Seitsemänkymmentäviisi vuotta sitten, tiistaiaamuna, 16. joulukuuta 1947, kaksi Bell Telephone Laboratoriesin fyysikkoa kohdistavat virran kultaelektrodeihin puolen tuuman germaniumlevyllä ja pystyivät vastaanottamaan vahvistetun sähköisen signaalin. Se kuulostaa melko tekniseltä - ja sitä se oli. Tuloksena oli ensimmäinen transistori, joka muutti täysin nykymaailmamme.
Kuten useimpien teknologioiden kohdalla, transistorin historiaan liittyy monia pelaajia, mutta kolme tärkeintä olivat John Bardeen, William Shockley ja Walter Brattain. Toisen maailmansodan aikana AT&T:n Bell Labs alkoi työskennellä solid-state fysiikan parissa keinona luoda luotettavampaa viestintää. William Shockley valittiin johtamaan tätä työtä, ja huhtikuuhun 1945 mennessä hän kehitti ajatuksen ulkoisten sähkökenttien käytöstä vaikuttamaan elektronien ja reikien käyttäytymiseen kapeissa puolijohdekerroksissa. Hän alkoi kokeilla erilaisia vaihtoehtoja ja materiaaleja näille "kenttä"transistoreille, mutta ei pystynyt luomaan toimivaa laitetta.
Muutamaa kuukautta myöhemmin hän johti puolijohdemateriaalien parissa työskentelevää tutkijaryhmää Bell Labsin Solid State Physics Laboratoryssa.
Yksi näistä tutkijoista oli teoreettinen fyysikko John Bardeen, ja hän yhdessä muiden kanssa, mukaan lukien kokeellinen fyysikko Walter Bratten, alkoi työskennellä erilaisten materiaalien kanssa etsiessään suurempia tehosteita. He saavuttivat suuria harppauksia vuosina 1946 ja 1947, ja marraskuuhun 47 mennessä Bardeen ja Brattain työskentelivät kultaisten sähkökontaktien kanssa germaniumlevyillä.
Tämä oli teoriassa oikein, mutta ei toiminut kunnolla ennen kuin Bratten keksi, kuinka käyttää polystyreenikiilaa pienen raon (noin 2 mm) luomiseksi kahden koskettimen välille. Joulukuun 16. päivänä hän liitti sen akkuun, ja kun Bardin katsoi sitä, hän näki heti 30 prosentin lisäyksen tehossa. Säätämällä sitä hieman hän huomasi voivansa lisätä tehonlisäystä 450 prosenttiin, mikä todistaa, että heidän laitteensa, jota nyt kutsutaan pistekontaktitransistoriksi, toimi.
He esittivät demonsa monille ihmisille Bell Labsissa ja se aiheutti paljon jännitystä. Mutta se oli monimutkainen laite, ei hyvin tutkittu, ja se oli vielä kaukana elektroniikkapiireissä aiemmin käytettyjen tyhjiöputkien korvaamisesta.
Seuraavassa kuussa Shockley keksi toisenlaisen tavan tehdä transistorit ja loi kaksinapaisen liitostransistorin, josta tulisi keskeinen idea menestyneimpien puolijohdelaitteiden takana tulevina vuosikymmeninä.
Bell Labs ilmoitti julkisesti transistorin luomisesta 30. kesäkuuta 1948. Kesti kuitenkin vuosia ennen kuin transistorit tulivat laajalti käyttöön, mutta kun ne tapahtuivat, ne muuttivat maailmamme täysin, mikä johti tietokoneen muistiin, integroituihin piireihin, mikroprosessoreihin ja moniin muihin tuotteisiin. Ehkä suurin muutos oli metallioksidipuolijohdekenttätransistorin eli MOSFETin kehitys, joka ruokki alaa vuosia.
Bardeen, Brattain ja Shockley saivat fysiikan Nobelin palkinnon vuonna 1956 transistorin luomisesta. Myöhemmin Bardeen muutti Illinoisin yliopistoon, jossa hänen suprajohtavuuteen liittyvä työnsä ansaitsi hänelle toisen Nobel-palkinnon. Shockley muutti Palo Altoon vuonna 1956 ja perusti yrityksen Shockley Semiconductor, myöhemmin tämän yrityksen avainhenkilöt siirtyivät Fairchild Semiconductoriin (jossa Robert Noyce ja Jean Hoerny loivat integroidun piirin taustalla olevat keskeiset ideat) ja myöhemmin Intelille.
Yksi transistoreiden merkittävimmistä piirteistä on se, kuinka tiedemiehet ja insinöörit ovat pystyneet jatkuvasti pienentämään niitä, jotta niitä sisältävistä laitteista voidaan tehdä tiheämpiä, prosessia, jota kutsutaan yleisesti Mooren laiksi. Ensimmäinen transistori oli noin puoli tuumaa pitkä, nykyään tavallisessa puhelimen tai PC:n prosessorissa on yli miljardi transistoria.
Transistori on ehkä 20-luvun tärkein keksintö, koska se johti kaikkien nykyisten elektronisten laitteiden yleisyyteen, puhumattakaan niissä toimivista sovelluksista. Ja kaikki alkoi 75 vuotta sitten.
Voit auttaa Ukrainaa taistelemaan venäläisiä hyökkääjiä vastaan. Paras tapa tehdä tämä on lahjoittaa varoja Ukrainan asevoimille Pelasta elämä tai virallisen sivun kautta NBU.
Mielenkiintoista myös: