Tranzistorning hikoyasi: qorong'uda yo'lingizni paypaslash

Tranzistorning hikoyasi: qorong'uda yo'lingizni paypaslash

Seriyadagi boshqa maqolalar:

Qattiq holatdagi kalitlarga yo'l uzoq va qiyin bo'ldi. Bu ma'lum materiallar elektr borligida g'alati harakat qilishini kashf qilish bilan boshlandi - o'sha paytdagi nazariyalar bashorat qilganidek emas. Keyinchalik texnologiya 20-asrda tobora ortib borayotgan ilmiy va institutsional intizomga aylangani haqidagi hikoya edi. Ilmiy ma'lumotga ega bo'lmagan havaskorlar, yangi boshlanuvchilar va professional ixtirochilar telegraf, telefoniya va radioning rivojlanishiga jiddiy hissa qo'shdilar. Ammo, biz ko'rib turganimizdek, qattiq jismli elektronika tarixidagi deyarli barcha yutuqlar universitetlarda o'qigan (va odatda fizika fanlari nomzodi darajasiga ega) va universitetlarda yoki korporativ tadqiqot laboratoriyalarida ishlagan olimlar tomonidan amalga oshirilgan.

Seminarga kirish huquqiga ega va asosiy materiallar ko'nikmalariga ega bo'lgan har bir kishi simlar, metall va yog'ochdan o'rni yig'ishi mumkin. Vakuum naychalarini yaratish shisha lampochkani yaratadigan va undan havoni pompalay oladigan ko'proq maxsus vositalarni talab qiladi. Qattiq jismli qurilmalar quyon teshigidan g'oyib bo'ldi, undan raqamli kalit hech qachon qaytib kelmadi va faqat mavhum matematika uchun tushunarli bo'lgan va faqat aqldan ozgan qimmatbaho asbob-uskunalar yordamida erishish mumkin bo'lgan dunyoga chuqurroq kirib bordi.

Galena

1874 yil Ferdinand Braun, Sankt-Peterburgdan 24 yoshli fizik. Tomas Leyptsigda o'zining uzoq faoliyati davomida ko'plab muhim ilmiy ishlardan birinchisini nashr etdi. "Elektr toklarining metall sulfidlar orqali o'tishi to'g'risida" maqolasi fizika fanlariga bag'ishlangan nufuzli jurnal - Pogendorff's Annalenda qabul qilindi. Zerikarli sarlavhaga qaramay, Braunning qog'ozi hayratlanarli va hayratlanarli eksperimental natijalarni tasvirlab berdi.

Tranzistorning hikoyasi: qorong'uda yo'lingizni paypaslash
Ferdinand Braun

Braun o'z ishi tufayli sulfidlar - oltingugurtning metallar bilan birikmalaridan tashkil topgan mineral kristallar bilan qiziqdi. Iogan Vilgelm Xittorf. 1833 yilda Maykl Faraday kumush sulfidning o'tkazuvchanligi harorat bilan ortib borishini ta'kidladi, bu metall o'tkazgichlarning xatti-harakatlariga mutlaqo ziddir. Xittorf 1850-yillarda kumush va mis sulfidlari uchun bu ta'sirning o'lchovlari bo'yicha to'liq miqdoriy hisobot tuzdi. Endi Braun yaxshi aloqani ta'minlash uchun metall simni sulfid kristaliga prujinali bosgan aqlli eksperimental qurilmadan foydalanib, hatto g'alati narsani topdi. Kristallarning o'tkazuvchanligi yo'nalishga bog'liq edi - masalan, oqim bir yo'nalishda yaxshi oqishi mumkin edi, lekin batareyaning qutbliligi teskari bo'lganda, oqim birdan keskin tushib ketishi mumkin edi. Kristallar ko'proq bir yo'nalishda (oddiy metallar kabi) o'tkazgichlarga va boshqa yo'nalishda (shisha yoki kauchuk kabi) izolyatorga o'xshardi. Bu xususiyat rektifikatsiya deb nomlandi, chunki u "kıvrılmış" o'zgaruvchan tokni "tekis" to'g'ridan-to'g'ri oqimga to'g'rilash qobiliyatiga ega.

Taxminan bir vaqtning o'zida tadqiqotchilar ma'lum metall sulfidli rudalardan eritilishi mumkin bo'lgan selen kabi materiallarning boshqa g'alati xususiyatlarini aniqladilar. Yorug'lik ta'sirida selen o'tkazuvchanlikni oshirdi va hatto elektr energiyasini ishlab chiqara boshladi va uni tuzatish uchun ham ishlatish mumkin edi. Sulfid kristallari bilan bog'liqlik bormi? Nima bo'layotganini tushuntirish uchun nazariy modellarsiz, maydon chalkashlik holatida edi.

Biroq, nazariyaning etishmasligi natijalarni amalda qo'llashga urinishlarni to'xtatmadi. 1890-yillarning oxirida Braun Strasburg universitetida professor bo'ldi - yaqinda Frantsiyadan qo'shib olingan. Franko-Prussiya urushi va Kayzer Vilgelm universiteti deb o'zgartirildi. U erda u radiotelegrafiyaning hayajonli yangi olamiga singib ketdi. U bir guruh tadbirkorlarning birgalikda suv orqali radioto‘lqinlarni uzatishga asoslangan simsiz aloqa tizimini yaratish taklifiga rozi bo‘ldi. Biroq, u va uning sheriklari tez orada Markoni va boshqalar tomonidan qo'llanilgan havo signalizatsiyasi foydasiga dastlabki g'oyadan voz kechdilar.

Braun guruhi yaxshilamoqchi bo'lgan radio aspektlari orasida o'sha paytdagi standart qabul qiluvchi ham bor edi. bog'lovchi. Bu radioto'lqinlar metall parchalarni birlashtirib, batareyadan oqimning signalizatsiya qurilmasiga o'tishiga imkon berganiga asoslandi. Bu ishladi, lekin tizim faqat nisbatan kuchli signallarga javob berdi va bir parcha talaş parchalanishi uchun qurilmani doimiy ravishda urish kerak edi. Braun sulfid kristallari bilan o'tkazgan eski tajribalarini esladi va 1899 yilda u o'zining eski eksperimental qurilmasini yangi maqsad - simsiz signallar uchun detektor sifatida xizmat qilish uchun qayta yaratdi. U rektifikatsion effektdan radio toʻlqinlarni oʻtkazish natijasida hosil boʻlgan mayda tebranuvchi tokni har bir nuqta yoki chiziq uchun eshitiladigan chertishni keltirib chiqaradigan kichik dinamikni quvvatlantiradigan toʻgʻridan-toʻgʻri oqimga aylantirish uchun foydalangan. Keyinchalik bu qurilma "mushuk mo'ylovi detektori"Kristalning yuqori qismiga osongina tegib turgan simning ko'rinishi tufayli. Britaniya Hindistonida (bugungi kunda Bangladesh joylashgan) olim va ixtirochi Jagadish Bose xuddi shunday qurilmani, ehtimol, 1894 yilda qurgan. Boshqalar tez orada kremniy va karborund (kremniy karbid) asosida shunga o'xshash detektorlar yasashni boshladilar.

Biroq, shunday galena, Qadim zamonlardan beri qo'rg'oshin ishlab chiqarish uchun eritilgan qo'rg'oshin sulfid kristall detektorlari uchun tanlov materialiga aylandi. Ularni tayyorlash oson va arzon edi va natijada ular radio havaskorlarining dastlabki avlodlari orasida juda mashhur bo'ldi. Bundan tashqari, ikkilik kohererdan farqli o'laroq (talaş bilan birga yig'ilgan yoki bo'lmagan), kristalli rektifikator uzluksiz signalni qayta ishlab chiqarishi mumkin. Shuning uchun u nuqta va chiziqli Morze alifbosini emas, balki quloqqa eshitiladigan ovoz va musiqani ishlab chiqara oldi.

Tranzistorning hikoyasi: qorong'uda yo'lingizni paypaslash
Galenaga asoslangan mushukning mo'ylovi detektori. Chapdagi kichik sim bo'lagi mo'ylov, pastki qismidagi kumush rangli material bo'lagi esa galena kristalidir.

Biroq, umidsizlikka uchragan radio havaskorlari tez orada kashf qilganidek, kristall yuzasida yaxshi tuzatishga yordam beradigan sehrli nuqtani topish uchun bir necha daqiqalar yoki hatto soatlar ketishi mumkin. Va kuchaytirilmagan signallar zaif va metall tovushga ega edi. 1920-yillarga kelib, triod kuchaytirgichli vakuumli trubkali qabul qiluvchilar kristall detektorlarni deyarli hamma joyda eskirgan. Ularning yagona jozibali xususiyati arzonligi edi.

Radio maydonidagi bu qisqacha ko'rinish Braun va boshqalar tomonidan kashf etilgan materialning g'alati elektr xususiyatlarini amaliy qo'llash chegarasi bo'lib tuyuldi.

Mis oksidi

Keyin 1920-yillarda Lars Grondahl ismli yana bir fizik o'zining eksperimental qurilmasi bilan g'alati narsani topdi. Amerika G'arbiy tarixidagi birinchi aqlli va notinch odamlardan biri bo'lgan Grondahl qurilish muhandisining o'g'li edi. 1880 yilda Norvegiyadan hijrat qilgan otasi Kaliforniya, Oregon va Vashingtonda bir necha o'n yillar davomida temir yo'llarda ishlagan. Avvaliga Grondahl otasining muhandislik olamini ortda qoldirib, akademik yo'lni davom ettirish uchun Jons Xopkinsga fizika bo'yicha doktorlik uchun borishga qaror qilgandek tuyuldi. Ammo keyin u temir yo'l biznesiga aralashdi va sanoat gigantining bo'limi bo'lgan Union Switch and Signal kompaniyasida tadqiqot direktori lavozimini egalladi. Westinghouse, temir yo'l sanoati uchun uskunalar yetkazib bergan.

Turli manbalar Grondahlning o'z tadqiqotiga motivatsiyasining qarama-qarshi sabablarini ko'rsatadi, ammo u oksidlangan qatlam yaratish uchun bir tomondan qizdirilgan mis disklar bilan tajriba o'tkaza boshladi. Ular bilan ishlashda u oqimning assimetriyasini payqadi - bir yo'nalishdagi qarshilik boshqasiga qaraganda uch barobar ko'p edi. Mis va mis oksidi diski xuddi sulfid kristalli kabi oqimni to'g'irladi.

Tranzistorning hikoyasi: qorong'uda yo'lingizni paypaslash
Mis oksidi rektifikator sxemasi

Grondahl keyingi olti yil davomida ushbu hodisa asosida foydalanishga tayyor tijorat rektifikatorini ishlab chiqishga sarfladi va 1926 yilda patentga ariza berishdan va Amerika Fizika Jamiyatiga o'zining kashfiyoti haqida e'lon qilishdan oldin boshqa amerikalik tadqiqotchi Pol Geygerdan yordam so'radi. darhol tijorat hitiga aylandi. Mo'rt filamentlar yo'qligi sababli, u Fleming klapan printsipiga asoslangan vakuum trubkasi rektifikatoriga qaraganda ancha ishonchli edi va ishlab chiqarish arzonroq edi. Jigarrang rektifikator kristallaridan farqli o'laroq, u birinchi urinishda ishladi va metall va oksid o'rtasidagi kattaroq aloqa maydoni tufayli u kengroq oqim va kuchlanish diapazonida ishladi. U batareyalarni zaryadlashi, turli elektr tizimlaridagi signallarni aniqlashi va kuchli generatorlarda xavfsizlikni ta'minlovchi vosita sifatida ishlashi mumkin. Fotoelement sifatida foydalanilganda, disklar yorug'lik o'lchagich sifatida harakat qilishi mumkin va ayniqsa fotografiyada foydali bo'lgan. Taxminan bir vaqtning o'zida boshqa tadqiqotchilar shunga o'xshash ilovalarni topadigan selenli rektifikatorlarni ishlab chiqdilar.

Tranzistorning hikoyasi: qorong'uda yo'lingizni paypaslash
Mis oksidi asosidagi rektifikatorlar to'plami. Bir nechta disklarning yig'ilishi teskari qarshilikni oshirdi, bu ularni yuqori kuchlanish bilan ishlatishga imkon berdi.

Bir necha yil o'tgach, Bell Labsning ikki fiziklari Jozef Bekker va Valter Brattain, mis rektifikatorining ishlash printsipini o'rganishga qaror qilishdi - ular qanday ishlashini va Bell tizimida qanday foydalanish mumkinligini o'rganishga qiziqishdi.

Tranzistorning hikoyasi: qorong'uda yo'lingizni paypaslash
Qarilikda Brattain - taxminan. 1950

Brattain Tinch okeanining shimoli-g'arbiy qismidagi Grondal bilan bir hududdan bo'lib, u erda Kanada chegarasidan bir necha kilometr uzoqlikdagi fermada o'sgan. O'rta maktabda u fizikaga qiziqib, bu sohada qobiliyat ko'rsatdi va oxir-oqibat 1920-yillarning oxirida Minnesota universitetida doktorlik darajasini oldi va 1929 yilda Bell Laboratoriesga ishga kirdi. Shu bilan birga, u universitetda o'qidi. Evropada mashhur bo'lgan va kvant mexanikasi deb nomlanuvchi so'nggi nazariy fizika (uning kuratori Jon Xasbrouk Van Vlek, u ham Jon Atanasoffga ustozlik qilgan).

Kvant inqilobi

So'nggi o'ttiz yillikda yangi nazariy platforma asta-sekin rivojlandi va o'z vaqtida u galen, selen va mis oksidi kabi materiallarda yillar davomida kuzatilgan barcha g'alati hodisalarni tushuntira oladi. Asosan Germaniya va qo'shni mamlakatlardan kelgan yosh fiziklarning butun kogortasi fizikada kvant inqilobiga sabab bo'ldi. Qaerga qaramasinlar, ular o'zlariga o'rgatilgan silliq va uzluksiz dunyoni emas, balki g'alati, diskret bo'laklarni topdilar.

Hammasi 1890-yillarda boshlangan. Maks Plank, Berlin universitetining taniqli professori, taniqli hal qilinmagan muammo bilan ishlashga qaror qildi: qanday qilib "mutlaqo qora tan"(barcha energiyani o'ziga singdiradigan va uni aks ettirmaydigan ideal modda) elektromagnit spektrda nurlanishni chiqaradimi? Turli xil modellar sinab ko'rildi, ularning hech biri eksperimental natijalarga mos kelmadi - ular spektrning bir chetida ham, boshqasida ham muvaffaqiyatsizlikka uchradi. Plank shuni aniqladiki, agar energiya jism tomonidan diskret kattalikdagi kichik "paketlar"da chiqariladi deb hisoblasak, u holda chastota va energiya o'rtasidagi munosabatlarning oddiy qonunini yozishimiz mumkin, bu empirik natijalarga to'liq mos keladi.

Ko'p o'tmay, Eynshteyn xuddi shu narsa yorug'likning yutilishi bilan sodir bo'lganligini aniqladi (fotonlarning birinchi ishorasi) va J. J. Tomson elektr toki ham uzluksiz suyuqlik yoki to'lqin orqali emas, balki diskret zarrachalar - elektronlar tomonidan olib borilishini ko'rsatdi. Keyin Niels Bor hayajonlangan atomlarning har biri o'z energiyasiga ega bo'lgan atomdagi alohida orbitalarga elektronlarni belgilash orqali nurlanishni qanday chiqarishini tushuntirish uchun model yaratdi. Biroq, bu nom noto'g'ri, chunki ular o'zini sayyoralar orbitalariga o'xshamaydi - Bor modelida elektronlar oraliq holatdan o'tmasdan bir zumda bir orbita yoki energiya darajasidan ikkinchisiga o'tadi. Nihoyat, 1920-yillarda Ervin Shredinger, Verner Heisenberg, Maks Born va boshqalar kvant mexanikasi deb nomlanuvchi umumlashtirilgan matematik platformani yaratdilar, bunda oldingi yigirma yil davomida yaratilgan barcha maxsus kvant modellari oʻz ichiga oladi.

Bu vaqtga kelib, fiziklar fotovoltaik va to'g'rilash xususiyatlarini ko'rsatadigan selen va galena kabi materiallar yarimo'tkazgichlar deb atalgan alohida materiallar sinfiga tegishli ekanligiga allaqachon ishonch hosil qilishgan. Tasniflash bir necha sabablarga ko'ra uzoq davom etdi. Birinchidan, "o'tkazgichlar" va "izolyatorlar" toifalari juda keng edi. T.N. "O'tkazgichlar" o'tkazuvchanlikda juda xilma-xil edi va xuddi shunday (kamroq darajada) izolyatorlarga ham tegishli edi va har qanday alohida o'tkazgichni ushbu sinflarning birortasiga qanday tasniflash mumkinligi aniq emas edi. Bundan tashqari, 20-asrning o'rtalariga qadar juda toza moddalarni olish yoki yaratish mumkin emas edi va tabiiy materiallarning o'tkazuvchanligidagi har qanday g'alatiliklar har doim ifloslanish bilan bog'liq bo'lishi mumkin edi.

Fiziklar endi kvant mexanikasining matematik vositalariga va ularni qo'llash mumkin bo'lgan yangi materiallar sinfiga ega edilar. Britaniyalik nazariyotchi Alan Uilson 1931 yilda birinchi bo'lib bularning barchasini jamlagan va yarimo'tkazgichlarning umumiy modelini va ular qanday ishlashini yaratgan.

Dastlab, Uilson o'tkazuvchi materiallar dielektriklardan energiya tasmasi holatida farq qilishini ta'kidladi. Kvant mexanikasi elektronlar alohida atomlarning qobiqlarida yoki orbitallarida joylashgan cheklangan miqdordagi energiya darajasida mavjud bo'lishi mumkinligini ta'kidlaydi. Agar siz ushbu atomlarni materialning tuzilishida bir-biriga siqib qo'ysangiz, u orqali o'tadigan uzluksiz energiya zonalarini tasavvur qilish to'g'riroq bo'ladi. Yuqori energiya zonalarida o'tkazgichlarda bo'sh joylar mavjud va elektr maydoni u erda elektronlarni erkin harakatlantirishi mumkin. Izolyatorlarda zonalar to'ldiriladi va elektr o'tkazuvchanligi osonroq bo'lgan yuqori, o'tkazuvchi zonaga erishish uchun ancha uzoq ko'tarilish kerak.

Bu uning yarimo'tkazgich xususiyatlariga aralashmalar - material tarkibidagi begona atomlar hissa qo'shishi kerak degan xulosaga keldi. Ular o'tkazuvchanlik zonasiga osongina qochib ketadigan qo'shimcha elektronlarni yoki teshiklarni etkazib berishi mumkin - qolgan materialga nisbatan elektronlarning etishmasligi - bu erkin elektronlar harakatlanishi mumkin bo'lgan bo'sh energiya bo'shliqlarini yaratadi. Birinchi variant keyinchalik ortiqcha manfiy zaryad tufayli n-tipli (yoki elektron) yarimo'tkazgichlar, ikkinchisi esa ortiqcha musbat zaryad tufayli p-tipli yoki teshikli yarimo'tkazgichlar deb ataldi.

Nihoyat, Uilson yarimo'tkazgichlar tomonidan joriy rektifikatsiyani kvant kvant shartlarida tushuntirish mumkinligini taklif qildi. tunnel effekti, elektronlarning materialdagi nozik elektr to'sig'i bo'ylab to'satdan sakrashi. Nazariya ishonchli bo'lib tuyuldi, lekin u rektifikatorda oqim oksiddan misga o'tishi kerakligini taxmin qildi, garchi aslida bu aksincha edi.

Shunday qilib, Uilsonning barcha yutuqlariga qaramay, yarim o'tkazgichlarni tushuntirish qiyin bo'lib qoldi. Asta-sekin ma'lum bo'lishicha, kristall strukturasidagi mikroskopik o'zgarishlar va aralashmalar kontsentratsiyasi ularning makroskopik elektr harakatlariga nomutanosib ravishda ta'sir ko'rsatdi. Braun va Bekker 60 yil avval Braun tomonidan olib borilgan eksperimental kuzatuvlarni hech qachon tushuntirib bera olmagani uchun tushunmovchilikni e'tiborsiz qoldirib, o'z ish beruvchilari uchun mis oksidi rektifikatorlari uchun samarali ishlab chiqarish jarayonini ishlab chiqdilar. Bell tizimi tezda butun tizimdagi vakuumli naychali rektifikatorlarni muhandislari chaqirgan yangi qurilma bilan almashtira boshladi. varistor, chunki uning qarshiligi yo'nalishga qarab o'zgarib turardi.

Oltin medal

Mervin Kelli, fizik va Bell Laboratoriyasining vakuum naychalari bo'limining sobiq rahbari bu ishlanmaga juda qiziqdi. Bir necha o'n yilliklar davomida vakuum quvurlari Bellga bebaho xizmat ko'rsatdi va oldingi avlod mexanik va elektromexanik komponentlar bilan mumkin bo'lmagan funktsiyalarni bajara oldi. Lekin ular issiq yugurishdi, muntazam ravishda qizib ketishdi, juda ko'p energiya iste'mol qilishdi va ularni saqlash qiyin edi. Kelli Bell tizimini muhrlangan, gaz bilan to'ldirilgan yoki bo'sh qutilar yoki issiq filamentlarni talab qilmaydigan varistorlar kabi yanada ishonchli va bardoshli qattiq holatdagi elektron komponentlar bilan qayta qurish niyatida edi. 1936 yilda u Bell Labs tadqiqot bo'limi boshlig'i bo'ldi va tashkilotni yangi yo'lga yo'naltira boshladi.

Qattiq holatdagi rektifikatorni qo'lga kiritgandan so'ng, keyingi aniq qadam qattiq holatdagi kuchaytirgichni yaratish edi. Tabiiyki, quvur kuchaytirgichi kabi, bunday qurilma raqamli kalit sifatida ham ishlashi mumkin. Bu Bell kompaniyasi uchun alohida qiziqish uyg'otdi, chunki telefon kalitlari hali ham juda ko'p elektromexanik raqamli kalitlardan foydalangan. Kompaniya telefon tizimlari, radiolar, radarlar va boshqa analog uskunalardagi vakuum trubkasini yanada ishonchli, kichikroq, energiya tejamkor va sovutgichli almashtirishni qidirmoqda, bu erda ular zaif signallarni inson qulog'i eshitadigan darajaga oshirish uchun ishlatilgan.

1936 yilda Bell Laboratories nihoyat ishga qabul qilish davrida qo'yilgan muzlatishni bekor qildi Katta depressiya. Kelli zudlik bilan o'zining qattiq holatdagi tadqiqot dasturini ishga tushirishga yordam berish uchun kvant mexanikasi bo'yicha mutaxassislarni yollashni boshladi, shu jumladan. Uilyam Shokli, yana bir G'arbiy sohilda tug'ilgan, Palo Alto, Kaliforniya. Yaqinda MIT dissertatsiyasi mavzusi Kellining ehtiyojlariga juda mos edi: "Natriy xloriddagi elektron tasmalar".

Brattain va Bekker shu vaqt ichida mis oksidi rektifikatori ustidagi izlanishlarini davom ettirib, yaxshilangan qattiq holat kuchaytirgichni izlashdi. Buni qilishning eng aniq usuli vakuum trubkasi bilan o'xshashlikka amal qilish edi. Xuddi Li de Forest quvur kuchaytirgichni olgani kabi elektr tarmog'i o'rnatildi katod va anod o'rtasida va Brattain va Bekker mis va mis oksidi birikmasiga qanday qilib to'rni kiritish mumkinligini tasavvur qildilar, bu erda rektifikatsiya sodir bo'lishi kerak edi. Biroq, qatlamning qalinligi kichik bo'lganligi sababli, ular buni amalga oshirishning iloji yo'qligini aniqladilar va bu borada muvaffaqiyatga erisha olmadilar.

Shu bilan birga, boshqa o'zgarishlar Bell Labs qattiq jismli elektronikaga qiziqqan yagona kompaniya emasligini ko'rsatdi. 1938 yilda Rudolf Xilsh va Robert Pohl Göttingen universitetida kaliy bromid kristaliga to'rni kiritish orqali yaratilgan qattiq holatdagi ishlaydigan kuchaytirgichda o'tkazilgan tajribalar natijalarini nashr etdilar. Ushbu laboratoriya qurilmasi, asosan, 1 Gts dan ortiq bo'lmagan chastotada ishlaganligi sababli amaliy ahamiyatga ega emas edi. Va shunga qaramay, bu yutuq qattiq elektron elektronikaga qiziqqan barchani xursand qila olmadi. O'sha yili Kelli Shoklini yangi mustaqil qattiq jismli qurilmalar tadqiqot guruhiga tayinladi va unga va uning hamkasblari Foster Niks va Din Vulrijga ularning imkoniyatlarini o'rganishga yordam berdi.

Kamida ikkita boshqa ixtirochi Ikkinchi jahon urushidan oldin qattiq holatdagi kuchaytirgichlarni yaratishga muvaffaq bo'ldi. 1922 yilda sovet fizigi va ixtirochi Oleg Vladimirovich Losev sinsitli yarimo'tkazgichlar bilan muvaffaqiyatli tajribalar natijalarini e'lon qildi, ammo uning ishi G'arb hamjamiyatining e'tiboridan chetda qoldi; 1926 yilda amerikalik ixtirochi Julius Lillenfild qattiq jismli kuchaytirgich uchun patent olish uchun ariza berdi, ammo uning ixtirosi ishlaganligi haqida hech qanday dalil yo'q.

Shokli o'zining yangi lavozimidagi birinchi muhim tushunchasi ingliz fizigi Nevill Mothning 1938 yilda "Kristalli rektifikatorlar nazariyasi" asarini o'qish paytida sodir bo'ldi, u nihoyat Grondahl mis oksidi rektifikatorining ishlash printsipini tushuntirdi. Mott kvant mexanikasi matematikasidan oʻtkazuvchi metall va yarim oʻtkazuvchi oksidning tutashgan joyida elektr maydonining paydo boʻlishini va elektronlar Uilson taklif qilganidek tunnel qilish oʻrniga, bu elektr toʻsiqdan qanday “sakrab oʻtishini” tasvirlash uchun foydalangan. Oqim metalldan yarimo'tkazgichga nisbatan osonroq oqadi, chunki metallda ko'proq erkin elektronlar mavjud.

Bu Shoklini Brattain va Bekker yillar oldin ko'rib chiqqan va rad etgan xuddi shu fikrga olib keldi - mis va mis oksidi orasiga mis oksidi to'rini kiritish orqali qattiq holatdagi kuchaytirgich yaratish. U tarmoq orqali o'tadigan oqim misdan oksidga oqim oqimini cheklovchi to'siqni oshirib, tarmoqdagi signalning teskari, kuchaytirilgan versiyasini yaratishiga umid qildi. Uning birinchi qo'pol urinishi butunlay muvaffaqiyatsizlikka uchradi, shuning uchun u yanada nozik laboratoriya ko'nikmalariga ega va rektifikatorlar bilan tanish bo'lgan odamga murojaat qildi: Valter Brattain. Va natijaga shubha qilmasa ham, Brattain Shoklining qiziqishini qondirishga rozi bo'ldi va "tor" kuchaytirgichning yanada murakkab versiyasini yaratdi. U ham ishlashdan bosh tortdi.

Keyin urush aralashib, Kellining yangi tadqiqot dasturini betartib qoldirdi. Kelli MITdagi AQShning asosiy radar tadqiqot markazi tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan Bell Labs radar ishchi guruhining rahbari bo'ldi. Brattain u uchun qisqa vaqt ishladi va keyin dengiz floti uchun suv osti kemalarini magnit aniqlash bo'yicha tadqiqotlarga o'tdi. Woolridge yong'inni nazorat qilish tizimlarida ishlagan, Nix Manhetten loyihasi uchun gaz tarqalishi bo'yicha ishlagan va Shokli operatsion tadqiqotlar bilan shug'ullangan, birinchi navbatda Atlantikada suv osti kemalariga qarshi urushda, keyin esa Tinch okeanida strategik bombardimonda ishlagan.

Ammo bu aralashuvga qaramay, urush qattiq jismli elektronika rivojlanishini to'xtata olmadi. Aksincha, bu sohaga resurslarning katta miqdorda kiritilishini tashkil qildi va ikkita material: germaniy va kremniy bo'yicha tadqiqotlar kontsentratsiyasiga olib keldi.

Yana nimani o'qish kerak

Ernest Bruan va Styuart MakDonald, Miniatyuradagi inqilob (1978)

Fridrix Kurilo va Charlz Sasskind, Ferdinand Braun (1981)

G. L. Pearson va W. H. Brattain, "Yarim o'tkazgichlarni tadqiq qilish tarixi", IRE materiallari (1955 yil dekabr).

Maykl Riordan va Lillian Xoddeson, Kristal olov (1997)

Manba: www.habr.com

a Izoh qo'shish