კატეგორიები: IT სიახლეები

75 წლის წინ გამოიგონეს მოწყობილობა, რომელმაც მთლიანად შეცვალა ჩვენი თანამედროვე სამყარო

სამოცდათხუთმეტი წლის წინ, 16 წლის 1947 დეკემბერს, სამშაბათს დილით, Bell Telephone Laboratories-ის ორმა ფიზიკოსმა გამოიყენა დენი ოქროს ელექტროდებზე გერმანიუმის ნახევარდიუმიან ფირფიტაზე და შეძლეს მიეღოთ გაძლიერებული ელექტრული სიგნალი. საკმაოდ ტექნიკურად ჟღერს - და ასეც იყო. შედეგი იყო პირველი ტრანზისტორი, რომელმაც მთლიანად შეცვალა ჩვენი თანამედროვე სამყარო.

როგორც ტექნოლოგიების უმეტესობის შემთხვევაში, ტრანზისტორის ისტორია ბევრ მოთამაშეს მოიცავს, მაგრამ სამი ყველაზე მნიშვნელოვანი იყო ჯონ ბარდინი, უილიამ შოკლი და უოლტერ ბრატეინი. მეორე მსოფლიო ომის დროს AT&T-ის Bell Labs-მა დაიწყო მუშაობა მყარი მდგომარეობის ფიზიკაზე, როგორც უფრო საიმედო კომუნიკაციების შესაქმნელად. უილიამ შოკლი აირჩიეს ამ სამუშაოს ხელმძღვანელად და 1945 წლის აპრილისთვის მან შეიმუშავა იდეა გარე ელექტრული ველების გამოყენების შესახებ ელექტრონებისა და ხვრელების ქცევაზე ზემოქმედების მიზნით ვიწრო ნახევარგამტარულ ფენებში. მან დაიწყო ექსპერიმენტები სხვადასხვა ვარიანტებითა და მასალებით ამ „ველის“ ტრანზისტორებისთვის, მაგრამ სამუშაო მოწყობილობის შექმნა ვერ შეძლო.

რამდენიმე თვის შემდეგ ის ხელმძღვანელობდა მკვლევართა ჯგუფს, რომლებიც მუშაობდნენ ნახევარგამტარულ მასალებზე Bell Labs-ის მყარი მდგომარეობის ფიზიკის ლაბორატორიაში.

ჯონ ბარდინი, უილიამ შოკლი და უოლტერ ბრატეინი

ერთ-ერთი ასეთი მკვლევარი იყო თეორიული ფიზიკოსი ჯონ ბარდინი და მან სხვებთან ერთად, მათ შორის ექსპერიმენტული ფიზიკოსი უოლტერ ბრატენი, დაიწყო მუშაობა სხვადასხვა მასალებთან, უფრო დიდი ეფექტების ძიებაში. მათ დიდი პროგრესი მიაღწიეს 1946 და 1947 წლებში და 47 წლის ნოემბრისთვის ბარდინი და ბრატეინი მუშაობდნენ ოქროს ელექტრული კონტაქტებით გერმანიუმის ფურცლებზე.

ეს თეორიულად სწორი იყო, მაგრამ არ მუშაობდა სწორად, სანამ ბრატენმა არ გაარკვია, როგორ გამოეყენებინა პოლისტიროლის სოლი ორ კონტაქტს შორის მცირე უფსკრულის შესაქმნელად (დაახლოებით 2 მმ). 16 დეკემბერს მან ის თავის ბატარეას დაუკავშირა და როგორც ბარდინმა შეხედა, მაშინვე დაინახა სიმძლავრის 30 პროცენტიანი ზრდა. მისი ოდნავ შეცვლით, მან აღმოაჩინა, რომ მას შეეძლო ენერგიის მომატება 450%-მდე გაზარდოს, რაც ადასტურებს, რომ მათი მოწყობილობა, რომელსაც ახლა წერტილით კონტაქტის ტრანზისტორი ეწოდება, მუშაობდა.

მათ აჩვენეს თავიანთი დემო უამრავ ადამიანს Bell Labs-ში და ამან დიდი აჟიოტაჟი გამოიწვია. მაგრამ ეს იყო რთული მოწყობილობა, კარგად შესწავლილი და ჯერ კიდევ შორს იყო იმ ვაკუუმური მილების შესაცვლელად, რომლებიც ადრე გამოიყენებოდა ელექტრონულ სქემებში.

მომდევნო თვეში შოკლიმ მოიფიქრა ტრანზისტორის შესაქმნელად განსხვავებული გზა, შექმნა ბიპოლარული შეერთების ტრანზისტორი, რომელიც გახდებოდა ყველაზე წარმატებული ნახევარგამტარული მოწყობილობების ცენტრალური იდეა მომავალი ათწლეულების განმავლობაში.

Bell Labs-მა ტრანზისტორის შექმნის შესახებ საჯარო განცხადება გააკეთა 30 წლის 1948 ივნისს. თუმცა, წლები დასჭირდა, სანამ ტრანზისტორები ფართოდ გამოიყენებოდა, მაგრამ როგორც კი მათ გააკეთეს, მათ მთლიანად შეცვალეს ჩვენი სამყარო, რამაც გამოიწვია კომპიუტერის მეხსიერება, ინტეგრირებული სქემები, მიკროპროცესორები და მრავალი სხვა პროდუქტი. ალბათ ყველაზე დიდი ცვლილება იყო ლითონის ოქსიდის ნახევარგამტარული საველე ეფექტის ტრანზისტორი ან MOSFET-ის შემუშავება, რომელიც წლების განმავლობაში ამწვავებს ინდუსტრიას.

ტრანზისტორის შექმნაში მათი ძალისხმევისთვის, ბარდინმა, ბრატეინმა და შოკლიმ 1956 წელს მიიღეს ნობელის პრემია ფიზიკაში. მოგვიანებით ბარდინი გადავიდა ილინოისის უნივერსიტეტში, სადაც ზეგამტარობაზე მუშაობამ მას მეორე ნობელის პრემია მოუტანა. შოკლი გადავიდა პალო ალტოში 1956 წელს და დააარსა კომპანია Shockley Semiconductor, მოგვიანებით ამ ფირმის მთავარი თანამშრომლები წავიდნენ Fairchild Semiconductor-ში (სადაც რობერტ ნოისმა და ჟან ჰერნიმ შექმნეს ინტეგრირებული მიკროსქემის ძირითადი იდეები) და მოგვიანებით Intel-ში.

ტრანზისტორების ერთ-ერთი ყველაზე თვალსაჩინო ასპექტი არის ის, თუ როგორ ახერხებდნენ მეცნიერებმა და ინჟინრებმა გამუდმებით უფრო და უფრო პატარა გახადონ ისინი, რათა მათ შემცველი მოწყობილობები უფრო მკვრივი ყოფილიყო, პროცესი, რომელსაც ჩვეულებრივ მურის კანონი ეწოდება. პირველი ტრანზისტორი დაახლოებით ნახევარი ინჩის სიგრძის იყო, დღეს სტანდარტული ტელეფონის ან კომპიუტერის პროცესორს აქვს მილიარდზე მეტი ტრანზისტორი.

ტრანზისტორი, ალბათ, მე-20 საუკუნის ყველაზე მნიშვნელოვანი გამოგონებაა, რადგან მან განაპირობა დღეს არსებული ყველა ელექტრონული მოწყობილობის გავრცელება, რომ აღარაფერი ვთქვათ მათზე მომუშავე აპლიკაციებზე. და ეს ყველაფერი 75 წლის წინ დაიწყო.

თქვენ შეგიძლიათ დაეხმაროთ უკრაინას რუსი დამპყრობლების წინააღმდეგ ბრძოლაში. ამის საუკეთესო გზაა უკრაინის შეიარაღებული ძალებისთვის თანხების შემოწირულობა Savelife ან ოფიციალური გვერდის საშუალებით NBU.

Share
Julia Alexandrova

ყავის კაცი. ფოტოგრაფი. ვწერ მეცნიერებასა და სივრცეზე. ვფიქრობ, ჩვენთვის ჯერ ადრეა უცხოპლანეტელებთან შეხვედრა. მე ვაკვირდები რობოტიკის განვითარებას, ყოველი შემთხვევისთვის...

დატოვე პასუხი

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია*