전자관의 확대율을 높이기 위해 트라이오드의 양극과 제어 게이트 사이에 커튼이라고 하는 또 다른 게이트가 추가되어 사극을 형성한다. 커튼의 양의 전압이 음극보다 훨씬 높기 때문에 전자가 더 빠른 속도로 양극에 도달할 수 있는 강력한 가속 전극이기도 하다. 이렇게 제어 게이트의 제어 작용이 더욱 두드러지기 때문에 트라이오드보다 확대율이 더 크다. 하지만 스크린은 전자에 대한 가속으로 고속 전자가 양극에 부딪히고, 이 고속 전자의 운동에너지는 매우 크기 때문에 양극에서 소위 2 차 전자를 부딪치게 된다. 이 2 차 전자의 일부는 스크린 그리드에 흡수되어 스크린 전류를 형성하여 스크린 전압이 낮아져 양극 전류가 낮아진다. 월드 와이드 웹
이러한 모순을 해결하기 위해 사극관 장막 밖 양쪽에 음극과 연결된 한 쌍의 수집극이 추가되었습니다. 수집 극의 전위는 음극과 동일하기 때문에 전자를 배척하여 전자가 커튼 그리드를 통과한 후 수집 극의 작용으로 일정한 방향으로 전진하여 평평한 빔을 형성하게 한다. 이런 평면 전자빔의 전자 밀도는 매우 높기 때문에 저압 구역을 형성한다. 양극에서 온 2 차 전자는 이 저압 영역의 반발작용으로 양극으로 밀려 화면 전류가 크게 떨어지고 전자관의 증폭 능력이 강화된다. 이 전자관은 빔 사극관이라고 불리며, 트라이오드보다 확대율이 높을 뿐만 아니라 양극 면적이 넓어 더 큰 전류가 통과할 수 있으므로 전류 증폭기에서 전력 증폭으로 자주 사용된다.
전자 기술 개발의 이정표-트랜지스터
트랜지스터에 대해 말하자면, 많은 사람들이 낯설게 느껴질 수 있다. 그러나, 작은 트랜지스터의 발명은 전자학에 혁명을 가져왔다. 이 혁명은 빠르게 발전하고 널리 전파되어 사람들의 상상을 완전히 뛰어넘었다.
현재 트랜지스터와 마이크로회로는 거의 어디에나 있습니다. 사람들의 일상생활 속 보청기, 라디오, 녹음기, TV 에서 실험실 기기, 공업 생산, 국방장비, 컴퓨터, 로봇, 원반까지 빼놓을 수 없다. 트랜지스터가 현대 전자 기술의 기초를 다졌다고 해도 과언이 아니다.
그러나 트랜지스터는 정확히 무엇입니까? 어떻게 발명 되었습니까? 전자관의 출현 1883 년, 세계 유명 발명가 에디슨이 첫 백열등을 발명했다. 전등의 발명은 어둠 속에서 살아온 사람들에게 빛과 온기를 가져다 주었다. 이 과정에서 에디슨은 또 한 가지 이상한 현상을 발견했다. 붉은 철분 한 조각이 전자구름을 내뿜는데, 이것이 바로 나중에 에디슨 효과다. 100000010106 영국 발명가 플레밍이 바다를 건너 미국으로 건너와 오랫동안 흠모해 온 에디슨을 만났다. 두 위대한 발명가의 만남에서 에디슨은 에디슨 효과를 다시 한 번 선보였다. 유감스럽게도, 에디슨과 플레밍은 당시 기술 조건의 제약으로 인해 그 효과에 대해 의아해하며 어떻게 처리해야 할지 몰랐습니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 기술명언)
20 세기 초에 유선 전보가 나왔다. 이 발명은 사람들에게 많은 편리함을 가져다 주었다. 케이블 전보에서 나오는 신호는 고주파 전파이며 수신기에서 나오는 소리를 들을 수 있도록 수신소에서 정류해야 합니다. 당시의 정류기는 구조가 복잡하고 효율이 좋지 않아 개선이 절실히 필요했다. 고주파 정류기를 연구하고 있는 플레밍 영감의 움직임. 그는 에디슨 효과를 탐지기에 적용하면 어떨까 하고 생각했다. 이런 식으로 새로운 발명품이 나왔다.
1904 년에 플레밍은 진공에서 가열된 전선 (필라멘트) 앞에 태블릿 전극을 추가하여 첫 번째 전자관을 발명했다. 그는 두 개의 전극이 있는 이런 전자관을 다이오드라고 부른다. 새로 발명한 전자관으로 전류는 정류할 수 있고, 수화기나 기타 녹음 설비가 작동될 수 있다. 이제 일반 전자관 라디오를 켜면 빨간색 전등이 달린 전자관을 쉽게 볼 수 있습니다. 그것은 전자 장비의 심장이다.
플레밍 다이오드는 새로운 발명품이다. 실험실에서 아주 잘 작동합니다. 그러나 어떤 이유에서인지 검파기의 실제 응용에서는 성공하지 못했고, 시기에 발명된 광물검파기와는 달리 믿을 만하다. 그래서 당시 무선전신의 발전에 영향을 미치지 않았다.
그 후 얼마 지나지 않아 가난한 미국 발명가 deforest 는 필라멘트와 다이오드의 극판 사이에 울타리를 교묘하게 추가하여 첫 번째 진공 트라이오드를 발명했다. 이 작은 변화는 예상치 못한 결과를 가져왔다. 반응이 더 예민할 뿐만 아니라 음악이나 소리를 진동시켜 탐지, 확대, 진동의 세 가지 기능을 하나로 통합할 수 있다. 따라서 많은 사람들은 트라이오드의 발명을 전자 산업의 진정한 출발점으로 여깁니다. Deforest 자신도' 나는 공중에서 무형의 제국을 발견했다' 는 생각에 놀랐다. 전자관의 출현은 무선 전자학의 왕성한 발전을 촉진시켰다. 1960 년경까지 서방 국가의 무선공업 연간 생산량은 이미 100 억 개의 전자관에 달했다. 전자관은 전화 증폭기, 해상, 공중통신뿐만 아니라 홈 엔터테인먼트, 방송 뉴스, 교육 프로그램, 문학, 음악 분야에도 광범위하게 스며들고 있다. 심지어 비행기, 레이더, 로켓의 발명과 진일보한 발전도 전자관의 도움을 받았다.
마술사의 세 다리 전자관은 한때 전자학 연구에서 편리한 도구였다. 전자관 부품이 전자기술 분야에서 주도적인 지위를 차지한 지 이미 40 년이 넘었다. 그러나 전자관의 부피가 크고, 에너지 소모가 많고, 수명이 짧고, 소음이 크며, 제조 공정이 매우 복잡하다는 것은 부인할 수 없다. 이에 따라 전자관이 나온 지 얼마 되지 않아 사람들은 새로운 전자장치를 찾으려고 노력하고 있다. 제 2 차 세계대전에서 전자관의 결점이 더욱 여지없이 드러났다. 레이더 작동 밴드에 사용되는 일반 전자관은 매우 불안정하다. 모바일 군사 기기 설비용 전자관은 비교적 서툴러서 고장이 나기 쉽다. 따라서 전자관의 고유한 약점과 절박한 전시 수요로 인해 많은 과학 연구 기관과 과학자들이 힘을 모아 전자관을 대체할 수 있는 고체 부품을 신속하게 개발하게 되었습니다.
일찍이 1930 년대에 사람들은 이미 고체 전자 부품을 제조하려고 시도했다. 하지만 당시 대부분의 사람들은 진공 트라이오드를 모방하여 고체 트라이오드를 직접 만들었기 때문에 이러한 시도는 예외 없이 실패했다.
2008 년 6 월 어느 날, 벨 연구소의 한 방에서 아주 평범한 라디오 한 대가 부드러운 음악을 틀고 있었고, 많은 관람객들이 그 앞에 멈춰 섰다. 왜 모두들 이 라디오에 대해 특별한 감정을 가지고 있습니까? 원래 이것은 전자관 대신 새로운 고체 구성요소인 트랜지스터를 사용한 최초의 라디오였다. 사람들은 이 라디오에 관심이 많지만 트랜지스터 자체에 대한 평가는 높지 않다. 뉴욕 헤럴드의 한 기자 트리뷴은 보도에서 "이 설비는 아직 실험실 단계에 있으며 엔지니어들은 전자업계의 혁신이 제한적이라고 생각한다" 고 썼다. 사실 트랜지스터가 발명된 후에도 오래 걸리지 않을 것이다.
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. 얼마 지나지 않아 AC 전원이 없는 포켓 트랜지스터 라디오가 전 세계에서 판매되기 시작하면서 새로운 소비 열풍이 일고 있다.
실리콘 트랜지스터는 고온에서 일하기에 적합하고 대기의 영향에 저항할 수 있기 때문에 전자공업 분야에서 가장 인기 있는 제품 중 하나이다. 1967 부터 전자측정기기나 TV 카메라에 트랜지스터가 없으면 하나도 팔 수 없습니다. 휴대용 트랜시버, 심지어 차량의 대형 송신기도 트랜지스터를 사용합니다.
또한 트랜지스터는 스위치를 만드는 데 특히 적합합니다. 2 세대 컴퓨터의 기본 구성 요소이기도 합니다. 사람들은 실리콘 트랜지스터로 적외선 탐지기를 자주 만든다. 태양열을 전기로 바꿀 수 있는 태양전지도 트랜지스터로 만들 수 있다. 이런 배터리는 우주에서 여행하는 위성에 없어서는 안 될 전원이다. 트랜지스터는 작고 간단한 반도체 부품으로 재봉틀에도 쓰인다. 전기 드릴과 형광등은 전자 제어의 길을 열었다. 1950 부터 1960 까지 10 년 동안 세계 주요 공업국은 트랜지스터와 반도체 부품의 개발과 생산에 막대한 자금을 투자했다. 예를 들어, 순수 게르마늄이나 실리콘 반도체는 전도성이 좋지 않지만 불순물이라고 하는 다른 원소를 소량 넣으면 전도성이 훨씬 높아진다. 그러나 정량의 불순물을 제대로 녹여야 한다. 반드시 일정한 온도에서 가열해야 실현될 수 있다. 온도가 섭씨 75 도를 넘으면 트랜지스터가 고장나기 시작한다. 이 기술의 난관을 극복하기 위해 미국 정부는 공업에 수백만 달러를 투자하여 이 신기술을 개발했다. 이렇게 강력한 자금 지원으로 오래 걸리지 않을 것이다. 사람들은 이미 이 고융점 물질의 정화, 용융, 확산 기술을 파악했다. 특히 트랜지스터의 위력이 군사계획과 우주항해에서 나날이 드러나면서 세계 각국은 전자분야의 주도권을 놓고 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 전자장비의 소형화를 실현하기 위해 사람들은 어떤 대가를 치르더라도 전자공업에 막대한 자금 지원을 했다.
1904 년 Fleming 이 진공 다이오드를 발명한 이후, 1906 년 deforest 가 진공 트라이오드를 발명한 이후 전자학은 신흥 학과로 급속히 발전했다. 그러나 전자학의 진정한 빠른 발전은 트랜지스터가 발명된 이후부터 시작되어야 한다. 특히 PN 접합 트랜지스터의 출현은 전자기기의 새로운 시대를 열어 전자기술의 혁명을 불러일으켰다. 불과 10 여 년 만에 신흥 트랜지스터 산업은 이길 수 없는 야망과 젊은이들의 무모한 기세로 전자관 산업이 다년간의 분투를 통해 얻은 지위를 빠르게 교체하여 전자기술 분야의 선두 주자가 되었다. 현대 전자 기술의 기초는 진실이다. 전자관의 발명은 전자설비에 혁명적인 변화를 가져왔다. 그러나 전자관 관체는 깨지기 쉽고 믿을 수 없다. 따라서 트랜지스터의 출현은 금세기의 가장 위대한 발명품 중 하나로 여겨진다. 전자관에 존재하는 대부분의 문제를 해결합니다. 그러나 단일 트랜지스터의 출현은 여전히 전자 기술의 급속한 발전의 요구를 충족시키지 못한다. 전자 기술 응용이 보편화되고 전자 제품이 점점 더 복잡해짐에 따라 전자 장비에 사용되는 전자 장치가 갈수록 많아지고 있다. 예를 들어 제 2 차 세계대전 말기에 나타난 B29 폭격기는 1 ,000 개의 전자관, 1 ,000 개 이상의 무선 부품을 갖추고 있으며, 전자 컴퓨터는 말할 것도 없다. 65,438+0,960 에 나열된 범용 컴퓨터는 65,438+0,000 개의 다이오드와 25,000 개의 트랜지스터가 있습니다. 트랜지스터는 하나의 전자관만 대체할 수 있다. 수백만 개의 트랜지스터가 매우 복잡한 전자 장비에 사용될 수 있다. 트랜지스터에는 다리가 세 개 있고, 일부 복잡한 장비에는 수백만 개의 땜납 접합이 있을 수 있다. 조심하지 않으면 고장이 날 가능성이 매우 높다. 장비의 신뢰성을 보장하고 무게와 부피를 줄이기 위해 사람들은 전자 기술 분야에서 새로운 돌파구가 절실히 필요하다. 1957 년 소련은 최초의 위성을 성공적으로 발사했다. 세계를 놀라게 한 이 소식은 미국 정부와 대중들 사이에서 큰 진동을 일으켜 미국인의 자존심과 우월감을 심각하게 손상시켰다. 선진 우주 기술은 선진 전자 기술을 기초로 한다. 우주 기술의 선두 자리를 차지하기 위해 미국 정부는 1958 에 군사와 우주 연구를 전담하는 NASA 를 설립했다. 전자장비의 소형화와 경량화를 위해 천문학적 자금을 투입했다. 바로 이런 격렬한 군비 경쟁의 자극으로 기존 트랜지스터 기술을 바탕으로 새로운 기술이 탄생했다. 바로 집적 회로다. 그것은 오늘 빛을 발한다. 집적 회로를 통해 컴퓨터, 텔레비전 등 인간 사회생활과 밀접한 관련이 있는 설비는 부피가 작을 뿐만 아니라 부피도 작다. 집적 회로는 몇 제곱 밀리미터의 작은 반도체 칩으로, 수천 개의 트랜지스터, 저항, 콘덴서 (케이블 포함) 가 통합되어 있습니다. 정말 천군만마가 배치된 곳이다. 재료, 부품 및 트랜지스터의 유기적 결합입니다.
집적 회로의 출현은 트랜지스터 기술과 불가분의 관계에 있다. 트랜지스터가 없으면 집적 회로가 없습니다. 본질적으로 집적 회로는 가장 선진적인 트랜지스터 외연 평면 결정체 제조 공정의 연속이다. 집적 회로의 개념은 트랜지스터와 밀접한 관련이 있다. 1952, 영국 왕립레이더연구소의 저명한 과학자 다머는 한 회의에서 "트랜지스터의 출현과 반도체의 전면적인 연구에 따라 미래의 전자장비는 연결선이 없는 고체 부품이라고 상상할 수 있을 것 같다" 고 지적했다. Dahmer 의 생각은 실천에 옮기지는 않았지만 사람들의 심도 있는 연구에 대한 방향을 제시했다.
나중에 미국인 kilby 는 Dammer 의 발걸음을 따라 고체 부품을 연구하는 험난한 길을 걸었다. Kilby 는 일리노이 대학교 전기 공학과를 졸업했습니다. 우연한 기회에 키르비는 벨 연구소의 트랜지스터에 대한 강의에 참석했다. 창의력이 뛰어난 킬비는 단번에 트랜지스터에 매료되었다.
당시 그는 한 회사에서 보청기 연구 프로젝트를 담당했다. 트랜지스터를 주목하는 킬비는 보청기에 트랜지스터를 사용하려고 하는 것을 참을 수 없었고, 정말 성공했다. 그는 트랜지스터를 플라스틱 조각에 직접 설치하고 세라믹으로 밀봉하는 간단한 방법을 개발했다. 최초의 성공은 트랜지스터에 대한 그의 흥미를 날로 증가시켰다. 더 큰 발전을 추구하기 위해 kilby 는 5 월 1958 에 텍사스 기기에 들어갔다. 당시 이 회사는 미국 통신부대의 마이크로부품 프로젝트에 참여하고 있었다. Kilby 는 이 프로젝트에서 그의 기술을 보여주기를 갈망한다. 그의 강한 자존심은 그를 자신의 지혜와 노력으로 이 프로젝트에 투입하게 했다. 그래서 그는 종종 공장에 자신을 묻어 반도체로 전체 회로를 만드는 방법을 생각하곤 했다. 나는 내가 몇 번이나 열심히 생각했는지, 몇 번이나 시도했는지, 몇 번이나 좌절을 겪었는지 기억이 나지 않는다. 외발로 오랜 시간이 지난 후 1959 에 통합되었습니다.
같은 해 3 월에 이 제품은 라디오 엔지니어 협회에 전시되었다. 당시 텍사스 부사장이었던 셰퍼드는 "텍사스 기기가 실리콘 트랜지스터에 이어 가장 중요한 발전 성과" 라고 자랑스럽게 발표했다. 트랜지스터 기술에 기반한 집적 회로의 급속한 발전은 마이크로전자 기술의 급속한 발전을 가져왔다.
마이크로전자 기술의 지속적인 발전은 트랜지스터의 비용을 크게 줄였다. 1960 년에 1 트랜지스터를 생산하는 데 10 달러가 들었지만, 오늘날 집적 회로에 1 트랜지스터를 내장하는 데 드는 비용은/KLOC 보다 적습니다.
그리고 마이크로전자 기술은 소형화, 자동화, 전산화화, 로봇화를 통해 인간의 삶을 근본적으로 변화시킬 것이다. 그것은 노동 생산, 가족, 정치, 과학, 전쟁, 평화 등 인간 생활의 여러 측면에 영향을 미친다.
피고: jewiseljasy-레벨 5 매니저