Phenquestions
The Dawn of Transistors
Transistorer er halvledere som har to hovedfunksjoner i en elektronisk krets - en forsterker og en bryter. Før tiden med transistorer ble vakuumrør hovedsakelig brukt som en forsterker eller en bryter i første halvdel av det tjuende århundre. Imidlertid førte det høye driftsspenningsbehovet, det høye strømforbruket og den høye produksjonen av varme til at vakuumrør ble ineffektive og upålitelige over tid. For ikke å nevne at disse rørene er klumpete og skjøre fordi kappen er laget av glass. For å løse dette dilemmaet ble mange års forskning utført av forskjellige produsenter for en passende erstatning.
Endelig, i desember 1947, oppfant tre fysikere fra Bell Laboratories den første fungerende transistoren. John Bardeen, Walter Brattain og William Shockley tilbrakte mange år med forskning for å endelig utvikle en arbeidspunktkontakt transistor. Shockley forbedret enheten ytterligere til en bipolar kryssstransistor i 1948, som var den typen transistor som ble mye brukt på 1950-tallet. Slik var viktigheten av deres oppfinnelse at Bardeen, Brattain og Shockley ble tildelt den anerkjente Nobelprisen i 1956.
Utvikling av transistorer
I likhet med alle andre enheter har transistorer også gått gjennom flere innovasjoner. Tilbake på slutten av 1950-tallet spilte germanium en avgjørende rolle i utviklingen av transistorer. Germaniumbaserte transistorer har imidlertid store ulemper, med strømlekkasje og intoleranse over temperaturer over 75 ° C. I tillegg er germanium sjelden og dyrt. Dette fikk forskerne ved Bell Labs til å se etter et bedre alternativ.
Gordon Teal et rungende navn i evolusjonen av transistorer. En amerikansk ingeniør ved Bell Labs, Teal utviklet en metode for å produsere rene germaniumkrystaller som skal brukes til germaniumbaserte transistorer. På samme måte eksperimenterte Teal med silisium som en mulig erstatning for germanium. I 1953 flyttet han tilbake til Texas etter at han ble tilbudt forskningsdirektørstilling ved Texas Instruments (TI).[1] Med sin erfaring og kunnskap om halvlederkrystaller fortsatte han å jobbe med renset silisium som erstatning for germanium. I april 1954 utviklet Teal og hans team ved TI den første silisiumtransistoren, som ble kunngjort til verden i mai samme år. På grunn av sine overlegne egenskaper erstattet silisium gradvis germanium som halvleder som ble brukt til transistorer.
Med introduksjonen av silisiumtransistorer oppnådde forskere ved Bell Labs enda et gjennombrudd ved å utvikle en transistor som kunne overgå ytelsen til den bipolare kryssstransistoren. I 1959 oppfant Mohamed Atalla og Dawon Kahng metalloksyd-halvleder felt-effekt transistor (MOSFET) med lavere strømforbruk og høyere tetthet enn den bipolare transistoren. Disse verdifulle egenskapene populariserte i stor grad MOSFET-transistoren, som siden har blitt den mest produserte enheten i historien.[2]
Transformasjon av datateknologi
Oppfinnelsen av transistorer var også revolusjonerende i miniatyriseringen av datamaskiner. Som tidligere elektroniske enheter brukte den første generasjonen datamaskiner vakuumrør som brytere og forsterkere. Etter at transistorer kom, adopterte produsentene også den lille enheten for å bygge mindre og mer effektive datamaskiner. I årene som fulgte ble vakuumrør fullstendig erstattet av transistorer, noe som ga opphav til andre generasjon transistordatamaskiner.
Den første datamaskinen som brukte transistorer ble antatt å være University of Manchester Transistordatamaskin. Transistordatamaskinen ble bygget som en prototype, bestående av 92-punkts kontakttransistorer og 550 dioder, og ble fullt operativt i 1953. I 1955 ble den fullstendige versjonen av denne datamaskinen introdusert, med 200-punkts kontakttransistorer og 1300 dioder. Selv om flertallet av kretsen brukte transistorer, ble ikke denne enheten ansett som en fullstendig transistorisert datamaskin, da vakuumrør fremdeles ble brukt i klokkegeneratoren.[3]
På midten av 1950-tallet begynte lignende maskiner å spire opp. Universitetet i Manchesters design ble senere adoptert av Metropolitan-Vickers, som produserte syv maskiner ved hjelp av bipolare kryssstransistorer i 1956. Imidlertid, enheten, kalt Metrovick 950, var ikke kommersielt tilgjengelig og ble bare brukt i selskapet. På samme måte kom Bell Labs opp med TRADISK enhet i 1954,[4] men i likhet med transistordatamaskinen, brukte TRADIC vakuumrør for klokkeeffekten.
Burroughs Atlas Mod 1-J1 Guidance Computer ble bygget for det amerikanske luftforsvaret i 1955, og var den første datamaskinen som helt eliminerte vakuumrør, og denne modellen var den første fulltransistoriserte datamaskinen. MIT utviklet seg også TX-0, sin egen transistordatamaskin i 1956. Transistordatamaskiner begynte også å dukke opp i andre deler av verden. Den første enheten som dukket opp i Asia var Japans ETL Mark III, utgitt i 1956. De DRTE, utgitt i 1957, og den østerrikske Mailüfterl, utgitt i 1958, var henholdsvis Canadas og Europas første transistordatamaskiner. I 1959 ga Italia også ut sin første transistordatamaskin, the Olivetti Elea 9003, som senere ble gjort tilgjengelig i det private markedet.[5]
Selv om transistordatamaskiner dukket opp globalt på 1950-tallet, ble de ikke gjort kommersielt tilgjengelige før i 1959, da General Electric slapp General Electric 210. Følgelig introduserte andre produsenter også sine egne flaggskip transistormodellmodeller. De IBM 7070 og RCA 501 var blant de første modellene som ble utgitt.[6] Storskala datamaskiner fulgte også denne trenden. De Philco Transac modeller S-1000 og S-2000 var blant de første kommersielt tilgjengelige store transistoriserte datamaskiner.
Utviklingen av transistordesign medførte store endringer i datamaskindesign. Produksjonen av transistoriserte datamaskiner økte over tid ettersom teknologien ble tilgjengelig kommersielt. Til slutt ble integrerte kretsløp vedtatt på 1960-tallet, noe som ga vei til tredje generasjon datamaskiner.
Liten størrelse, store endringer
Transistorer har vært fremtredende siden oppfinnelsen for over 70 år siden. Denne teknologien har drevet oppfinnelsen og utviklingen av mange andre elektroniske enheter. Transistorens ydmyke størrelse tilslører ikke størrelsen på dens bidrag til teknologien. Transistoren har unektelig endret ansiktet til elektroniske kretser og har medført betydelige endringer i verden, spesielt innen datateknologi.
Kilder:
[1] Michael Riordan, “The Lost History of the Transistor”, 30. april 2004, https: // spectrum.ieee.org / tech-history / silicon-revolution / the-lost-history-of-the-transistor Besøkt 20. oktober 2020
[2] Wikipedia. “Transistorens historie”, N.d., https: // no.wikipedia.org / wiki / History_of_the_transistor, Tilgang 20. oktober 2020
[3] Wikipedia. “Transistor Computer”, N.d., https: // no.wikipedia.org / wiki / Transistor_computer, åpnet 20. oktober 2020
[4] “Transistoren” N.d., http: // www.historie om datakommunikasjon.info / støttedokumenter / a.5-transistoren 1947.html Tilgang 20. oktober 2020
[5] Wikipedia. “Transistor Computer”, N.d., https: // no.wikipedia.org / wiki / Transistor_computer, åpnet 20. oktober 2020
[6] “Transistoren” N.d., http: // www.historie om datakommunikasjon.info / støttedokumenter / a.5-transistoren-1947.html Tilgang 20. oktober 2020
