História tranzistora

Malý vynález, ktorý priniesol veľké zmeny

Andres Linares / EyeEm / Getty Images

Tranzistor je malý vplyvný vynález, ktorý zmenil priebeh histórie vo veľkom pre počítače a všetku elektroniku.

História počítačov

Na počítač sa môžete pozerať ako na vyrobený z mnohých rôznych vynálezov alebo komponentov. Môžeme vymenovať štyri kľúčové vynálezy, ktoré mali obrovský vplyv na počítače. Vplyv dostatočne veľký na to, aby sa o nich dalo hovoriť ako o generácii zmeny.

Prvá generácia počítačov závisela od vynálezu vákuové trubice ; pre druhú generáciu to boli tranzistory; po tretie to bolo integrovaný obvod ; a štvrtá generácia počítačov prišla po vynájdení mikroprocesor .

Vplyv tranzistorov

Tranzistory zmenili svet elektroniky a mali obrovský vplyv na dizajn počítačov. Tranzistory vyrobené z polovodič s nahradil elektrónky pri konštrukcii počítačov. Nahradením objemných a nespoľahlivých vákuových elektrónok tranzistormi by teraz počítače mohli vykonávať rovnaké funkcie s menšou spotrebou energie a priestoru.

Pred tranzistormi boli digitálne obvody zložené z vákuových elektrónok. Príbeh ENIAC počítač hovorí veľa o nevýhodách elektrónok v počítačoch. Tranzistor je zariadenie zložené z polovodičových materiálov (germánium a kremík ), ktoré môžu viesť aj izolovať Tranzistory spínajú a modulujú elektronický prúd.

Tranzistor bol prvým zariadením navrhnutým tak, aby fungoval ako vysielač, ktorý konvertoval zvukové vlny na elektronické vlny, a ako odpor, ktorý riadi elektronický prúd. Názov tranzistor pochádza z 'trans' vysielača a 'sistor' odporu.

Vynálezcovia tranzistorov

John Bardeen, William Shockley a Walter Brattain boli všetci vedci z Bell Telephone Laboratories v Murray Hill, New Jersey. Skúmali správanie germániových kryštálov ako polovodičov v snahe nahradiť vákuové trubice ako mechanické relé v telekomunikáciách.

Vákuová elektrónka, ktorá sa používa na zosilnenie hudby a hlasu, umožnila volanie na veľké vzdialenosti prakticky, ale elektrónky spotrebovávali energiu, vytvárali teplo a rýchlo sa vyhoreli, čo si vyžadovalo náročnú údržbu.

Výskum tímu sa blížil k bezvýslednému koncu, keď posledný pokus vyskúšať čistejšiu látku ako kontaktný bod viedol k vynálezu prvého tranzistorového zosilňovača s „bodovým kontaktom“. Walter Brattain a John Bardeen boli tí, ktorí vytvorili bodový kontaktný tranzistor vyrobený z dvoch kontaktov zo zlatej fólie nasadených na germániovom kryštáli.

Kedy elektrický prúd sa aplikuje na jeden kontakt, germánium zvyšuje silu prúdu pretekajúceho cez druhý kontakt. William Shockley zlepšil svoju prácu vytvorením prechodového tranzistora so „sendvičmi“ germánia typu N a P. V roku 1956 dostal tím Nobelovu cenu za fyziku za vynález tranzistora.

V roku 1952 bol prechodový tranzistor prvýkrát použitý v komerčnom produkte, načúvacom prístroji Sonotone. V roku 1954 saprvé tranzistorové rádio, bol vyrobený Regency TR1. John Bardeen a Walter Brattain si nechali patentovať svoj tranzistor. William Shockley požiadal o patent na tranzistorový efekt a tranzistorový zosilňovač.