Phenquestions
The Dawn of Transistors
Transistorer är halvledaranordningar som har två huvudfunktioner i en elektronisk krets - en förstärkare och en omkopplare. Före transistorns era användes huvudsakligen vakuumrör som förstärkare eller omkopplare under första hälften av 1900-talet. Emellertid orsakade det höga driftspänningsbehovet, den höga energiförbrukningen och den höga värmeproduktionen vakuumrör att bli ineffektiva och opålitliga över tiden. För att inte tala om, dessa rör är skrymmande och ömtåliga eftersom höljet är tillverkat av glas. För att lösa detta dilemma gjordes flera års forskning av olika tillverkare för en lämplig ersättning.
Äntligen, i december 1947, uppfann tre fysiker från Bell Laboratories framgångsrikt den första fungerande transistorn. John Bardeen, Walter Brattain och William Shockley tillbringade år av forskning för att äntligen utveckla en arbetspunkt-kontakt transistor. Shockley förbättrade enheten ytterligare till en bipolär övergångstransistor 1948, vilket var den typ av transistor som användes i stor utsträckning på 1950-talet. Sådan var vikten av deras uppfinning att Bardeen, Brattain och Shockley tilldelades det kända Nobelpriset 1956.
Utveckling av transistorer
Liksom alla andra enheter har transistorer också gått igenom flera innovationer. Tillbaka i slutet av 1950-talet spelade germanium en avgörande roll i utvecklingen av transistorer. Germaniumbaserade transistorer har dock stora nackdelar med strömläckage och intolerans för temperaturer över 75 ° C. Dessutom är germanium sällsynt och dyrt. Detta fick forskarna på Bell Labs att leta efter ett bättre alternativ.
Gordon Teal ett rungande namn i utvecklingen av transistorer. En amerikansk ingenjör vid Bell Labs, Teal utvecklade en metod för att producera rena germaniumkristaller som ska användas för germaniumbaserade transistorer. På samma sätt experimenterade Teal med kisel som en möjlig ersättning för germanium. 1953 flyttade han tillbaka till Texas efter att han erbjöds forskningsdirektörspositionen vid Texas Instruments (TI).[1] Med sin erfarenhet och kunskap om halvledarkristaller fortsatte han att arbeta med renat kisel som en ersättning för germanium. I april 1954 utvecklade Teal och hans team på TI den första kiseltransistorn, som tillkännagavs för världen i maj samma år. På grund av dess överlägsna egenskaper ersatte kisel gradvis germanium som den halvledare som användes för transistorer.
Med introduktionen av kiseltransistorer uppnådde forskare vid Bell Labs ännu ett genombrott genom att utveckla en transistor som kunde överträffa prestandan hos den bipolära övergångstransistorn. 1959 uppfann Mohamed Atalla och Dawon Kahng metalloxid-halvledarfälteffekttransistorn (MOSFET) med lägre strömförbrukning och högre densitet än den bipolära transistorn. Dessa värdefulla egenskaper populariserade MOSFET-transistorn, som sedan dess har blivit den mest tillverkade enheten i historien.[2]
Transforming Computer Technology
Uppfinningen av transistorer var också revolutionerande i miniatyriseringen av datorer. Liksom tidigare elektroniska enheter använde den första generationen datorer vakuumrör som omkopplare och förstärkare. Efter tillkomsten av transistorer antog tillverkarna också den lilla enheten för att bygga mindre, effektivare datorer. Under de följande åren ersattes vakuumrören helt av transistorer, vilket gav upphov till andra generationens transistordatorer.
Den första datorn som använde transistorer trodde man vara University of Manchester Transistordator. Transistordatorn byggdes som en prototyp, bestående av 92-punkts kontakttransistorer och 550 dioder, och blev fullt operativ 1953. 1955 introducerades den fullstora versionen av den här datorn, med 200-punkts kontakttransistorer och 1300 dioder. Även om majoriteten av kretsen använde transistorer, ansågs denna enhet inte vara en helt transistoriserad dator, eftersom vakuumrör fortfarande användes i dess klockgenerator.[3]
I mitten av 1950-talet började liknande maskiner gro. University of Manchesters design antogs senare av Metropolitan-Vickers, som producerade sju maskiner med bipolära övergångstransistorer 1956. Enheten, som kallas Metrovick 950, var inte kommersiellt tillgänglig och användes endast inom företaget. På samma sätt kom Bell Labs fram med TRADIC enhet 1954,[4] men precis som transistordatorn använde TRADIC vakuumrör för sin klockkraft.
Burroughs Atlas Mod 1-J1 Guidance Computer byggdes för det amerikanska flygvapnet 1955 och var den första datorn som helt eliminerade vakuumrör, och den här modellen var den första helt transistoriserade datorn. MIT utvecklades också TX-0, sin egen transistordator 1956. Transistordatorer började också dyka upp i andra delar av världen. Den första enheten som dök upp i Asien var Japans ETL Mark III, släpptes 1956. De DRTE, släpptes 1957 och österrikaren Mailüfterl, släpptes 1958, var Kanadas respektive Europas första transistordatorer. 1959 släppte Italien också sin första transistordator, Olivetti Elea 9003, som senare gjordes tillgänglig på den privata marknaden.[5]
Även om transistordatorer växte fram globalt på 1950-talet, gjordes de inte kommersiellt tillgängliga förrän 1959, då General Electric släppte General Electric 210. Följaktligen introducerade andra tillverkare också sina egna flaggskeppstransistordatormodeller. De IBM 7070 och den RCA 501 var bland de första modellerna som släpptes.[6] Storskaliga datorer följde också denna trend. De Philco Transac modeller S-1000 och S-2000 var bland de första kommersiellt tillgängliga storskaliga transistoriserade datorerna.
Utvecklingen av transistordesigner medförde stora förändringar i datordesign. Produktionen av transistoriserade datorer ökade med tiden när tekniken blev tillgänglig kommersiellt. Så småningom antogs integrerade kretsar på 1960-talet och gav plats för tredje generationens datorer.
Liten storlek, stora förändringar
Transistorer har varit framträdande sedan deras uppfinning för över 70 år sedan. Denna teknik har drivit uppfinningen och utvecklingen av många andra elektroniska enheter. Transistorns ödmjuka storlek täcker inte storleken på dess bidrag till tekniken. Transistorn har onekligen förändrat ansiktet på elektroniska kretsar och har medfört betydande förändringar i världen, särskilt inom datorteknik.
Källor:
[1] Michael Riordan, "Transistorns förlorade historia", 30 april 2004, https: // spektrum.ieee.org / tech-history / silicon-revolution / the-lost-history-of-the-transistor Åtkomst 20 oktober 2020
[2] Wikipedia. ”Transistorns historia”, N.d., https: // sv.wikipedia.org / wiki / History_of_the_transistor, Åtkomst 20 oktober 2020
[3] Wikipedia. “Transistordator”, N.d., https: // sv.wikipedia.org / wiki / Transistor_computer, Åtkomst 20 oktober 2020
[4] "Transistorn" N.d., http: // www.historia av datorkommunikation.info / stödjande dokument / a.5-transistorn-1947.html Åtkomst 20 oktober 2020
[5] Wikipedia. “Transistordator”, N.d., https: // sv.wikipedia.org / wiki / Transistor_computer, Åtkomst 20 oktober 2020
[6] "Transistorn" N.d., http: // www.historik om datorkommunikation.info / stödjande dokument / a.5-transistorn-1947.html Åtkomst 20 oktober 2020
