цей день
Заголовки
arrow_drop_down
Хронологія
Теми
популярні статті
Регіони
нові статті
Правила життя
Фотоісторії
Ще
arrow_drop_down
Моя історія
Підтримати
search menu
Винайдення транзистора
23 грудня 1947 року в компанії «Bell Laboratories» у штаті Нью-Джерсі було продемонстровано роботу напівпровідникового підсилювача-тріода на основі кристалу германію, який згодом отримав назву транзистор. У 1956 році автори цього відкриття Вільям Шоклі, Джон Бардін і Волтер Браттейн стали лауреатами Нобелівської премії з фізики.
На обкладинці: Репліка першого транзистора, винайденого в «Bell Laboratories»
15088
Наука і техніка
Андрій Лук'янюк
Початок наукового вивчення напівпровідників, матеріалів, електропровідність яких має проміжне значення між провідностями провідника та діелектрика, поклали німець Томас Зеєбек і англієць Майкл Фарадей у першій половині XIX століття, які відкрили їх нетипову поведінку при нагріванні. Пристрої на основі напівпровідників створювались емпірично і найвідомішими з них стали приймач з кристалічного селену, з допомогою якого у 1880 році американець Грехем Белл здійснив передачу першого безпровідного телефонного повідомлення, та перша працююча сонячна батарея американця Чарльза Фріттса, створена у 1883 році також на основі селену.
На початку XX століття напівпровідники почали використовуватись при створенні детекторів для радіопристроїв, електричних випрямлячів струму та датчиків інфрачервоного випромінювання. У 1925 році канадець Джуліус Лілієнфельд подав заявку на патент під назвою «Метод і прилад для управління електричними струмами», в якому описав підсилювач струму у вигляді металічної та напівпровідникової пластинок, розділених шаром діелектрика, управління яким здійснювалось через вплив електричного поля на провідні властивості напівпровідника. Однак Лілієнфельду так і не вдалось виготовити діючий зразок цього пристрою і його ідея пристрою, вже значно пізніше названого польовим транзистором, була забута на кілька десятиліть.
Невдовзі після завершення Другої Світової війни американська компанія «AT&T Bell Laboratories» зібрала у штаті Нью-Джерсі групу спеціалістів для створення твердотільного пристрою, який би замінив крихкі вакуумні лампи-тріоди зі скла. Очолив її 35-літній фахівець у галузі фізики твердого тіла Вільям Шоклі, який запропонував використовувати вплив зовнішнього електричного поля на провідні властивості напівпровідників. Проте тривалі експерименти не принесли успіху. Пояснення невдачам дав фізик-теоретик Джон Бардін, котрий в опублікованій взимку 1946 року науковій праці висунув ідею про існування т. зв «поверхневих станів» - центрів локалізації заряду при електризації тіла, які запобігають проникненню електричного поля вглиб напівпровідника.
У липні 1945 року міністерство оборони США замовило Вільяму Шоклі звіт про імовірні людські жертви в разі прямого військового зіткнення на території Японських островів. За його висновками, зробленими на підставі аналізу бойових втрат Японії в битвах за попередні 10 років, загинуло б від 2 до 4 мільйонів американців і від 5 до 10 мільйонів японців. Звіт Шоклі став вагомим аргументом, коли керівництво США прийняло рішення відмовитись від прямої інтервенції на користь атомного бомбардування Японії
Експерименти, проведені його колегою Волтером Браттейном, дозволили підтвердити гіпотезу Бардіна, котрий разом із Шоклі провів теоретичні розрахунки щільності поверхневих станів, які дали поштовх для подальших експериментів - для підсилення електричного сигналу слід було помістити вхідний і вихідний точкові контакти якомога ближче один до одного на поверхні напівпровідникового кристала, а третій контакт використати для «вприскування» електронів між ними.
Відповідний пристрій був створений Браттейном після тривалих експериментів з розмірами і формами електродів, напругами та частотою струму - 16 грудня 1947 року він вперше зафіксував ефект підсилення, отримавши на виході сигнал більшим, ніж на вході. Через тиждень, ввечері 23 грудня, Браттейн продемострував напівпровідниковий підсилювач на основі кристалу германію із двома золотими контактами своїм колегам по групі і керівництву «Bell Laboratories». Сьогодні ця дата вважається днем винайдення транзистора (як 28 травня 1948 року було названо цей пристрій за пропозицією члена групи фізика Джона Пірса), про який широкій публіці було повідомлено 30 червня 1948 року.
Зліва направо - Джон Бардін (1908-1981), Вільям Шоклі (1910-1989) та Вільям Браттейн (1902-1987) у «Bell Laboratories», 1948 рік
Зліва направо - Джон Бардін (1908-1981), Вільям Шоклі (1910-1989) та Вільям Браттейн (1902-1987) у «Bell Laboratories», 1948 рік
Шоклі раніше інших оцінив абсолютно фантастичні перспективи транзисторного ефекту і, прагнучи присвоїти лаври першовідкривача, намагався одноосібно подати заявку на патент. Це викликало протести Бардіна і Браттейна, котрі вважали, що ідея, запропонована Шоклі на початку досліджень, не дала бажаного результату, і до успіху групи він не має жодного відношення. Примирити колег вдалось керівництву компанії, адвокати якої виявили патент Лілієнфельда 1925 року, де був описаний подібний пристрій, і запропонували запатентувати винахід під назвою «транзистор на точковому p-n переході».
Джон Бардін - єдина людина, що двічі була удостоєна Нобелівської премії в галузі фізики: в 1972 році він її отримав за мікроскопічну теорію надпровідності
Підтвердженням спільних зусиль Вільяма Шоклі, Джона Бардіна і Волтера Браттейна у їх революційному досягненні, стало вручення їм у 1956 році Нобелівської премії з фізики за «дослідження напівпровідників та виявлення транзисторного ефекту». Проте в цей час вони вже не працювали разом - після того як Шоклі таємно від колег у 1950 році розробив принципово інший тип твердотільного підсилювача, відомий нині як біполярний транзистор, працювати з ним відмовився Браттейн, а обурений Бардін взагалі залишив компанію. У подальшому ні один, ні другий не працювали над удосконаленням транзистора, який кардинально змінивши електроніку і комп'ютерну техніку, ставши одним з найважливішим винаходів XX століття.
У 1951 році Джон Бардін почав роботу в Університеті штату Іллінойс і через три роки під його керівництвом дисертацію захистив українець Нік Голоняк, який у 1962 році винайшов перший напівпровідниковий лазерний діод
Натомість Шоклі у 1956-у переїхав до Маунтін-В'ю, штат Каліфорнія, де заснував власну компанію, яка працювала над створенням напівпровідникових пристроїв з кремнію, що у подальшому дало назву цілому регіону, відомому нині як «Силіконова долина». Однак його на цьому шляху чекало фіаско - складний характер, параноїдальна недовірливість і нестерпні авторитарні методи управління привели до того, що вже через рік вісім провідних фізиків та інженерів залишили «Shockley Semiconductor Laboratory» і заснували спочатку власну компанію «Fairchild Semiconductor», а у подальшому - десятки ведучих компаній з мікроелектроніки, включаючи корпорації «Intel», «AMD» та «Zilog» включно.
all_inclusive
23 жовтня 2017 © Андрій Лук'янюк спеціально для «Цей день в історії». Текст статті поширюється за ліцензією «Creative Commons Із зазначенням авторства 3.0 Неадаптована» і з обов'язковим активним гіперпосиланням на дану вебсторінку.
Сподобалась стаття?
Підтримайте чашкою кави.

Коментарі

Дивіться також

Наука і техніка
Америка
Новітня історія
Холодна війна

Головні події 23 грудня

#ЦейДень
Все про 23 грудня
Події, факти, персоналії
keyboard_arrow_left22 грудня
24 грудняkeyboard_arrow_right
© 2001-18
info_outline
format_color_fill

Наверх