트랜지스터란 무엇입니까? 일반적으로 트랜지스터는 반도체로 만든 고체 전자 부품이다. 금 은 구리 철 등 금속. 전도성이 양호하여 도체라고 한다. 목재, 유리, 세라믹, 운모 등. 전기가 잘 통하지 않아 절연체라고 한다. 도체와 절연체 사이에 전도성이 있는 물질을 반도체라고 한다. 트랜지스터는 반도체 소재로 만들어져 있습니다. 가장 흔한 재료는 게르마늄과 실리콘이다.
반도체는 19 년 말 발견한 재료이다. 당시 사람들은 반도체의 가치를 발견하지 못했기 때문에 반도체의 연구를 중시하지 않았다. 제 2 차 세계대전까지 레이더 기술의 발전으로 반도체 부품인 마이크로웨이브 광석 탐지기의 응용이 성숙해지고 군사적으로 중요한 역할을 해 반도체에 대한 관심을 불러일으켰다. 많은 과학자들이 반도체의 심도 있는 연구에 힘쓰고 있다. 긴장된 연구 끝에 미국 물리학자 쇼클리, 바틴, 브라튼이 먼저 등장해 트랜지스터, 세 개의 지점이 있는 반도체 고체 부품을 공동 발명했다. 트랜지스터는 "세 다리 마술사" 라고 불립니다. 그것의 발명은 전자 기술사에서 획기적인 의의를 지닌 대사로, 새로운 시대인 고체 전자 기술 시대를 열었다. 그들 셋도 반도체 연구로 트랜지스터 효과를 발견하고 10 을 얻었다.
쇼클리그룹과 트랜지스터 미국인 윌리엄 쇼클리, 19 10/0 년 2 월 3 일 런던에서 태어나 MIT 에서 양자물리학을 공부했다. 1936 이 학교에서 박사 학위를 받은 후, 그는 전화 발명가 벨이 설립한 유명한 벨 연구소에 들어갔다. 벨 연구소는 전자 분야, 특히 통신 분야에서 가장 유명한 연구소이다. 연구왕국' 으로 알려진 1936 년 당시 연구부 주임, 이후 벨 연구실 사장을 맡은 머빈 켈리 (Mervyn Kelly) 는 쇼클리에게 날로 늘어나는 통신 수요를 충족시키기 위해 향후 전화시스템의 기계적 전환이 전자스위치로 대체될 것이라고 말했다. 이 말은 쇼클리에게 지울 수 없는 인상을 남기고 그의 열정을 불러일으켰다. 그의 일생을 전자 기술의 진보를 촉진하는 사업에 바쳤다. 월터 브라톤도 미국인입니다. 그는 2 월 1902 일 샤먼에서 태어나 아름다운 중국 남방 도시에서 태어났다. 그 당시 그의 아버지는 중국에서 가르치기 위해 고용되었습니다. 브라튼은 실험 전문가이다. 바틴 1929 미네소타 대학에서 박사 학위를 받은 후 1908 년 미국 위스콘신 매디슨에서 태어났습니다. 위스콘신 대학교에서 1928 과 1929 학위를 받았습니다. 나중에 그는 프린스턴 대학으로 가서 고체물리학을 공부했다. 1936 박사 학위를 받았습니다. 1945 벨 실험실에 와서 일하다. 머빈 켈리는 선견지명이 있는 기술 매니저이다. 1930 년대 이래로 그는 새로운 재료와 새로운 원리에 따라 작동하는 전자 증폭 장치를 찾고 채택하는 데 주의를 기울여 왔다. 제 2 차 세계 대전 전후에 그의 예리한 과학적 통찰력으로 인해 그는 반도체의 기초 연구를 강화하여 전자 기술의 새로운 영역을 개척하기로 결정하였다. 1945 년 여름 벨 연구소는 솔리드 물리학을 주요 연구 방향으로 삼기로 공식 결정하고 이를 위한 방대한 연구 계획을 세웠다. 트랜지스터를 발명하는 것은 이 계획의 중요한 부분이다. 1946 년 여름 벨 연구소 솔리드 스테이트 물리학 연구팀이 정식으로 설립되었습니다. 이 그룹은 쇼클리가 주도하고 그 관할 하에 있는 몇 개의 그룹이다. 그 중 하나는 브라튼과 바틴을 포함한 반도체 그룹이다. 이 그룹에는 이론물리학자, 실험전문가, 물리화학자, 회로전문가, 야금전문가, 엔지니어 등 여러 분야의 인재가 적지 않다. 그들은 함께 일하고, 선인들의 유익한 경험을 잘 활용하며, 동시대 사람들의 연구 성과를 참고해 많은 사람들의 장점을 끌어낸다. (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 일명언) 유익한 학술 토론이 군내에서 광범위하게 전개되다. "새로운 생각과 새로운 문제가 있다면, 그들은 소집될 것이다."
처음에 브라튼과 바딘은 트랜지스터를 연구할 때 쇼클리가 제시한 전계 효과 개념을 채택했다. 전계 효과의 아이디어는 사람들이 제안한 첫 번째 솔리드 스테이트 증폭기의 구체적인 방안이다. 이 방안에 따르면, 그들은 진공 트라이오드의 원리를 모방하여 반도체의 전자 움직임을 외부 전기장으로 제어하려고 시도했다. 그러나 일이 뜻대로 되지 않아 실험이 거듭 실패했다.
사람들이 얻는 효과는 예상보다 훨씬 적다. 백사불란하다. 왜 이론은 항상 실천과 모순되는가?
무슨 문제가 있습니까? 많은 불면의 밤의 고심 끝에 바딘은 새로운 이론인 표면상태 이론을 제시했다. 이 이론은 표면 현상이 신호 증폭 효과를 일으킬 수 있다고 주장한다. 표면상태 개념의 도입으로 반도체 구조와 성질에 대한 인식이 크게 진전되었다. 브라튼 등은 승승장구하며 조심스럽게 일련의 실험을 진행했다. 그 결과, 그들은 샘플과 기준 전극이 전해질에 배치될 때 반도체 표면 내부에 전하층과 전기가 나타난다는 것을 의외로 발견했다. 이 발견은 모두를 매우 흥분시켰다. 큰 흥분 속에서, 그들은 전계 효과를 이용하여 그들의 연구와 반복 실험을 가속화했다. 계속된 실험에서 갑자기 완전히 다른 효과가 나타날 줄은 생각지도 못했다. 그에 따른 새로운 상황은 실험자의 기대를 크게 뛰어넘었다.
사람들의 사유가 중단되었고, 원래 실용장치를 만드는 계획은 어쩔 수 없이 바뀌어야 했고, 점점 더 명확한 국면이 다시 혼란스러워졌다. 그러나 쇼클리의 팀은 포기하지 않았다. 그들은 망망한 안개 속의 한 줄기 빛을 바짝 따르고, 생각을 바꾸고, 계속 탐구했다. 여러 차례의 분석, 계산, 실험을 거쳐 사람들은 마침내 오랫동안 기다려온 것을 얻었다. 바딘과 브라튼은 두 개의 접촉선을 게르마늄 반도체 칩의 표면에 놓았다. 두 접촉 선이 매우 가까울 때 확대가 발생합니다. 세계 최초의 솔리드 스테이트 증폭기 트랜지스터도 탄생했다. 이 축하할 만한 순간에 브라튼은 마음속의 흥분을 참으며 여전히 세심하게 실험 노트에 "전압 이득 100, 전력 이득 40" 이라고 적었다. 현재 손실은 1/2.5 ... 오디오를 직접 목격하고 듣는 사람은 지부니, 무어, 바틴, 피어슨, 쇼클리, 플레처, 보빈이다. "브라튼의 노트에서 피어슨, 무어, 쇼클리는 각각 날짜와 이름을 서명해 승인을 표시했다.
바딘과 브라튼 실험에 성공한 이 트랜지스터는 금속 접촉선과 반도체 사이의 점 접촉으로 점 접촉 트랜지스터라고 불린다. 이 트랜지스터는 전류와 전압을 증폭시킬 수 있다.
트랜지스터 발명 후 엄밀한 과학적 태도에 근거하여 벨 실험실은 쇼클리 팀의 연구 성과를 즉시 발표하지 않았다. 그들은 논문을 쓰고 특허를 신청하기 위해서는 트랜지스터의 역할을 이해하는 데 시간이 필요하다고 생각한다. 그 후 쇼클리 등은 극도로 긴장된 상태에서 일에 바빴다. 그들의 마음속에는 약간의 걱정이 있다. 만약 다른 사람도 트랜지스터를 발명하고 먼저 발표한다면 그들의 노력은 헛수고가 될 것이다. 그들의 걱정은 조금도 지나치지 않다. 그 당시 많은 과학자들이 이 과제에 집중하고 있었다. 0948 년 초, 미국 물리학학회에서 열린 회의에서 바이두 대학의 Bray 와 Benzer 는 게르마늄 접촉에 대한 실험과 발견을 보고했다. 당시 벨 연구소가 트랜지스터를 발명한 비밀은 아직 공개되지 않았다. 그것의 발명가 중 한 명인 브라튼은 지금 객석에 앉아 있다. Braton 은 Bray 와 다른 사람들의 실험이 트랜지스터의 발명에서 단 한 걸음 떨어져 있다는 것을 분명히 깨달았습니다. 따라서 Bray 와 Braton 이 회의 후에 그들의 실험에 대해 이야기했을 때, Braton 은 즉시 긴장하게되었습니다. 그는 감히 말을 많이 하지 못하고 상대방이 비밀을 상대방에게 누설할까 봐 황급히 가버렸다. 나중에, Brey 는 유감스럽게도 "Benze 의 전극 근처에 전극을 놓으면 후회할 것" 이라고 말했다. 실력이 강한 벨 실험실은 이 지혜와 기술의 비교에서 단지 한 수 앞선 것에 불과하다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 지혜명언)
트랜지스터가 발명된 지 반년 후 1948 년 6 월 30 일, 벨 연구소는 뉴욕에서 처음으로 트랜지스터를 대중에게 선보였다. 이 위대한 발명은 많은 전문가들을 놀라게 했다. 그러나, 대부분의 사람들은 그것의 실용적 가치에 대해 의심을 표한다. 그해 7 월 30 일,' 뉴욕타임스' 는 8 구 20 1 자 형식으로만 세상을 놀라게 했어야 한다는 소식을 보도했다.
사실, 당시 포인트 접촉 트랜지스터는 광석 탐지기와 마찬가지로 불안정하고, 소음이 크며, 주파수가 낮고, 확대율이 낮으며, 성능이 전자관을 따라잡지 못해 제작이 어려웠다. 사람들이 이것에 대해 무관심하다는 것도 놀라운 일이 아니다. 하지만 물리학자 쇼클리와 다른 사람들은 트랜지스터가 밝은 미래를 가지고 있다고 굳게 믿었고, 그 거대한 잠재력은 아직 인식되지 않았다. 그래서 트랜지스터와 접촉한 후에도 그들은 노력을 아끼지 않았습니다. 공부를 계속하다. 한 달이 넘는 반복적인 사고 끝에 쇼클리는 살이 빠졌고 눈은 핏발이 가득 찼다. 하지만 한 가지 생각이 그의 머릿속에서 점점 더 분명해졌는데, 그것이 바로 이전의 연구 실패의 근본 원인이었다. 사람들이 무모하게 진공 트라이오드를 맹목적으로 모방하기 때문이다. 이것은 실제로 연구의 오해에 들어갔다. 트랜지스터와 전자관은 완전히 다른 물리적 현상에서 발생하는데, 이는 트랜지스터 효과가 독특하다는 것을 의미한다. 이를 알게 되자 쇼클리는 즉시 원래의 전계 효과 트랜지스터를 포기하고 트랜지스터의 확대라는 또 다른 아이디어에 집중하기로 했다. 올바른 생각이 결국 가장 아름다운 꽃을 피웠다. 10 월 쇼클리는 샌드위치 빵 같은 구조를 가진 새로운 트랜지스터를 구상했고, 2 층 P 형 반도체 중간에 N 형 반도체가 끼워져 있었다. 좋은 하나! 유감스럽게도 당시 기술조건의 제한으로 연구와 실험은 모두 매우 어려웠다. 1950 이 되어서야 사람들은 첫 번째 PN 접합 트랜지스터를 만드는 데 성공했다.
전자 기술 발전사에서 이정표적인 트랜지스터의 출현은 전자 기술의 나무에 기묘한 송이이다. 전자관에 비해 트랜지스터는 많은 장점이 있다: 1 트랜지스터의 부품은 소모되지 않는다. 아무리 좋은 전자관도 음극 원자의 변화와 만성 누출로 인해 점차 변질될 수 있다. 기술적인 이유로 트랜지스터 생산 초기에도 같은 문제가 있었다. 재료 생산의 발전과 다양한 개선으로 트랜지스터의 수명은 일반적으로 전자관보다 65,438+000 ~ 65,438+0000 배 길어 영구기구라고 할 수 있다. ② 트랜지스터는 전자를 거의 소비하지 않고 전자관의 10 분의 1 또는 10 분의 1 에 불과하다. 전자관처럼 필라멘트를 가열하여 자유 전자를 생산할 필요가 없습니다. 트랜지스터 라디오 한 대가 건전지 몇 개만으로 반년 동안 들을 수 있다. 전자관 라디오에서는 이 일을 하기가 매우 어렵다. ③ 트랜지스터는 열자마자 작동한다. 예를 들어 트랜지스터 라디오가 켜지면 울리고 트랜지스터 텔레비전이 켜지면 이미지가 표시됩니다. 전자관 설비는 이 점을 할 수 없다. 전원을 켠 후 소리를 듣고 화면을 보려면 시간이 좀 걸릴 것이다. 분명히 트랜지스터는 군사, 측정, 기록 방면에서 매우 우세하다. ④ 트랜지스터는 견고하고 믿을 만하며 전자관보다 65,438+더 믿을 만하다. 이것은 전자관과 비교할 수 없는 것이다. 또한 트랜지스터의 부피는 전자관의 10 분의 1 에서 1% 에 불과하며, 발열이 적기 때문에 작고 복잡하며 신뢰할 수 있는 회로를 설계하는 데 사용할 수 있다. 트랜지스터의 제조 공정은 정밀하지만 공예는 간단하여 부품의 설치 밀도를 높이는 데 도움이 된다. 트랜지스터의 우월한 성능으로 트랜지스터가 탄생한 후 공농업 생산, 국방 건설, 사람들의 일상생활에 광범위하게 적용되었다. 1953 년, 첫 번째 배터리 전원을 공급하는 트랜지스터 라디오가 시장에 출시되자마자 사람들의 열렬한 환영을 받아 사람들이 앞다퉈 구매하였다. 그런 다음 제조업체 간에 단파 트랜지스터 제조 경쟁이 열렸다. 그 후 얼마 지나지 않아 AC 가 필요 없는 포켓 트랜지스터 라디오가 전 세계에서 판매되기 시작하면서 새로운 소비 열풍이 일고 있다.