לפני שבעים וחמש שנה, ביום שלישי בבוקר, 16 בדצמבר 1947, שני פיזיקאים במעבדות הטלפונים של בל הפעילו זרם על אלקטרודות זהב על לוח גרמניום בגודל חצי אינץ' והצליחו לקבל אות חשמלי מוגבר. זה נשמע די טכני - וכך היה. התוצאה הייתה הטרנזיסטור הראשון, ששינה לחלוטין את עולמנו המודרני.
כמו ברוב הטכנולוגיות, ההיסטוריה של הטרנזיסטור כוללת שחקנים רבים, אבל שלושת החשובים ביותר היו ג'ון ברדין, וויליאם שוקלי ווולטר ברטן. במהלך מלחמת העולם השנייה, מעבדות בל של AT&T החלו לעבוד על פיסיקה של מצב מוצק כדרך ליצור תקשורת אמינה יותר. ויליאם שוקלי נבחר להוביל עבודה זו, ועד אפריל 1945 הוא פיתח את הרעיון של שימוש בשדות חשמליים חיצוניים כדי להשפיע על התנהגות אלקטרונים וחורים בשכבות מוליכים למחצה צרות. הוא החל להתנסות עם אפשרויות וחומרים שונים עבור טרנזיסטורי "שדה" אלה, אך לא הצליח ליצור מכשיר עובד.
כמה חודשים לאחר מכן, הוא הוביל קבוצה של חוקרים שעבדו על חומרים מוליכים למחצה במעבדה לפיזיקת מצב מוצק של Bell Labs.
אחד החוקרים הללו היה הפיזיקאי התיאורטי ג'ון ברדין, והוא, יחד עם אחרים, כולל הפיזיקאי הניסיוני וולטר ברטן, החל לעבוד עם חומרים שונים, בחיפוש אחר אפקטים גדולים יותר. הם עשו צעדים גדולים במהלך 1946 ו-1947, ועד נובמבר 47, ברדין וברטיין עבדו עם מגעים חשמליים מזהב על יריעות גרמניום.
זה היה נכון בתיאוריה, אבל לא עבד כמו שצריך עד שבראטן הבין איך להשתמש בטריז של פוליסטירן כדי ליצור מרווח קטן (בערך 2 מ"מ) בין שני המגעים. ב-16 בדצמבר הוא חיבר אותו לסוללה שלו, וכאשר ברדין הסתכל עליה, הוא ראה מיד עלייה של 30 אחוז בהספק. על ידי כוונון קצת, הוא גילה שהוא יכול להגדיל את רווח ההספק ל-450%, מה שמוכיח שהמכשיר שלהם, שנקרא כעת טרנזיסטור מגע נקודתי, עובד.
הם הראו את ההדגמה שלהם להרבה אנשים בתוך Bell Labs וזה עורר הרבה התרגשות. אבל זה היה מכשיר מורכב, לא נחקר היטב, והוא עדיין היה רחוק מלהחליף את צינורות הוואקום ששימשו בעבר במעגלים אלקטרוניים.
בחודש שלאחר מכן, שוקלי המציא דרך אחרת ליצור טרנזיסטור, ויצר את טרנזיסטור הצומת הדו-קוטבי, שיהפוך לרעיון המרכזי מאחורי מכשירי המוליכים למחצה המוצלחים ביותר בעשורים הבאים.
Bell Labs פרסמה הודעה פומבית על יצירת הטרנזיסטור ב-30 ביוני 1948. עם זאת, עברו שנים עד שהטרנזיסטורים הפכו לשימוש נרחב, אבל ברגע שעשו זאת, הם שינו לחלוטין את העולם שלנו, והובילו לזיכרון מחשב, מעגלים משולבים, מיקרו-מעבדים ומוצרים רבים אחרים. אולי השינוי הגדול ביותר היה הפיתוח של טרנזיסטור השדה-אפקט-שדה של תחמוצת מתכת, או MOSFET, שהזין את התעשייה במשך שנים.
על מאמציהם ביצירת הטרנזיסטור, ברדין, ברטן ושוקלי קיבלו את פרס נובל לפיזיקה ב-1956. מאוחר יותר עבר ברדין לאוניברסיטת אילינוי, שם עבודתו על מוליכות-על זיכתה אותו בפרס נובל השני. שוקלי עבר לפאלו אלטו ב-1956 והקים את חברת Shockley Semiconductor, מאוחר יותר עובדי מפתח של חברה זו הלכו ל-Fairchild Semiconductor (שם יצרו רוברט נויס וג'ין הורני את הרעיונות המרכזיים העומדים בבסיס המעגל המשולב) ומאוחר יותר לאינטל.
אחד ההיבטים המדהימים ביותר של טרנזיסטורים הוא האופן שבו מדענים ומהנדסים הצליחו להפוך אותם לקטנים יותר ויותר, כך שניתן להפוך את המכשירים המכילים אותם לצפופים יותר, תהליך המכונה בדרך כלל חוק מור. הטרנזיסטור הראשון היה באורך של כחצי סנטימטר, כיום למעבד טלפון או PC רגיל יש למעלה ממיליארד טרנזיסטורים.
הטרנזיסטור הוא אולי ההמצאה החשובה ביותר של המאה ה-20, שכן הוא הוביל להופעת כל המכשירים האלקטרוניים שיש לנו היום, שלא לדבר על האפליקציות שרצות עליהם. והכל התחיל לפני 75 שנה.
אתה יכול לעזור לאוקראינה להילחם נגד הפולשים הרוסים. הדרך הטובה ביותר לעשות זאת היא לתרום כספים לכוחות המזוינים של אוקראינה באמצעות הצלת חיים או דרך העמוד הרשמי NBU.
מעניין גם: