Как был изобретен транзистор | В мире музыки
С 17 ноября до 23 декабря 1947 года ученые Уильям Шокли, Уолтер Браттейн и Джон Бардин проводили эксперименты по исследованию полупроводников, в результате которых был изобретен «полупроводниковый триод», а 30 июня 1948 года Bell Laboratories официально представила это изобретение публике на прес-конференции, сменив слишком длинное название на более емкое транзистор. Именно эту дату принято считать днем изобретения транзистора. Но великий поход в «страну Полупроводников» начался еще в 1833, когда Майкл Фарадей обнаружил, что электропроводность сульфида серебра увеличивается при нагревании. И только через 125 лет в Америке на основе другого полупроводника, германия, была создана микросхема.
Новое изобретение
О первой демонстрации транзистора газета «New York Times» сообщила 1 июля 1948 года на предпоследней странице: «Вчера Bell Telephone Laboratories впервые продемонстрировала изобретенный ею прибор под названием «транзистор», его в некоторых случаях можно использовать в области радиотехники вместо электронных ламп.
Было также показано его использование в телефонной системе и телевизионном устройстве. В каждом из этих случаев транзистор работал в качестве усилителя, хотя фирма заявляет, что он может применяться и как генератор, способный создавать и передавать радиоволны».
Транзисторный магнитофон Комета МГ-209
Новость, по мнению редактора, не походила на сенсацию. Публика не проявила поначалу интереса к новому прибору, и Bell пыталась продвинуть новинку, раздавая лицензии на использование транзистора всем желающим. А инвесторы между тем делали миллионные вложения в радиолампы, которые после тридцати лет развития переживали бум, – конец ему положит именно новое изобретение.
Потесненная лампа
До середины ХХ века казалось, что электронная лампа навсегда заняла место в радиоэлектронике. Она работала везде: в радиоприемниках и телевизорах, магнитофонах и радарах. Радиоэлектронная лампа сильно потеснила кристаллический детектор Брауна, оставив ему место только в детекторных приемниках.
Удалось ей также составить конкуренцию и кристадину Лосева, – это был прообраз будущих полупроводниковых транзисторов.
[smartads]
Копия первого в мире работающего транзистора
Но у лампы был большой недостаток – ограниченный срок службы. Необходимость создания нового элемента с неограниченным временем действия становилась в радиоэлектронике все острее. Но, как не парадоксально, разработка полупроводниковых приборов тормозилась, кроме объективных причин, еще и субъективными – инерцией мышления самих ученых. Достаточно сказать, что лабораторию американской компании «Bell telefon», где проводились исследования со сверхчистым германием, коллеги пренебрежительно называли «хижиной ненужных материалов».
Давние конкуренты
Эксперты, впервые увидев пластинку германия с присоединенными к ней проводниками, заявили: «Такой примитив никогда не сможет заменить лампу». И все же, не обращая внимания на все преграды, 30 июня 1948 года компания «Bell telefon» впервые публично продемонстрировала твердотельный усилитель – точечный транзистор.
Его годом раньше разработали сотрудники Джон Бардин и Уолтер Браттейн под руководством Уильяма Шокли.
Транзисторный радиоприемник 1959 года
На вопрос журналиста: «Как вы этого достигли?», Уильям Шокли ответил: «Транзистор создан в результате соединения человеческих усилий, потребностей и обстоятельств».
Название «транзистор» происходит от английского слова TRANsferreSISTance, а окончание слова – «OR« соответствует раннее появившимся радиоэлементам – «термистор и варистор» и дал его Джон Пирс. В основе названия заложен тот факт, что прибором можно управлять путем изменения его сопротивления.
Бардин Шокли и Браттейн в лаборатории Bell, 1948
В 1956 году трем американским ученым за это открытие была присуждена Нобелевская премия в области физики. Интересно, что когда Джон Бардин опоздал на пресс-конференцию по поводу присуждения ему этой премии, то войдя в зал, в свое оправдание сказал: «Прошу извинить меня, но я не виноват, так как не мог попасть в гараж: отказал транзистор в электронном замке».
Транзисторы в музыке
Уильям Шокли не остановился на достигнутом и разработал еще несколько новых типов транзисторов. К этим трудам своего сотрудника эксперты компании проявили скепсис. Более дальновидными оказались специалисты японской фирмы «SONY», она приобрела лицензию на эти
Полностью вытеснить радиолампу транзистору пока еще не удалось. Можно, наверное, утверждать, что полупроводниковые приборы и электронные лампы будут сосуществовать еще долго, не заменяя друг друга, а дополняя, и занимать то место в радиоэлектронике, где они дают наибольший эффект.
Современный макет транзистора Бардина и Браттейна
Не составляет исключение и музыкальная индустрия, так как звучание транзисторов и ламп серьезно отличается друг от друга. Очевидно то, что и варианты применения техники, построенной на столь несхожих компонентах, должны отличаться. Видимо, в каких-то случаях предпочтительней лампа, а в каких-то – 
При современном развитии электроники существует возможность сделать звук транзисторного прибора теплым, а лампового – достоверным. Такая техника существует, но стоит очень дорого.
Все же есть надежда, что в будущем лампа и транзистор станут жить дружно, дополняя друг друга и радуя потребителей. Отзывы же о комбинированной аппаратуре на сегодня очень обнадеживающие.
Categories СобытияTags интересности
Время собирать кремни – Деньги – Коммерсантъ
1K
15 мин.
.
|
Время собирать кремни |
Усилитель технического прогресса
История изобретения полупроводниковых усилителей — транзисторов — вышла драматичной, несмотря на ее скоротечность.
И хотя вся она уместилась в два послевоенных десятилетия, чего в ней только не было. “Пролеты” конкурентов удачливой тройки: находясь буквально в сантиметрах от открытия, они не разглядели его и прошли мимо, в том числе мимо Нобелевской премии. Ученики, настолько хорошо усвоившие идеи учителя, что чуть было не оставили его без той же Нобелевки: их раздосадованному шефу пришлось за неделю совершить невозможное, чтобы нагнать свою шуструю команду. Сам транзистор, появившийся на свет в результате нелепой ошибки одного из героев этой истории (Браттейна), измученного затяжной полосой неудач. Слепота массмедиа, сообщивших об одном из главных технологических переворотов ХХ века мелким шрифтом на последних полосах. Драматична судьба и двух других участников исторического события. Потеряв интерес к открытой ими золотой жиле, оба переключились на иные направления, принесшие Бардину вторую Нобелевку, а Шокли — общественное презрение и потерю лица в научном сообществе. До того Шокли успел растерять и лучших сотрудников: сбежав из его фирмы и создав собственную, они разбогатели и прославились как создатели первых интегральных схем.
К середине прошлого века замена громоздких, капризных, энергоемких и недолговечных электровакуумных ламп стояла на повестке дня, и к решению этой задачи одновременно подбирались сразу несколько ученых и целых исследовательских групп. Хотя все началось еще раньше, в 1833 году, когда великий английский ученый Майкл Фарадей обнаружил, что электропроводность сульфида серебра увеличивается при нагревании. Спустя без малого век, в 1926-м, соотечественник Фарадея Джулиус Эдгар Лилиенфилд получил патент под названием “Метод и прибор для управления электрическими токами”, фактически предвосхитив (но так и не построив) транзистор. А сразу же по окончании второй мировой войны основательным изучением электропроводных свойств полупроводниковых материалов занялись специалисты научно-исследовательской фирмы Bell Telephone Laboratories, чья штаб-квартира располагалась в Марри-Хиллз (штат Нью-Джерси).
| С этого германиевого “динозавра” образца 1947 года начинался путь к современному миниатюрному микрочипу |
Друзья-коллеги так и поступили, и снова — ничего. Казалось, группа зашла в тупик, но тут законченный трудоголик Браттейн, про которого говорили, что он может крутить ручки осциллографа по 25 часов в сутки (“лишь бы было при этом с кем поболтать”), неожиданно сорвался и совершил непростительную для профессионала ошибку. Что он там конкретно замкнул не так и какие полюса перепутал, в состоянии понять и оценить по достоинству только специалист-физик; для остального человечества важен результат той ошибки, ставшей поистине золотой.
Проваленная премьера
Первым, кто сразу же оценил всю прелесть совершенной ошибки, был Бардин. Вместе с Браттейном он продолжил движение в “неправильном” направлении, начав экспериментировать с кристаллом германия, обладавшим большим, чем у кремния, сопротивлением. И 16 декабря 1947 года друзья продемонстрировали остальным участникам группы первый полупроводниковый усилитель, названный позже точечным транзистором. Это был уродливый на вид германиевый брусок с торчащими из него закрученными усиками-электродами. Как именно он действует, в ту пору понимал, очевидно, один Бардин: тут же выдвинутая им гипотеза об инжекции (испускании) зарядов одним электродом (эмиттером) и их собирании другим (коллектором) была выслушана коллегами в недоуменном молчании. Их можно было понять: подтверждения теоретической правоты Бардина пришлось ждать годы.
| Транзистор не появился бы, если бы Браттейн (справа) не сделал бы его по ошибке, Бардин (в центре) не объяснил, как он работает, а Шокли не подвел за неделю под открытие теоретическую базу |
Вдвойне несправедливо было и то, что Шокли раньше других оценил совершенно фантастические перспективы, которые сулил транзистор в иной области — стремительно прогрессировавшей вычислительной технике.
Тут уже определенно светила Нобелевка, и Шокли, обладавший огромным честолюбием, совершил фантастический рывок, чтобы успеть на уходящий поезд. Буквально за неделю ученый создал теорию инжекции и более основательную, чем бардинская, теорию транзистора (так называемая “теория p-n-переходов”), а в новогоднюю ночь, когда коллеги исследовали в основном шампанское, придумал еще один тип транзистора — плоскостной (его еще называют “бутербродным”). Героические усилия честолюбивого Шокли не пропали даром: спустя восемь лет он вместе с Бардином и Браттейном разделил заветную премию. На торжествах в Стокгольме, кстати, вся троица в последний раз собралась вместе и больше никогда в полном составе не встречалась (о причинах речь пойдет ниже). Кроме всемирной славы соавторы открытия получили еще и внушительное материальное вознаграждение: на каждого в ту пору пришлось примерно по 100 тыс. шведских крон (что сегодня соответствовало бы примерно 700 тыс. крон, или чуть меньше $100 тыс.
). Но до того произошло еще много разнообразных и значительных событий. Через полгода после удачной премьеры транзистора в нью-йоркском офисе фирмы состоялась презентация для прессы нового усилителя. Однако реакция СМИ, вопреки ожиданиям, оказалась более чем вялой. На одной из последних полос (46-й) газеты The New York Times от 1 июля 1948 года в разделе “Новости радио” появилась короткая заметка: “Вчера Bell Telephone Laboratories впервые продемонстрировала изобретенный ею прибор под названием ‘транзистор’, который в ряде случаев можно использовать в области радиотехники вместо электронных ламп. Прибор был применен в схеме радиоприемника, не содержащего обычных ламп, а также в телефонной системе и телевизионном устройстве. Во всех случаях прибор работал в качестве усилителя, хотя фирма заявляет, что он может применяться и как генератор, способный создавать и передавать радиоволны. Транзистор, имеющий форму маленького металлического цилиндра длиной около 13 мм, совсем не похож на обычные лампы, в нем нет ни полости, из которой откачан воздух, ни сетки, ни анода, ни стеклянного корпуса.
Транзистор включается практически мгновенно, не требуя разогрева, поскольку в нем отсутствует нить накала. Рабочими элементами прибора являются лишь две тонкие проволочки, подведенные к куску полупроводника величиной с булавочную головку, припаянному к металлическому основанию. Полупроводник усиливает ток, подводимый к нему по одной проволочке, а другая отводит усиленный ток”. Такое явно не тянуло на сенсацию, особенно в конце июня 1948 года, когда все американские СМИ были заняты обсуждением советской блокады Западного Берлина, начатой за неделю до презентации транзистора. Изобретение троих ученых померкло на фоне “воздушного моста”, с помощью которого американцы доставляли в блокированный сектор Берлина продукты питания и прочие предметы первой необходимости.
Поначалу фирме Bell Telephone Laboratories пришлось раздавать лицензии на транзисторы всем желающим, не торгуясь. Спрос был невелик: инвесторы по инерции еще вкладывали огромные деньги в обычные радиолампы, производство которых переживало бум.
Однако нашлись одиночки, которые быстро распознали возможности новых полупроводниковых усилителей — прежде всего в неожиданной области: слуховых аппаратов. Микроэлектроника и макроевгеника
Среди прочих на нью-йоркской презентации присутствовал еще один будущий нобелевский лауреат — в ту пору инженер небольшой фирмы Centralab Джек Сент-Клер Килби. Вдохновленный увиденным, он начал в своей фирме производство первых в мире миниатюрных слуховых аппаратов на транзисторах. А в мае 1958 года Килби перебрался в Даллас и поступил на работу в компанию Texas Instruments, производившую транзисторы, конденсаторы, резисторы и прочие “кубики”, из которых составлены электросхемы.
Когда летом большинство сотрудников отправились в отпуск, Килби “на новенького” оставили потеть в офисе. Кроме всего прочего, ему пришлось заниматься рутинной работой, связанной скорее с бизнесом, чем с физикой. Именно за анализом ценообразования полупроводникового производства ученого посетила гениальная идея, в основе своей чисто экономическая: чтобы производство полупроводников стало рентабельным, компании следует ограничиться выпуском их одних.
А все прочие активные элементы схемы (резисторы, конденсаторы) производить на основе того же полупроводника (Килби придумал, как это сделать) уже соединенными в единую компактную конструкцию наподобие детской игры Lego. Шеф Килби пришел от идеи сотрудника в восторг и тут же дал ему срочное задание: построить опытную модель схемы, целиком сделанной из полупроводника. 28 августа 1958 года Килби продемонстрировал работавший макет триггера, после чего приступил к изготовлению первой настоящей монолитной интегральной микросхемы на кристалле германия — генератора с фазовым сдвигом. 12 сентября первый в истории простейший микрочип размером со скрепку для бумаг заработал, и этот день также вошел в историю. Однако Нобелевской премии Джеку Килби пришлось ждать почти полвека: ученый получил ее в последний год ХХ века, разделив премию с соотечественником, выходцем из Германии Гербертом Кремером и российским коллегой Жоресом Алферовым.
| Если бы не специальные журналы, которые оценили потенциал транзистора, то можно было бы сказать, что Америка проспала одно из крупнейших открытий XX века |
Бардин, которого ревнивый до паранойи Шокли начал откровенно затирать, в 1951 году оставил Bell Telephone Laboratories и перешел на работу в Университет штата Иллинойс в Урбане. Дополнительным стимулом послужил редкий в те времена годовой оклад в $10 тыс., положенный новому сотруднику. Спустя пять лет профессор Бардин, уже забывший о полупроводниках и переключившийся на квантовые системы, услыхал по радио о присуждении ему Нобелевской премии. А в 1972-м, как уже говорилось, за созданную вместе с Леоном Купером и Джоном Шриффером микроскопическую теорию сверхпроводимости он получил вторую Нобелевку. Членам Шведской академии в первый и пока единственный раз пришлось даже пойти на нарушение статута премии, согласно которому она не может присуждаться одному и тому же лицу в той же категории (тогда их было уже шесть — физика, химия, медицина и физиология, литература, борьба за мир и экономика). Отметить успех сотрудников Бардина и при этом проигнорировать главного виновника торжества было невозможно, и для Джона Бардина сделали исключение.
Почетный член многих академий и советов директоров ведущих фирм (например, Xerox Corporation), член Совета по науке при президенте США, лауреат всевозможных наград (среди которых и наша Ломоносовская премия), он умер в 1991 году в возрасте 82 лет. Для Уолтера Браттейна, скончавшегося за четыре года до Бардина, точечный транзистор так и остался пиком научной карьеры. Зато их руководитель Уильям Шокли и после полученной премии активно работал в различных областях, хотя транзисторы в конце концов забросил. При том что с технологической и коммерческой точек зрения его плоскостной транзистор оказался более перспективным, чем точечный Бардина и Браттейна: тот продержался на рынке лишь до конца 1950-х, в то время как плоскостные выпускаются и поныне, и именно на их основе были созданы первые микросхемы.
Но более всего Шокли прославился в сфере весьма далекой от физики, а по мнению многих — и от науки вообще. В середине 1960-х годов он неожиданно увлекся евгеникой, вызывающей у многих неприятные ассоциации с “арийскими сверхчеловеками”, “низшими расами” и тому подобными приветами из недавнего прошлого.
Шокли разработал свою модификацию евгеники — дисгенику — теорию неизбежной умственной деградации человечества, в котором с течением времени вымывается интеллектуальная элита (люди с высоким коэффициентом умственного развития), а их место занимают те, у кого недостаток
| Если бы не постоянные ссоры и размежевания между молодыми изобретателями, то Кремниевая долина так и не превратилась бы в сосредоточие производителей полупроводниковой техники |
С идеей общего оглупления человечества еще можно было бы согласиться трезвомыслящему человеку, однако Шокли добавил в свои рассуждения расовый момент, записав в число “более плодовитых и более глупых” представителей черной и желтой рас, которые, по его мнению, изначально обладают более низким IQ, чем белые. На том американский физик не остановился и в духе нацистских рецептов предложил свое “окончательное решение” — только не еврейского, а негритянского вопроса.
Чтобы бурно размножающиеся и умственно неразвитые черные (а также желтые и слабоумные белые) окончательно не вытеснили на обочину истории высокоинтеллектуальную белую элиту, последней следует побудить первых к добровольной стерилизации. План Шокли, который он неоднократно представлял в американскую академию наук и правительственные учреждения, предусматривал материальное стимулирование людей с низким IQ. За согласие на стерилизацию специальный фонд выплачивал бы вознаграждение из расчета $1000 за каждый пункт ниже эталонных 100 (по разным оценкам, нормой является диапазон 90-110, коэффициент 140 свидетельствует о безусловной одаренности, а выше 160 — это уже уровень гениальности). Легко понять, какую реакцию подобные идеи встретили у коллег Шокли. В 1960-е годы о тотальной политкорректности в Америке говорить не приходилось, но и откровенный расизм был уже не в моде. А когда подобные идеи излагал профессор и нобелевский лауреат, то результатом могли быть только шок и возмущение.
И как неизбежное следствие — полная обструкция со стороны интеллектуальной элиты, сопровождавшая Шокли до последних дней (он умер от рака в 1989 году). Любопытно, что когда ученый выдвинул против газеты The Atlanta Constitution, сравнившей его идеи с нацистскими, иск в $1,25 млн, суд принял его сторону. Но при этом обязал газету выплатить истцу за нанесенный моральный ущерб… ровно один доллар. Вундеркинды и предатели Кремниевой долины
По справедливости к тройке лауреатов Нобелевской премии по физике 2000 года — Килби, Кремеру и Алферову — должен был бы присоединиться и американец Роберт Нойс, создавший первую микросхему одновременно с Килби и независимо от него. Однако Нойсу не довелось дожить до конца века, а посмертно эту премию, как известно, не присуждают.
Любопытно, что первый толчок научной карьере Нойса дал тот же Уильям Шокли — еще до того, как окончательно свихнулся на расовой почве. В 1955 году будущий нобелевский лауреат покинул компанию Bell Telephone Laboratories и основал собственную фирму Shockley Semiconductor Laboratories в южном пригороде Сан-Франциско — Пало-Альто, где прошло его детство.
Так был заложен первый камень в основание легендарной Кремниевой (или Силиконовой) долины. | Джек Килби, создавший первую микросхему, ждал Нобелевскую премию почти полвека |
Что именно “напели” технари бизнесмену, неизвестно, но, как бы то ни было, он сыграл в их судьбе поистине роковую (в хорошем смысле) роль. Как и в судьбе многих других фирм Кремниевой долины. С помощью Рока местная корпорация Fairchild Camera & Instrument согласилась инвестировать в новое дело $1,5 млн, поставив одно условие: она сможет выкупить компанию “восьмерки” за вдвое большую сумму, если у тех дела пойдут в гору. Так была создана компания Fairchild Semiconductor, название которой буквально переводится как “Полупроводник чудо-ребенка”. Или в немецком варианте — вундеркинда.
Вундеркинды из Пало-Альто быстро заявили о себе. Нойс, занявший в компании должность директора по исследованиям и разработкам, сам себя считал отменным лентяем и главное изобретение в жизни сделал, по его собственным словам, просто от лени. Ему надоело наблюдать, как в процессе изготовления микромодулей пластины кремния сначала разрезали на отдельные транзисторы, а затем опять соединяли друг с другом в единую схему.
Процесс был трудоемким (все соединения паялись вручную под микроскопом) и дорогостоящим. И в 1958 году Нойс придумал, как изолировать отдельные транзисторы в кристалле друг от друга, что привело к рождению хорошо знакомой нам сегодня микросхемы — пластинки с графическим лабиринтом дорожек из алюминиевых напылений, отделенных друг от друга изолирующим материалом. | Роберт Нойс считал себя отменным лентяем и главное свое открытие, по его словам, сделал из лени. Возможно, поэтому ему так и не дали Нобелевской премии |
Однако успехи вундеркиндов из Кремниевой долины были омрачены обычными в таких случаях приоритетными дрязгами. Дело в том, что Джек Килби подал заявку на патент микросхемы в феврале 1959 года, а Нойс сделал это только спустя пять месяцев. Однако получил патент первым — в апреле 1961-го, а Килби — только через три года. После этого между конкурентами началась приоритетная десятилетняя война, закончившаяся мирной ничьей: апелляционный суд США подтвердил претензии Роберта Нойса на первенство в технологии, но одновременно постановил считать Джека Килби создателем первой работающей микросхемы.
Нойс не дожил до положенной ему по праву Нобелевской премии 2000 года ровно десять лет: в 63-летнем возрасте он скончался в своем рабочем кабинете от сердечного приступа. Но до этого успел поставить на ноги еще одну знаменитую компанию, основанную вместе с Муром. Бросив в 1968 году налаженный бизнес в Fairchild Semiconductor — в том же году, кстати, компанию покинули еще восемь сотрудников, впоследствии создавших очередную “звезду” Кремниевой долины — Advanced Micro Devices (AMD),— друзья решили назвать свое новое детище без затей: Moore Noyce.
Однако по-английски это звучало более чем двусмысленно, почти как more noise (“больше шума”), и компаньоны остановились на более официальном и содержательном названии — Integrated Electronics. Компания неоднократно меняла имя, и сегодня каждый пользователь персоналок знает ее по нынешнему — Intel. Так, спустя два десятилетия после открытия Бардина, Браттейна и Шокли, замкнулся виток Великой кремниевой революции.
ВЛАДИМИР ГАКОВ
Вся лента
Кто на самом деле изобрел транзистор?
Хорошо, давайте проясним это раз и навсегда.
Кто был настоящим изобретателем транзистора? В январе прошлого года Electronic Design опубликовали мою статью, посвященную годовщине изобретения транзистора. Я понял это в основном правильно, но недавно я получил записку, в которой я инициировал это разъяснение. В статье я сказал:
«В различных исторических записях говорится, что транзистор был изобретен 23 декабря 1947 года в Bell Laboratories AT&T учеными Уильямом Шокли, Джоном Бардином и Уолтером Браттейном. В тот день они продемонстрировали транзисторное усиление с помощью точечного транзистора».
Я должен был сказать, что Бардин и Браттейн действительно изобрели первый транзистор с точечным контактом. Однако Шокли не был включен в этот патент. Позже, в 1948 году, Шокли разработал первый биполярный транзистор. В 1956 году Шокли переехал в Калифорнию и основал Shockley Semiconductor, одну из первых, если не первую полупроводниковую компанию в том, что мы сейчас знаем как Силиконовую долину. А остальное уже история, как говорится.
Более подробную информацию можно найти в исчерпывающей биографии Шокли 9.0003 Broken Genius Джоэл Шуркин.
Записка, в которой указывалось на это несоответствие, я получил от сына Шокли, Дика Шокли. Дик — физик, получивший первую степень в Стэнфорде, а затем докторскую степень в Университете Южной Калифорнии. Он почетный пенсионер военно-морского информационного центра (NIWC) в Сан-Диего. Его специализация включает нелинейные волны, подводную акустику и другие эзотерические предметы.
Я хочу поблагодарить Дика за это разъяснение. И, что еще более важно, он неосознанно раскрыл одну важную истину: как история искажается с течением времени. Это происходит неоднократно. Примером может служить начало Силиконовой долины. Там много историй о том, кто что сделал и когда. Я не могу подтвердить, что Shockley Semiconductor была первой полупроводниковой компанией, но я предполагаю, что она имеет такое отличие, хотя вы мало что об этом слышали.
Одним из основных вкладов Шокли было его видение использования кремния, а не германия для изготовления биполярных транзисторов.
Кроме того, он, возможно, непреднамеренно породил остальную часть полупроводниковой промышленности. Высококомпетентная команда, собранная Шокли, позже ушла, чтобы сформировать дочерние компании, такие как Fairchild и, в конечном итоге, другие, такие как Intel и AMD.
Другие исторические догадки
Еще одним примером исторической догадки являются персональные компьютеры. Людей до сих пор волнует, кто первым сделал то или иное и когда. Как и следовало ожидать, существует несколько версий этого. Я написал свои версии этого несколько лет назад, чего бы это ни стоило — см. здесь и здесь.
Еще одним примером является то, что Маркони обычно приписывают открытие радио. Хотя он сыграл значительную роль в разработке беспроводного оборудования и услуг, настоящими изобретателями, вероятно, были Герц и Тесла. Как это важное открытие могло быть искажено? Должны ли мы включить Максвелла?
А кто изобрел первую интегральную схему? Был ли это Джек Килби из Texas Instruments или Роберт Нойс из Fairchild? Как оказалось, они оба имеют долю в патенте.
Они работали независимо, но одновременно и имели разные представления о том, что такое ИС и как она создается. История поняла это правильно. Но насколько другая история искажена или просто неверна? Я полагаю, что по прошествии длительного времени вы можете придумать что угодно и заявить, что это исторически верно. Кто будет сомневаться в этом? Многие из вас могли бы привести другие примеры этого.
Можно сделать вывод, что изобретение биполярного транзистора стало важной вехой в развитии полупроводниковой промышленности. Огромный вклад. Это привело к интегральной схеме, а затем и к микрокомпьютеру. Трудно представить мир без этих разработок. Если бы не одно это изобретение, BJT, нас с вами, наверное, даже не было бы здесь. Спасибо, доктор Шокли. И спасибо Дику Шокли за то, что обратил на это наше внимание.
| ||||||||
“Просто для смеха” | ||||||||
./10by10bkgrd1.gif” bordercolor=”#006600″>Джин Андерсон
Джон Бардин
Александр Белл
Уолтер Браттейн
Роберт Браттейн
Уолтер Браун
Ли Де Форест
Фил Фой
Роберт Гибни
Лилиан Ходдесон
Ник Холоньяк
Тед Хофф
Карл Ларк-Горовиц
Масару Ибука
Джордж Индиг
Мервин Келли
Джек Килби
Гордон Мур
Акио Морита
Боб Нойс
Рассел Ол
Джон Пирс
Майкл Риордан
Ян Росс
Фред Зейтц
Гарри Селло
Билл Шокли
Шокли,
Браттейн
и Бардин
Джоэл Шуркин
Бетти Спаркс
Морган Спаркс
Чарльз Стюарт
Артур Торсильери
Гордон Тил
Фред Терман
Предательская восьмерка
Теодор Вейл
АТ&Т
Белл Лаборатории
Фэирчайлд Полупроводник
Интел
Шокли Полупроводник
Кремний Долина
Сони
Инструменты Техаса
“Транзистор был, наверное, самым
важное изобретение 20-го века и история изобретения
является одним из столкновений эго и сверхсекретных исследований.
..»
Take_a |
Это краткое введение описывает вовлеченных лиц и организации в истории транзистора. Для более богатой картины, пожалуйста, следуйте ссылки на этом веб-сайте.
Белл Лаборатории, одна из крупнейших в мире промышленных лабораторий, был исследовательским подразделением гигантской телефонной компании American Telephone. и Телеграф (AT&T). В 1945, Белл Лабс начал искать решение давней проблемы.
1907 – Проблема
AT&T привезла своего бывшего президента Теодора Вейла,
выхода на пенсию, чтобы помочь ему бороться с конкуренцией, возникающей из-за
истечение срока полномочий Александра Грэма Белла
телефонные патенты.
Решение Vail: трансконтинентальная телефонная связь.
В 1906 году эксцентричный американский изобретатель Ли Де Форест разработал триод в вакуумной лампе. Это было устройство, которое могло усиливать сигналы, включая, как надеялись, сигналы по телефонным линиям, когда они передавались по стране от одной распределительной коробки к другой. AT&T купила De Патент Фореста и значительно улучшил трубку. Это позволило подать сигнал регулярно усиливаться по линии, что означает, что телефонный разговор может проходить на любом расстоянии, пока есть усилители вдоль способ.
Но электронные лампы, которые сделали это усиление возможным
были крайне ненадежны, потребляли слишком много энергии и производили слишком много
нагревать. В 1930-х годах директор по исследованиям Bell Lab Мервин Келли понял, что необходимо более совершенное устройство.
чтобы телефонный бизнес продолжал расти. Он чувствовал, что ответ
может лежать в странном классе материалов, называемых полупроводниками.
1945 – Решение
После окончания Второй мировой войны Келли собрал команду ученых для разработки твердотельного полупроводникового переключателя, который заменит проблемная вакуумная трубка. Команда использовала некоторые достижения в области исследований полупроводников во время война, которая сделала радары возможными. Молодой, блестящий теоретик, Билл Шокли был выбран в команду лидер. (См. Шокли, Браттейн и Бардин? команда и товарищи по команде)
Шокли нанял Уолтера Браттейна из Bell Lab, физика-экспериментатора.
который мог построить или починить что угодно, и нанял физика-теоретика
Джон Бардин
из Университета Миннесоты.
Шокли пополнил свою команду
эклектичная смесь физиков, химиков и инженеров. Группа была
разнообразны, но сплочены. Уолтер Браун,
физик, присоединившийся к группе в 1951 году, вспоминает, что слышал об
вечеринки и хорошие обеды. Бетти Спаркс,
Секретарь Шокли вспомнила приподнятое настроение группы на ее свадьбе.
к Моргану Спарксу. Они позвонили в свою лабораторию.
“Адский
Лаборатория колоколов».
Весной 1945 года Шокли спроектировал то, на что надеялся.
будет первым полупроводниковым усилителем, основанным на так называемом
«эффект поля». Его устройство
представлял собой небольшой цилиндр, тонко покрытый кремнием, установленный близко к
небольшая металлическая пластина. Это было, как инженер-электрик Университета Иллинойса
Ник Холоньяк сказал, сумасшедшая идея. Верно,
устройство не сработало, и Шокли поручил Бардину и Браттейну
узнать почему.
По словам автора Джоэла Шуркина,
двое в основном работали без присмотра; Шокли проводил большую часть своего времени
работает одна дома.
Находится в помещениях Bell Labs в Мюррей Хилл, Бардин. и Браттейн начали отличное партнерство. Бардин, теоретик, предложил эксперименты и интерпретировал результаты, в то время как Браттейн строил и запускал эксперименты. Техник Фил Фой вспоминает что время шло без особого успеха, внутри него начала нарастать напряженность. лабораторная группа.
Осенью 1947 года автор Лилиан Ходдесон говорит, что Браттейн решил попробовать замочить весь аппарат. в ванну с водой. Удивительно, но это сработало… немного.
Браттейн начал экспериментировать с золотом на германии, устраняя
жидкий слой на теории, что он замедляет работу устройства.
Это не сработало, но команда продолжала экспериментировать с этим дизайном.
отправная точка.
Незадолго до Рождества к Бардину пришло историческое озарение. Все думали, что знают, как ведут себя электроны в кристаллах, но Бардин обнаружил, что ошиблись. Электроны образовали барьер на поверхности. Его прорыв был тем, что им было нужно. Не сказав Шокли о изменения, которые они вносили в расследование, Бардин и Браттейн работал над. 16 декабря 1947, они построили транзистор с точечным контактом, из полосок золотой фольги на пластиковом треугольнике, вставленном в контакт с пластиной германия.
Когда Бардин и Браттейн позвонили Шокли, чтобы сообщить ему изобретения, Шокли был доволен результатами группы и в ярости, что он не принимал непосредственного участия. Он решил, что для сохранения его положение, он должен был бы сделать Бардина и Браттейна лучше.
Его устройство, многослойный транзистор, было
развивается в порыве творчества и гнева, в основном в гостиничном номере
в Чикаго.
Всего ему потребовалось четыре недели работы пером на бумаге,
хотя потребовалось еще два года, прежде чем он смог построить его.
Его устройство было более прочным и практичным, чем устройство Бардина и Браттейна.
транзистор с точечным контактом, и гораздо проще
для изготовления. Он стал центральным артефактом электронной
возраст. Автор Майкл Риордан говорит, что Бардина и Браттейна «оттеснили».
Это оскорбление разрушило команду, превратив когда-то совместную атмосферу
в тот, который был высококонкурентным. Проблемы, чьи имена должны
быть на патенте на устройство, и кто должен быть представлен в рекламе
фотографии, еще больше усилили напряжение.
Лаборатории Белла решили представить изобретение 30 июня.
1948. С помощью инженера Джона Пирса
который в свободное время писал научную фантастику, Bell Labs остановились на
название “транзистор” — объединяющее идеи
«транс-сопротивление» с названиями других устройств, таких как термисторы.
Изобретение в то время не привлекло особого внимания, либо
в популярной прессе или в промышленности. Но Шокли увидел его потенциал.
Он покинул Bell Labs, чтобы основать Shockley Semiconductor в Пало-Альто, Калифорния.
Он нанял превосходных инженеров и физиков, но, по
химик Гарри Селло, личность Шокли
изгнал восемь из его лучших и умнейших. Эти «предательские
восемь” основал новую компанию под названием Fairchild
Полупроводник. Боб Нойс и Гордон Мур, двое
из восьми, сформировал корпорацию Intel. Они
(и другие в Техасе
Instruments) изобрели интегральную схему. Сегодня,
Intel ежедневно производит миллиарды транзисторов на своих интегральных схемах,
тем не менее Бардин, Браттейн и Шокли зарабатывали очень мало денег на своих
исследовательская работа. Тем не менее, компания Шокли положила начало Silicon.
Долина.
Бардин ушел из Bell Labs в Университет Иллинойса, где он получил вторую Нобелевскую премию. Браттейн оставался там несколько лет, а потом ушел преподавать. Шокли потерял компанию и преподавал в Стэнфорде. какое-то время, а затем был вовлечен в пресловутый спор о расе, генетика и интеллект, которые разрушили его репутацию.
В 1950-х и 1960-х годах большинство компаний США решили сосредоточиться
их внимание на военный рынок в производстве транзисторной продукции.
Это оставило дверь широко открытой для японских инженеров, таких как Масару.
Ибука и Акио
Морита, основавший новую компанию Sony Electronics.
которая массово производила крошечные транзисторные радиоприемники. Президент Bell Labs
Почетный Ян Росс
сказали, что часть их успеха заключалась в развитии способности
для быстрого массового производства транзисторов.
Транзисторное радио изменило мир, открыв век информации. Информация могла быстро разлететься по концам Земли до такой степени, что историк Чарльз Стюарт услышал о убийство Мартина Лютера Кинга-младшего бедуинскими племенами в Сахара вскоре после того, как это произошло.
Первоначальная тройка встречалась несколько раз после расставания:
однажды в Стокгольме, Швеция, чтобы получить 1956 Нобелевская премия
за их вклад в физику, и еще раз в Bell Labs
в 1972 году в ознаменование 25 -й -й годовщины их изобретения.
Они праздновали то, чего не могли знать, когда впервые
начали работать над транзистором – что они собирались изменить
Мир.
Вернуться к началу
__________________
Для дополнительного чтения , см. Майкл Риордан и Лилиан
Кристалл Ходдесона
Огонь: изобретение транзистора и рождение информационного века,
Нью-Йорк, В.