المجموعات

تاريخ الترانزستور

تاريخ الترانزستور


يحكي تاريخ الترانزستور عن تطور استغرق سنوات عديدة. لقد بني على سنوات عديدة من البحث النظري في مجال أشباه الموصلات.

وصلت أول ثنائيات أشباه الموصلات وتمكنت من تقديم أداء محسّن على سابقاتها الحرارية في بعض المناطق.

ومع ذلك ، فإن تاريخ الترانزستور هو شهادة على مثابرة الباحثين الذين حصلوا أخيرًا على أول جهاز لتضخيم أشباه الموصلات.

كانت أسماء باردين وبراتين وشوكلي هي الأسماء التي تم تذكرها في تاريخ الترانزستور ، ولكن كان هناك العديد من الأسماء الأخرى على طول الطريق ، والتي ساهمت أيضًا في الاختراع النهائي للترانزستور ثنائي القطب.

أسس تاريخ الترانزستور

تم وضع الأسس الأولى في تاريخ الترانزستور قبل سنوات عديدة. حتى في القرن التاسع عشر ، لوحظ أن فئة من المواد لها بعض الخصائص الكهربائية غير العادية. كان لهذه أشباه الموصلات معامل مقاومة سلبي ، وكانت قادرة على تصحيح التيارات الكهربائية وأظهرت تأثيرًا كهروضوئيًا.

من الاستخدامات المبكرة الأخرى لأشباه الموصلات استخدام "شعيرات القط" التي كانت عبارة عن أجهزة كشف مستخدمة في أجهزة الراديو. على الرغم من أنها كانت رخيصة الثمن ، إلا أنها كانت غير موثوقة بشكل ملحوظ.

على الرغم من وجود اهتمام ضئيل نسبيًا بأشباه الموصلات في هذه المرحلة من تاريخ الترانزستور قبل الحرب العالمية الثانية ، إلا أن بعض التطورات حدثت بالفعل. بدأ استخدام مقومات أكسيد النحاس والسيلينيوم ، خاصة في تطبيقات مثل شواحن البطاريات. تم استغلال التأثير الكهروضوئي أيضًا في عدادات التعريض الضوئي. ومع ذلك كان استخدامها محدودا نسبيا.

ومع ذلك ، حدثت بعض التطورات في أجهزة أشباه الموصلات في عشرينيات وثلاثينيات القرن الماضي ، وقد تم توجيه معظم الأبحاث النظرية في الفيزياء الجزيئية الفرعية نحو التكنولوجيا الحرارية. كان هذا لأنه حتى التطورات الصغيرة في هذا المجال ستنتج مكافآت كبيرة وعائدًا كبيرًا على الاستثمار.

تطورات الصمام الثنائي

كانت الحرب العالمية الثانية واحدة من المحفزات الرئيسية في تاريخ الترانزستور وتطور تكنولوجيا أشباه الموصلات بشكل عام. كان استخدام الرادار من أعظم المزايا التي احتفظت بها بريطانيا على ألمانيا. أصبحت الحاجة إلى مكونات عالية التردد عالية الأداء أكثر إلحاحًا عند العمل على ترددات عالية نسبيًا. كانت تقنية أشباه الموصلات مفتاحًا رئيسيًا للأداء عند استخدام الترددات العالية.

تم تجميع الخبراء في جميع المجالات المرتبطة بتطوير أشباه الموصلات من المملكة المتحدة والولايات المتحدة الأمريكية بسرعة. بدأ العمل في إنتاج ثنائيات نقطة الاتصال.

مع تقدم العمل ، قطعت تقنية الصمام الثنائي أشباه الموصلات العديد من الخطوات إلى الأمام. قامت الفرق على طرفي الصراع بتطويرات أعطت الأجهزة أداءً أفضل بكثير من أي شيء كان متاحًا قبل الحرب.

يبدأ عمل الترانزستور

عندما بدأت الأعمال العدائية تقترب من نهايتها ، أدركت مختبرات بيل أن هناك إمكانيات كبيرة لتكنولوجيا أشباه الموصلات. في ربيع عام 1945 ، تمت الدعوة لعقد اجتماع كبير لمناقشة البحث المستقبلي بشأنها - كانت هذه نقطة محورية في تاريخ الترانزستور. في وقت لاحق من ذلك العام ، تم منح الإذن للبحث للمضي قدمًا في البحث عن "معرفة جديدة يمكن استخدامها في تطوير مكونات جديدة تمامًا ومحسنة".

نتيجة لذلك ، تم إنشاء مجموعة فيزياء الحالة الصلبة تحت قيادة ويليام شوكلي وستانلي مورغان. ترأس شوكلي أيضًا المجموعة الفرعية لأشباه الموصلات التي كان من المقرر أن تشمل براتين وباردين لتشكيل الثلاثي الذي اخترع الترانزستور.


ثلاثي الترانزستور

الشخصيات الرئيسية الثلاثة المشاركة في تاريخ الترانزستور هي:

  • وليام شوكلي: ولد في لندن عام 1910 لأبوين أمريكيين. بقي في إنجلترا لمدة ثلاث سنوات فقط ، وبعد ذلك عاد والديه معه إلى الولايات المتحدة ، واستقر بالقرب من سان فرانسيسكو. هنا حصل على شهادته الأولى من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ثم انتقل بعد ذلك إلى معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا للحصول على درجة الدكتوراه. في عام 1936.

    بعد مغادرة الجامعة ، التحق شوكلي بمختبرات بيل ، وعمل في البداية على حيود الإلكترون. في عام 1955 ، انتقل من Bell Labs ليؤسس شركته الخاصة المسماة Shockley Semiconductors في مسقط رأسه في بالو ألتو. جذبت هذه الشركة العديد من خبراء أشباه الموصلات الآخرين. مع تدفق الخبرات بدأت العديد من الشركات الأخرى في المنطقة. بدأت واحدة مدعومة من شركة Fairchild Camera and Instrument Company في عام 1957 من قبل عدد من موظفي Shockley القدامى. كل هذا كان له تأثير كرة الثلج وقبل فترة طويلة كان لهذه المنطقة الصغيرة أعلى تركيز لخبراء أشباه الموصلات في الولايات المتحدة .. ولد وادي السيليكون.

  • والتر براتين: أمضى سنواته القليلة الأولى في الصين ، وانتقل إلى ولاية واشنطن عندما عاد والديه إلى المنزل. حصل على شهادته الأولى في كلية ويتمان في ولاية واشنطن ، وانتقل إلى جامعة مينيسوتا للحصول على الدكتوراه.

    بعد خروجه من الجامعة ، تقدم براتين بطلب إلى مختبرات بيل لكنهم رفضوا طلبه. بدلا من ذلك ذهب للعمل في المكتب الوطني للمعايير. سرعان ما تقدم براتين مرة أخرى إلى بيل ، وفي المحاولة الثانية كان ناجحًا. بعد انضمامه إلى بيل ، عمل في البداية على مقومات أكسيد النحاس وأشباه الموصلات ، مما منحه أساسًا جيدًا في تكنولوجيا أشباه الموصلات. ظل براتين في بيل حتى تقاعده عام 1967. وخلال تقاعده شغل منصب أستاذ زائر في كلية ويتمان حتى وفاته في عام 1987.

  • جون باردين: كان الوحيد من بين الثلاثة الذين ولدوا في الولايات المتحدة الأمريكية. ولد في ويسكونسن في مايو 1908. حصل على الدرجة الأولى من جامعة ويسكونسن ، وانتقل إلى برينستون للحصول على الدكتوراه .. بعد حصوله على درجة زمالة في جامعة هارفارد ومنصب تدريسي في جامعة مينيسوتا انضم إلى مجموعة فيزياء الحالة الصلبة في مختبرات بيل في خريف عام 1945.

    في عام 1956 حصل على جائزة نوبل مع شوكلي وبراتين لعمله في الترانزستور ، ولكن بحلول هذا الوقت كان مشاركًا في البحث في الموصلات الفائقة. في هذا المجال شعر أنه حقق أعظم إنجازاته ، وفي عام 1972 حصل على جائزة نوبل الثانية لهذا العمل.

    بالإضافة إلى جوائز نوبل ، حصل على عدد من الجوائز الأخرى ، بما في ذلك الميدالية الذهبية من الأكاديمية السوفيتية للعلوم. توفيت باردين عن عمر يناهز 82 عامًا في بداية فبراير 1991.

بعد الانتهاء من العمل التحضيري وتجميع الفريق ، ينتقل تاريخ الترانزستور إلى الاختراع الفعلي للترانزستور.


شاهد الفيديو: Transistors الترانزستور (قد 2021).