قبل خمسة وسبعين عامًا ، في صباح يوم الثلاثاء ، 16 ديسمبر / كانون الأول 1947 ، قام اثنان من علماء الفيزياء في مختبرات بيل الهاتف بتطبيق التيار على أقطاب كهربائية ذهبية على لوح نصف بوصة من الجرمانيوم وتمكنا من تلقي إشارة كهربائية متضخمة. يبدو تقنيًا تمامًا - وكان كذلك. كانت النتيجة أول ترانزستور غير عالمنا الحديث بالكامل.
كما هو الحال مع معظم التقنيات ، يتضمن تاريخ الترانزستور العديد من اللاعبين ، لكن الثلاثة الأكثر أهمية هم جون باردين وويليام شوكلي ووالتر براتين. خلال الحرب العالمية الثانية ، بدأت مختبرات Bell في AT & T في العمل على فيزياء الحالة الصلبة كطريقة لإنشاء اتصالات أكثر موثوقية. تم اختيار ويليام شوكلي لقيادة هذا العمل ، وبحلول أبريل 1945 كان قد طور فكرة استخدام المجالات الكهربائية الخارجية للتأثير على سلوك الإلكترونات والثقوب في طبقات أشباه الموصلات الضيقة. بدأ بتجربة خيارات ومواد مختلفة لهذه الترانزستورات "الميدانية" ، لكنه لم يتمكن من إنشاء جهاز عامل.
بعد بضعة أشهر ، قاد مجموعة من الباحثين الذين يعملون على مواد أشباه الموصلات في معمل فيزياء الحالة الصلبة التابع لمختبرات بيل.
كان أحد هؤلاء الباحثين الفيزيائي النظري جون باردين ، وبدأ مع آخرين ، بما في ذلك الفيزيائي التجريبي والتر براتن ، العمل مع مواد مختلفة ، بحثًا عن تأثيرات أكبر. لقد قطعوا خطوات كبيرة خلال عامي 1946 و 1947 ، وبحلول نوفمبر 47 ، كان باردين وبراتين يعملان مع وصلات كهربائية ذهبية على صفائح من الجرمانيوم.
كان هذا صحيحًا من الناحية النظرية ، لكنه لم يعمل بشكل صحيح حتى اكتشف براتن كيفية استخدام إسفين من البوليسترين لإنشاء فجوة صغيرة (حوالي 2 مم) بين الملامسين. في 16 كانون الأول (ديسمبر) ، وصلها ببطاريته ، وعندما نظر إليها باردين ، رأى على الفور زيادة في الطاقة بنسبة 30 في المائة. من خلال تعديله قليلاً ، وجد أنه يمكنه زيادة اكتساب الطاقة إلى 450٪ ، مما يثبت أن أجهزتهم ، التي تسمى الآن ترانزستور نقطة الاتصال ، تعمل.
لقد عرضوا العرض التوضيحي لكثير من الأشخاص داخل Bell Labs وقد تسبب في الكثير من الإثارة. لكنه كان جهازًا معقدًا ، ولم يدرس جيدًا ، وكان لا يزال بعيدًا عن استبدال الأنابيب المفرغة المستخدمة سابقًا في الدوائر الإلكترونية.
في الشهر التالي ، توصل شوكلي إلى طريقة مختلفة لصنع ترانزستور ، وخلق الترانزستور ثنائي القطب ، والذي سيصبح الفكرة المركزية وراء أكثر أجهزة أشباه الموصلات نجاحًا لعقود قادمة.
أصدرت Bell Labs إعلانًا عامًا عن إنشاء الترانزستور في 30 يونيو 1948. ومع ذلك ، فقد استغرق الأمر سنوات قبل أن يتم استخدام الترانزستورات على نطاق واسع ، ولكن بمجرد حدوث ذلك ، فقد غيرت عالمنا تمامًا ، مما أدى إلى ذاكرة الكمبيوتر ، والدوائر المتكاملة ، والمعالجات الدقيقة ، والعديد من المنتجات الأخرى. ربما كان التغيير الأكبر هو تطوير ترانزستور التأثير الميداني لأشباه الموصلات المعدنية ، أو MOSFET ، الذي غذى الصناعة لسنوات.
لجهودهم في إنشاء الترانزستور ، حصل باردين وبراتين وشوكلي على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1956. انتقل باردين لاحقًا إلى جامعة إلينوي ، حيث أكسبه عمله في الموصلية الفائقة جائزة نوبل الثانية. انتقل Shockley إلى Palo Alto في عام 1956 وأسس شركة Shockley Semiconductor ، ثم انتقل الموظفون الرئيسيون في هذه الشركة لاحقًا إلى Fairchild Semiconductor (حيث ابتكر روبرت نويس وجان هورني الأفكار الرئيسية الكامنة وراء الدائرة المتكاملة) ثم إلى شركة Intel.
أحد أهم جوانب الترانزستورات هو كيف تمكن العلماء والمهندسون من جعلها أصغر وأصغر باستمرار بحيث يمكن جعل الأجهزة التي تحتوي عليها أكثر كثافة ، وهي عملية يشار إليها عادة باسم قانون مور. كان طول أول ترانزستور حوالي نصف بوصة ، واليوم يحتوي الهاتف القياسي أو معالج الكمبيوتر الشخصي على أكثر من مليار ترانزستور.
ربما يكون الترانزستور أهم اختراع في القرن العشرين ، لأنه أدى إلى انتشار جميع الأجهزة الإلكترونية التي لدينا اليوم ، ناهيك عن التطبيقات التي تعمل عليها. وقد بدأ كل شيء منذ 20 عامًا.
يمكنك مساعدة أوكرانيا في محاربة الغزاة الروس. أفضل طريقة للقيام بذلك هي التبرع بالأموال للقوات المسلحة لأوكرانيا من خلال الحفاظ على الحياة او من خلال الصفحة الرسمية NBU.
مثير للاهتمام أيضًا: