Mitmesugust

Transistori leiutis ja avastamine

Transistori leiutis ja avastamine


Enne tegeliku leiutamist või transistori avastamist kulus palju aastaid, enne kui tehti kindlaks kõik ettevalmistustööd ja loodi meeskond.

Transistori leiutanud meeskond töötas koos hästi ja hoolimata mõnest esialgsest tagasilöögist edenes nad kiiresti.

Bell Labsi loodud keskkond töötas hästi ja see tagas transistori leiutamiseks õige atmosfääri.

Esimesed katsetused transistori leiutamiseks

Pooljuhtrühm alustas tööd ühe Shockley ideega. Ta oli järeldanud, et võib olla võimalik välja töötada pooljuhttrioodi vorm. Ta nägi ette p ja n tüüpi räni kihtide struktuuri. Põhivool kanduks ühes kihis ja selle kihi juhtivust kontrolliks väline väli. See muudaks voolu kandmiseks saadaolevate laengukandjate (aukude või elektronide) arvu. Põhimõtteliselt oli see idee väljatransistor, mis on tänapäeval laialt levinud.

Selle idee proovimiseks struktuuri loomiseks kasutas Shockley mõnda õhukest ränikilet, mis oli valmistatud sadestamise teel. See oli iseenesest uus protsess, mille oli alles välja töötanud teine ​​Belli töötaja nimega Teal.

Uut struktuuri kasutades eeldas Shockley, et juhtimisvälja muutumisel toimub juhtivus märkimisväärselt. Tema suureks pettumuseks seda efekti ei täheldatud. Rühma teised liikmed kontrollisid ja kontrollisid arvutusi ja teooriaid ning selle ebaõnnestumiseks ei leitud põhjust.

Alles 1946. aasta märtsis suudeti probleem lahendada. Bardeen põhjendas, et pooljuhtpind lõksus elektronid, mis sõelusid põhikanali välise välja mõjust. Hiljem ütles Shockley, et see avastus oli üks olulisemaid arenguid kogu pooljuhtide programmis.

Suuna muutmine

Arvatavasti lõksu jäänud elektronid peksid grupi suunda. Nad pöörasid oma tähelepanu uurimisele ümberpööratud kallutatud p-n ristmike ümber, püüdes välja töötada uut tüüpi välgupüüdurit. Uuringud hõlmasid kolme kihtstruktuuri, millel oli üks ettepoole suunatud ja üks vastupidine kallutatud ristmik, ja töö edenes sellega peaaegu kogu 1947. aasta.

Just selle aasta lõpu poole hakkasid üritused gruppi otsima. Novembris tuli meeskonna uus värbamine välja üliolulise ideega. Naastes oma varasema väljatulemisseadmetega tehtud töö juurde, soovitas ta, et kui juhtplaadi ja juhtimiskanali vahele asetatakse elektrolüüt, võib lõksus olnud elektronide sõelumine ületada. Pandi uus katse ja see õnnestus, kui ainult piiratud määral. Mõõduka edukuse selja taga leidis meeskond uue motivatsiooni. Järgnevatel päevadel arutati hulgaliselt võimalike võimendusseadmete ideid.

Transistori leiutis

Detsembri alguses hakkasid Bardeen ja Brattain katsetama transistori leiutise uue ideena kahte tihedalt asetsevat punktkontaktiga ristmikku. Nad leidsid, et kui nad olid kallutanud ühte ja tagurpidi teist, siis täheldati väikest kasu.

Varsti alustas meeskond selle idee põhjal veel mõningaid katseid, kuid esialgu ei suutnud nad transistori efekti korralikult ära kasutada. Ühes katses asetati proovi ümber isegi elektrolüüt, kuid iga uue testiga jõudsid nad sammu lähemale täieliku transistori efekti avastamisele.

Lõpuks otsustasid nad, et on vaja paigutada kaks dioodi ristmikku umbes 0,05 mm kaugusel. See saavutati märkimisväärselt lihtsalt. Kullakiht ladestati väikesele persekskiilule. Siis lõigati raseerija abil väga kiilu kohalt väga kuldne pilu. Seejärel asetati kiil väikese vedru mõjul germaaniumikihile. Kollektor ja emitter moodustasid kaks kuldkontakti ja germaaniumi kiht oli aluskontakt.

Ideed prooviti 16. detsembril 1947 ja nende üllatuseks toimis see esimest korda. Esimene punkt-kontakttransistor oli tehtud ja transistor leiutatud.

Täpselt nädal hiljem leidsid Shockley, Bardeen ja Brattain, et nad demonstreerisid Bellis kõrgemale juhtkonnale uut transistori leiutist. See kuulutas transistori ajastu algust. Kuid enne, kui nendest seadmetest saaks igapäevane reaalsus, oli vaja veel palju täiendusi.


Vaata videot: Transistori kytkimenä (Oktoober 2021).