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Vor 75 Jahren wurde ein Gerät erfunden, das unsere moderne Welt komplett veränderte

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Vor 16 Jahren, am Dienstagmorgen, dem 1947. Dezember XNUMX, legten zwei Physiker der Bell Telephone Laboratories Strom an Goldelektroden auf einer halben Zoll großen Germaniumplatte an und konnten ein verstärktes elektrisches Signal empfangen. Das klingt ziemlich technisch – und das war es auch. Das Ergebnis war der erste Transistor, der unsere moderne Welt komplett veränderte.

Vor 75 Jahren wurde ein Gerät geboren, das unsere moderne Welt komplett veränderte

Wie bei den meisten Technologien sind auch an der Geschichte des Transistors viele Akteure beteiligt, aber die drei wichtigsten waren John Bardeen, William Shockley und Walter Brattain. Während des Zweiten Weltkriegs begannen die Bell Labs von AT&T mit der Arbeit an der Festkörperphysik, um eine zuverlässigere Kommunikation zu schaffen. William Shockley wurde ausgewählt, diese Arbeit zu leiten, und bis April 1945 hatte er die Idee entwickelt, externe elektrische Felder zu verwenden, um das Verhalten von Elektronen und Löchern in schmalen Halbleiterschichten zu beeinflussen. Er begann mit verschiedenen Optionen und Materialien für diese "Feld"-Transistoren zu experimentieren, konnte jedoch kein funktionierendes Gerät herstellen.

Ein paar Monate später leitete er eine Gruppe von Forschern, die im Labor für Festkörperphysik von Bell Labs an Halbleitermaterialien arbeiteten.

Vor 75 Jahren wurde ein Gerät geboren, das unsere moderne Welt komplett veränderte
John Bardeen, William Shockley und Walter Brattain

Einer dieser Forscher war der theoretische Physiker John Bardeen, und er begann zusammen mit anderen, darunter dem Experimentalphysiker Walter Bratten, mit verschiedenen Materialien zu arbeiten, um nach größeren Effekten zu suchen. In den Jahren 1946 und 1947 machten sie große Fortschritte, und im November 47 arbeiteten Bardeen und Brattain mit goldenen elektrischen Kontakten auf Germaniumplatten.

Dies war theoretisch richtig, funktionierte aber nicht richtig, bis Bratten herausfand, wie man mit einem Polystyrolkeil einen kleinen Spalt (ca. 2 mm) zwischen den beiden Kontakten erzeugt. Am 16. Dezember schloss er es an seine Batterie an, und als Bardin es betrachtete, sah er sofort eine 30-prozentige Leistungssteigerung. Indem er es ein wenig veränderte, stellte er fest, dass er die Leistungsverstärkung auf 450 % erhöhen konnte, was bewies, dass ihr Gerät, das jetzt als Punktkontakttransistor bezeichnet wird, funktionierte.

Sie zeigten ihre Demo vielen Leuten in den Bell Labs und es sorgte für viel Aufregung. Aber es war ein komplexes Gerät, nicht gut untersucht, und es war noch weit davon entfernt, die Vakuumröhren zu ersetzen, die früher in elektronischen Schaltungen verwendet wurden.

Im folgenden Monat entwickelte Shockley eine andere Art, einen Transistor herzustellen, und schuf den Bipolartransistor, der für die kommenden Jahrzehnte zur zentralen Idee hinter den erfolgreichsten Halbleiterbauelementen werden sollte.

Vor 75 Jahren wurde ein Gerät geboren, das unsere moderne Welt komplett veränderte

Bell Labs machte am 30. Juni 1948 eine öffentliche Ankündigung über die Entwicklung des Transistors. Es dauerte jedoch Jahre, bis Transistoren weit verbreitet wurden, aber als sie es taten, veränderten sie unsere Welt vollständig und führten zu Computerspeichern, integrierten Schaltkreisen, Mikroprozessoren und vielen anderen Produkten. Die vielleicht größte Veränderung war die Entwicklung des Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistors oder MOSFET, der die Branche jahrelang beflügelte.

Für ihre Bemühungen um die Herstellung des Transistors erhielten Bardeen, Brattain und Shockley 1956 den Nobelpreis für Physik. Bardeen wechselte später an die University of Illinois, wo ihm seine Arbeiten zur Supraleitung seinen zweiten Nobelpreis einbrachten. Shockley zog 1956 nach Palo Alto und gründete die Firma Shockley Semiconductor, später gingen Schlüsselmitarbeiter dieser Firma zu Fairchild Semiconductor (wo Robert Noyce und Jean Hoerny die Schlüsselideen schufen, die der integrierten Schaltung zugrunde liegen) und später zu Intel.

Vor 75 Jahren wurde ein Gerät geboren, das unsere moderne Welt komplett veränderte

Einer der bemerkenswertesten Aspekte von Transistoren ist, wie Wissenschaftler und Ingenieure sie kontinuierlich kleiner und kleiner machen konnten, damit die Geräte, die sie enthielten, dichter gemacht werden konnten, ein Prozess, der allgemein als Moores Gesetz bezeichnet wird. Der erste Transistor war etwa einen halben Zoll lang, heute hat ein Standard-Telefon- oder PC-Prozessor über eine Milliarde Transistoren.

Der Transistor ist vielleicht die wichtigste Erfindung des 20. Jahrhunderts, da er dazu führte, dass alle elektronischen Geräte, die wir heute haben, allgegenwärtig sind, ganz zu schweigen von den Anwendungen, die darauf laufen. Und alles begann vor 75 Jahren.

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Quellepcmag
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