« thith gjithĂ« energjinĂ« dhe nuk e reflekton atĂ«) dhe çfarĂ« rrezatimi emeton nĂ« spektĂ«r elektromagnetik? U provuan modele tĂ« ndryshme, asnjĂ«ra prej tĂ« cilave nuk pĂ«rputhej me rezultatet eksperimentale â ato dĂ«shtuan ose nĂ« njĂ«, ose nĂ« anĂ«n tjetĂ«r tĂ« spektroskopit. Planck zbuloi se nĂ«se supozohej se energjia emetohet nga trupi nĂ« paketa tĂ« vogla tĂ« madhe tĂ« ndara, mund tĂ« shkruhej njĂ« ligjĂ« tĂ« thjeshtĂ« tĂ« relacionit midis frekuencĂ«s dhe energjisĂ«, qĂ« pĂ«rputhej perfekt me rezultatet empirike.
Pak pas kĂ«saj, Einstein zbuloi se kjo Ă«shtĂ« e vĂ«rtetĂ« edhe me thithjen e dritĂ«s (hint i parĂ« pĂ«r fotonĂ«t), ndĂ«rsa J.J. Thomson tregoi se elektriciteti gjithashtu transportohet jo si njĂ« lĂ«ng apo valĂ« e vazhdueshme, por si grimca tĂ« veçanta â elektrone. Pastaj Niels Bohr krijoi njĂ« model qĂ« shpjegonte se si atomĂ«t e eksituar emetojnĂ« rrezatim, duke u caktuar elektroneve orbita tĂ« veçanta nĂ« atom, secila nga tĂ« cilat kishte energjinĂ« e vet. MegjithatĂ«, ky emĂ«r Ă«shtĂ« i gĂ«njyshĂ«m, pasi ata nuk veprojnĂ« aspak si orbitat e planetĂ«ve â nĂ« modelin Bohr, elektronet kalonin menjĂ«herĂ« nga njĂ« orbital, ose nivel energjie nĂ« tjetrin, pa kaluar nĂ« njĂ« gjendje ndĂ«rmjet. Dhe, pĂ«rfundimisht, nĂ« vitet 1920, Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg, Max Born dhe tĂ« tjerĂ« krijuan njĂ« platformĂ« matematike tĂ« pĂ«rgjithshme tĂ« njohur si mekanika kuantike, e cila pĂ«rfshinte tĂ« gjitha modelet e veçanta kuantike, tĂ« krijuara gjatĂ« njĂ«zet viteve tĂ« mĂ«parshme.
Der për këtë kohë, fizikantët ishin tashmë të sigurt se materiale si seleni dhe galeniti, të cilat tregojnë pronat fotogalvanike dhe drejtuesve, i përkasin një klase të veçantë materialesh që ata e quajtën gjysmëpërçues. Klasifikimi mori kaq shumë kohë për disa arsye. Së pari, kategoritë e njohura "të drejtuesve" dhe "izolatorëve" ishin të mjaftueshme të gjera. Të ashtuquajturit "të drejtuesve" ndaheshin jashtëzakonisht në drejtueshmëri, ashtu siç ndodhte (me më pak intensitet) edhe me izolatorët, dhe nuk ishte e qartë se si një drejtues i caktuar mund të kategorizohej në një nga këto klasa. Më shumë, deri në mesin e shekullit të 20-të, ishte e pamundur të merreshin ose të krijoheshin substanca shumë të pastra, dhe çdo çrregullim në drejtueshmërinë e materialeve natyrore gjithmonë mund të atribuoheshin ndotjes.
Tani fizikantët kishin si mjete matematikore mekanikën kuantike, ashtu edhe një klasë të re materialesh në të cilën mund të aplikoheshin ato. Teoritik britanik ishte i pari që e grumbulloi gjithçka dhe ndBuilding a general model of semiconductors and their operating principles in 1931.
Fillimisht Wilson argumentoi se materialet drejtues dalloheshin nga dielektrikët nga gjendjet e zona energjike. Mekanika kuantike pohon se elektronet mund të ekzistojnë në një numër të kufizuar të niveleve të energjisë, të cilat u përkasin orbitave të atomeve të veçanta. Nëse këta atome kompresohen së bashku në strukturën e ndonjë materiali, është më e saktë të përfytyrosh zona të vazhdueshme energjitike, që kalojnë përmes tij. Në drejtues, në zonat energjitike të larta ka vende të lira, dhe fusha elektrike mund të lëvizë lirshëm elektronet atje. Në izolatorët, zonat janë të mbushura, dhe për të arritur në zonën më të lartë, ku elektriciteti do të kalonte më lehtë, duhet të ngjiten mjaft larg.
Kjo e çoi atĂ« nĂ« pĂ«rfundimin se papastĂ«rtitĂ« â atomet e huaj nĂ« strukturĂ«n e materialit â duhet tĂ« kontribuonin nĂ« pronat e tij gjysmĂ«pĂ«rçuese. Ato mund tĂ« ofrojnĂ« elektrone tĂ« tepĂ«rta, tĂ« cilat dalin lehtĂ«sisht nĂ« zonĂ«n e drejtimit, ose hapĂ«sira â mungesa e elektronit nĂ« krahasim me materialin tjetĂ«r â e cila krijon vende energjitike tĂ« zbrazĂ«ta, ku mund tĂ« lĂ«vizin elektronet e lira. Variante e para mĂ« vonĂ« u quajtĂ«n gjysmĂ«pĂ«rçues tĂ« tipit n (ose elektrone) â pĂ«r ngarkesĂ«n negative tĂ« tepĂ«rt, ndĂ«rsa tĂ« dyta â tĂ« tipit p, ose hapĂ«sira â pĂ«r ngarkesĂ«n e tepĂ«rt pozitive.
Në fund, Wilson sugjeroi se drejtimi i rrymës nga gjysmëpërçuesit mund të shpjegohej në terma kuantike , një shkëputje të papritur të elektronit përmes një barriere elektrike të hollë në material. Teoria dukej e besueshme, megjithatë parashikonte se rrjedha në drejtues duhet të shkonte nga oksidi në bakër, ndërsa në realitet ishte e kundërta.
Ashtu, pavarĂ«sisht tĂ« gjitha pĂ«rparimeve tĂ« Wilson-it, gjysmĂ«pĂ«rçuesit mbetĂ«n tĂ« vĂ«shtirĂ« pĂ«r t'u shpjeguar. Siç bĂ«hej gjithmonĂ« e qartĂ«, ndryshimet mikroskopike nĂ« strukturĂ«n kristalore dhe pĂ«rqendrimin e papastĂ«rtive patĂ«n ndikim disproporcional mbi sjelljen e tyre elektrike makroskopike. Pa marrĂ« parasysh mungesĂ«n e kuptueshmĂ«risĂ« â pasi askush nuk mundi tĂ« shpjegonte vobservimin eksperimental qĂ« Brawn bĂ«ri 60 vjet mĂ« parĂ« â Brattain dhe Becker zhvilluan njĂ« proces tĂ« efektshĂ«m tĂ« prodhimit tĂ« drejtuesve tĂ« oksidit tĂ« bakrit pĂ«r punĂ«dhĂ«nĂ«sin e tyre. Sistemi Bell shpejt filloi tĂ« zĂ«vendĂ«sonte drejtuesit nĂ« lambat elektronike nĂ« tĂ« gjithĂ« sistemin me njĂ« pajisje tĂ« re, e cila inxhinierĂ«t e tij e quajtĂ«n , pasi qĂ« rezistenca e saj ndryshonte nĂ« varĂ«si tĂ« drejtimit.
Medalja e artë
Mervin Kelly, fizikant dhe ish-kreu i departamentit të lambave elektronike në Laboratorët Bell, ishte shumë i interesuar në këtë arritje. Për disa dhjetëra vjet, lambat elektronike kishin shërbyer Bell-it një shërbim të çmuar dhe mund të realizonin funksione, të cilat nuk ishin të arritshme për gjeneratën e mëparshme të komponentëve mekanikë dhe elektromeanikë. Por ato ngroheshin shumë, nganjëherë digjnin, konsumonin shumë energji dhe ishin të komplikuara për t'u mirëmbajtur. Kelly kishte për qëllim të rindërtonte sistemin Bell nga fillimi mbi baza më të besueshme dhe më të forta të komponentëve elektronikë solide, si varistori, i cili nuk kërkonte as dërrasa të hermetizuara të mbushura me gaz apo as zucklë e nxehta. Në vitin 1936, ai u bë kreu i departamentit të kërkimit të Laboratorëve Bell dhe filloi të riformatojë organizatën në një drejtim të ri.
Pas përfitimi të një drejtpërdrejtësi të ngurtë, hapi tjetër logjik ishte krijimi i një amplifikatori të ngurtë. Natyrisht, një pajisje e tillë mund të punonte gjithashtu si një ndërrues digjital, ashtu si amplifikatori me vakum. Kjo ishte veçanërisht e rëndësishme për laboratorin Bell, pasi shumë ndërrues elektromechanikë digjitalë vazhdonin të ishin në përdorim në telefonat. Kompania kërkonte një zëvendësim më të besueshëm, të kompakt, energjikisht efikas dhe të ftohtë për vakumin në sistemet telefonike, radio, radarë dhe pajisje të tjera analogjike, ku ato ishin përdorur për të amplifikuar sinjale të dobëta deri në një nivel të kapshëm për veshin njerëzor.
Në vitin 1936, Laboratorët Bell përfundimisht hoqën ndalimin për rekrutimin e personelit, të vendosur gjatë . Kelly menjëherë filloi të punësonte ekspertë në mekanikë kuantike për të ndihmuar në nisjen e programit të tij të kërkimeve mbi pajisjet e ngurtë, mes të cilëve ishte dhe , një tjetër përfaqësues nga Bregu Perëndimor, nga Palo Alto (Kaliforni). Tema e disertacionit të tij të sapokryer në MIT ishte më se e përshtatshme për nevojat e Kelly: "Zona elektronike në kloridin e natriumit".
Brattain dhe Becker gjatë kësaj kohe vazhduan kërkimet e tyre mbi drejtpërdresitë me oksid bakri, duke kërkuar të krijonin një amplifikator të ngurtë më të përmirësuar. Mënyra më e dukshme për ta bërë këtë ishte duke ndjekur analogjinë me amplifikatorin me vakum. Njësoj si Lee de Forest, i cili mori një amplifikator me vakum dhe mes katodës dhe anodës, kështu Brattain dhe Becker e paraqitën idenë e vendosjes së rrjetës në kontaktin mes bakrit dhe oksidit të bakrit, ku supozohej se ndodhte drejtpërdrezimi. Megjithatë, për shkak të trashësisë së vogël të shtresës, ata e konsideruan të pamundur ta bënin këtë dhe nuk patën sukses.
NdĂ«rkohĂ«, zhvillime tĂ« tjera treguan se LaboratorĂ«t Bell nuk ishin e vetmja kompani qĂ« ishte e interesuar pĂ«r elektronikat e ngurtĂ«. NĂ« vitin 1938, Rudolf Hilch dhe Robert Paul publikuan rezultatet e eksperimenteve tĂ« kryera nĂ« Universitetin e Göttingen mbi njĂ« amplifikator tĂ« ngurtĂ« nĂ« punĂ«, i krijuar pĂ«rmes integrimit tĂ« njĂ« rrjete nĂ« kristalin e bromidit tĂ« kaliumit. Ky pajisje laboratorike nuk kishte vlerĂ« praktike â kryesisht, pasi punonte nĂ« njĂ« frekuencĂ« jo mĂ« tĂ« lartĂ« se 1 Hz. MegjithatĂ«, ky arritje nuk mund tĂ« mos e gĂ«zonte tĂ« gjithĂ« ata qĂ« ishin tĂ« interesuar pĂ«r elektronikat e ngurtĂ«. NĂ« tĂ« njĂ«jtin vit, Kelly e vendosi Shockley nĂ« njĂ« grup tĂ« ri tĂ« pavarur pĂ«r kĂ«rkimin mbi pajisjet e ngurtĂ« dhe i dha atij dhe kolegĂ«ve tĂ« tij, Foster Nix dhe Dean Wooldridge, kartĂ« blanche pĂ«r tĂ« eksploruar mundĂ«sitĂ« e tyre.
Të paktën dy shpikës të tjerë arritën të krijonin amplifikatorë të ngurtë para Luftës së Dytë Botërore. Në vitin 1922, fizikanti dhe shpikësi sovjetik publikoi rezultatet e eksperimenteve të suksesshme me polusë kënaqësie, por punët e tij mbetën të paqëndrueshme për komunitetin perëndimor; në vitin 1926, shpikësi amerikan Julius Lilienfeld paraqiti një kërkesë për patentë për një amplifikator të ngurtë, megjithatë nuk kishte dëshmi mbi funksionalitetin e shpikjes së tij.
Zbulimi i parĂ« tĂ« rĂ«ndĂ«sishĂ«m pĂ«r Shockley nĂ« detyrĂ«n e tij tĂ« re ndodhi gjatĂ« leximit tĂ« punĂ«s sĂ« fizikantit britanik Neville Mott "Teoria e drejtpĂ«rdhezĂ«ve kristalorĂ«" nga viti 1938, ku pĂ«rfundimisht shpjegohej principi i funksionimit tĂ« drejtpĂ«rdresĂ«s Grondal mbi oksidin e bakrit. Mott pĂ«rdori matematikĂ«n e mekanikĂ«s kuantike pĂ«r tĂ« pĂ«rshkruar formimin e fushĂ«s elektrike nĂ« kufirin mes metalit qĂ« bĂ«n kalim dhe oksidit tĂ« polusĂ«, dhe se si elektronet "kaluar" pĂ«rmes kĂ«tij barrieri elektrik, pĂ«rveç se tâu jepnin term qĂ« sugjerohej nga Wilson. Rryma kalon mĂ« lehtĂ« nga metali nĂ« polusĂ« se pĂ«rkundrazi, pasi metali ka shumĂ« mĂ« tepĂ«r elektrone tĂ« lira.
Kjo e çoi Shokli pikĂ«risht nĂ« tĂ« njĂ«jtin koncept qĂ« Brattain dhe Becker e kishin shqyrtuar dhe refuzuar shumĂ« vite mĂ« parĂ« â tĂ« krijonin njĂ« amplifikues me shumëçip, duke futur njĂ« rrjetĂ« me oksid bakri nĂ« hapĂ«sirĂ«n midis bakrit dhe oksidit tĂ« bakrit. Ai shpresonte se rryma qĂ« kalonte pĂ«rmes rrjetĂ«s do tĂ« rrisĂ« barrierĂ«n qĂ« kufizonte rrymĂ«n nga bakri nĂ« oksid, duke krijuar njĂ« version tĂ« pĂ«rforcuar, tĂ« inversuar tĂ« sinjalit nĂ« rrjetĂ«. PĂ«rpjekja e tij e parĂ« ishte plotĂ«sisht e dĂ«shtuar, prandaj ai iu drejtua njĂ« personi me aftĂ«si laboratorike mĂ« tĂ« zhvilluara dhe tĂ« njohur mirĂ« me drejtuesit â Walter Brattain. Edhe pse nuk kishte dyshime pĂ«r rezultatin, Brattain pranoi tĂ« kĂ«naqte kureshtjen e Shoklit dhe krijoi njĂ« version mĂ« tĂ« avancuar tĂ« amplifikuesit 'rrjetĂ«'. Ajo gjithashtu dĂ«shtoi tĂ« funksiononte.
Pastaj lufta ndërhyri, duke lënë programin e ri të kërkimeve të Kelly në kaos. Kelly u vendos në krye të një grupi punues për radarët në Laboratorët Bell, duke punuar nën mbështetje të qendrës kryesore të kërkimeve për radarët të SHBA në MIT. Brattain punoi për një kohë të shkurtër nën të, pastaj kaloi në kërkime për zbulimin magnetik të nëndetëseve për llogari të flotës ushtarake. Wulridge punoi mbi sistemet e kontrollit të zjarrin, Nix mbi difuzionin e gazeve për Projektin Manhattan, dhe Shokli kaloi në kërkime operative, duke u angazhuar fillimisht në luftë kundër nëndetëseve në Atlantik, dhe më pas në bombardimet strategjike në Paqësor.
Por, pavarësisht nga kjo ndërhyrje, lufta nuk ndali zhvillimin e elektronikës me shumëçip. Përkundrazi, ajo organizoi një pompim masiv burimesh në këtë fushë dhe çoi në përqendrim kërkimesh mbi dy materiale: germaniu dhe silikoni.
ĂfarĂ« tjetĂ«r pĂ«r tĂ« lexuar
Ernest Bruan dhe Stuart MacDonald, Revolution in Miniature (1978)
Friedrich Kurylo dhe Charles Susskind, Ferdinand Braun (1981)
G. L. Pearson dhe W. H. Brattain, âHistoria e KĂ«rkimeve mbi GjysmĂ«pĂ«rçuesit,â Proceedings of the IRE (Dhjetor 1955).
Michael Riordan dhe Lillian Hoddeson, Crystal Fire (1997)
Burimi: habr.com
