Phenquestions
Zora tranzistora
Tranzistori su poluvodički uređaji koji u elektroničkom krugu imaju dvije glavne funkcije - pojačalo i prekidač. Prije ere tranzistora, vakuumske cijevi su se uglavnom koristile kao pojačalo ili prekidač u prvoj polovici dvadesetog stoljeća. Međutim, zahtjev za visokim radnim naponom, velika potrošnja energije i velika proizvodnja topline uzrokovali su da s vremenom vakuumske cijevi postaju neučinkovite i nepouzdane. Da ne spominjem, ove su cijevi glomazne i krhke jer je kućište izrađeno od stakla. Da bi se riješila ova dilema, godinama su vršena istraživanja različitih proizvođača za odgovarajuću zamjenu.
Napokon, u prosincu 1947. godine, tri fizičara iz laboratorija Bell uspješno su izumili prvi radni tranzistor. John Bardeen, Walter Brattain i William Shockley proveli su godine istraživanja kako bi napokon razvili radni tranzistor s kontaktnom točkom. Shockley je 1948. godine dodatno poboljšao uređaj u bipolarni spojni tranzistor, koji je bio tip tranzistora koji je bio široko korišten 1950-ih. Tolika je bila važnost njihova izuma da su Bardeen, Brattain i Shockley 1956. godine dobili priznatu Nobelovu nagradu.
Evolucija tranzistora
Kao i bilo koji drugi uređaj, tranzistori su također prošli kroz nekoliko inovacija. Još krajem 1950-ih germanij je imao presudnu ulogu u razvoju tranzistora. Tranzistori na bazi germanijuma, međutim, imaju velike nedostatke, s trenutnim propuštanjem i netolerancijom temperatura viših od 75 ° C. Uz to, germanij je rijedak i skup. To je potaknulo istraživače iz Bell Labs da potraže bolju alternativu.
Gordon Teal zvučno ime u evoluciji tranzistora. Američki inženjer u Bell Labs, Teal je razvio metodu za proizvodnju čistih kristala germanija koji će se koristiti za tranzistore na bazi germanija. Isto tako, Teal je eksperimentirao sa silicijem kao mogućom zamjenom za germanij. 1953. preselio se natrag u Teksas nakon što mu je ponuđeno mjesto direktora istraživanja u Texas Instruments (TI).[1] Donoseći svoje iskustvo i znanje o poluvodičkim kristalima, nastavio je raditi na pročišćenom siliciju kao zamjeni za germanij. U travnju 1954. Teal i njegov tim iz TI-a razvili su prvi silicijski tranzistor, koji je svijetu najavljen u svibnju te godine. Zbog svojih superiornih karakteristika silicij je postupno zamijenio germanij kao poluvodič koji se koristi za tranzistore.
Uvođenjem silicijskih tranzistora, istraživači iz Bell Labs postigli su još jedan napredak razvijanjem tranzistora koji bi mogao nadmašiti performanse bipolarnog spojnog tranzistora. Mohamed Atalla i Dawon Kahng su 1959. izumili tranzistor s poljskim efektom metal-oksid-poluvodič (MOSFET) s manjom potrošnjom energije i većom gustoćom od bipolarnog tranzistora. Te su vrijedne karakteristike uvelike popularizirale MOSFET tranzistor, koji je od tada postao najproizvedeniji uređaj u povijesti.[2]
Transformacija računalne tehnologije
Izum tranzistora također je bio revolucionaran u minijaturizaciji računala. Kao i raniji elektronički uređaji, prva generacija računala koristila je vakuumske cijevi kao prekidače i pojačala. Nakon pojave tranzistora, proizvođači su također prihvatili mali uređaj za izradu manjih, učinkovitijih računala. U godinama koje su slijedile vakuumske cijevi u potpunosti su zamijenjene tranzistorima, što je dovelo do druge generacije tranzistorskih računala.
Smatralo se da je prvo računalo koje je koristilo tranzistore Sveučilište u Manchesteru Tranzistorsko računalo. Tranzistorsko računalo izgrađeno je kao prototip, sastoji se od kontaktnih tranzistora s 92 točke i 550 dioda, a u potpunosti je postalo operativno 1953. 1955. predstavljena je verzija ovog računala u punoj veličini, s kontaktnim tranzistorima s 200 točaka i 1300 dioda. Iako se većina sklopa koristila tranzistorima, ovaj se uređaj nije smatrao potpuno tranzistoriziranim računalom, jer su se vakuumske cijevi i dalje koristile u njegovom generatoru takta.[3]
Sredinom 1950-ih slični su strojevi počeli nicati. Dizajn Sveučilišta u Manchesteru kasnije je usvojio Metropolitan-Vickers, koji je proizveo sedam strojeva koristeći bipolarne spojne tranzistore 1956. Međutim, uređaj nazvan Metrovick 950, nije bio komercijalno dostupan i koristio se samo unutar tvrtke. Isto tako, Bell Labs je smislio TRADIĆ uređaj 1954. godine,[4] ali poput tranzistorskog računala, TRADIC je koristio vakuumske cijevi za rad sata.
Izgrađeno za američko ratno zrakoplovstvo 1955. godine, Burroughs Atlas Mod 1-J1 Guidance Computer bilo je prvo računalo koje je u potpunosti eliminiralo vakuumske cijevi, a ovaj model je bilo prvo potpuno tranzistorizirano računalo. MIT se također razvio TX-0, vlastito tranzistorsko računalo 1956. Tranzistorska računala također su se počela pojavljivati u drugim dijelovima svijeta. Prvi uređaj koji se pojavio u Aziji bio je japanski ETL Oznaka III, pušten 1956. The DRTE, objavljen 1957. a austrijski Mailüfterl, objavljeni 1958. godine, bila su prva tranzistorska računala u Kanadi, odnosno Europi. 1959. Italija je također objavila svoje prvo tranzistorsko računalo, Olivetti Elea 9003, koja je kasnije stavljena na raspolaganje na privatnom tržištu.[5]
Iako su se tranzistorska računala globalno pojavila 1950-ih, komercijalno su dostupna tek 1959. godine, kada je General Electric objavio General Electric 210. Slijedom toga, i drugi su proizvođači predstavili vlastite vodeće tranzistorske računalne modele. The IBM 7070 i RCA 501 bili su među prvima objavljeni modeli.[6] Računala velikih razmjera također su slijedila ovaj trend. The Philco Transac modeli S-1000 i S-2000 bili su među prvim komercijalno dostupnim velikim tranzistoriziranim računalima.
Razvoj dizajna tranzistora donio je velike promjene u dizajnu računala. Proizvodnja tranzistoriziranih računala povećavala se s vremenom, budući da je tehnologija postala komercijalno dostupna. Na kraju su integrirani sklopovi usvojeni 1960-ih, ustupajući mjesto trećoj generaciji računala.
Male veličine, velike promjene
Tranzistori su bili najistaknutiji od njihovog izuma prije više od 70 godina. Ova je tehnologija potaknula izum i razvoj mnogih drugih elektroničkih uređaja. Skromna veličina tranzistora ne prekriva veličinu njegovog doprinosa tehnologiji. Tranzistor je nesumnjivo promijenio lice elektroničkih sklopova i donio značajne promjene u svijetu, posebno u računalnoj tehnologiji.
Izvori:
[1] Michael Riordan, "Izgubljena povijest tranzistora", 30. travnja 2004., https: // spektar.ieee.org / tech-povijest / silicijska revolucija / izgubljena-povijest-tranzistora Pristupljeno 20. listopada 2020
[2] Wikipedia. “Povijest tranzistora”, N.d., https: // en.wikipedija.org / wiki / History_of_the_transistor, pristupljeno 20. listopada 2020
[3] Wikipedia. “Tranzistorsko računalo”, N.d., https: // en.wikipedija.org / wiki / Transistor_computer, pristupljeno 20. listopada 2020
[4] “Tranzistor” N.d., http: // www.povijest računalnih komunikacija.info / popratni dokumenti / a.5-tranzistor-1947.html Pristupljeno 20. listopada 2020
[5] Wikipedia. “Tranzistorsko računalo”, N.d., https: // en.wikipedija.org / wiki / Transistor_computer, pristupljeno 20. listopada 2020
[6] "Tranzistor" N.d., http: // www.povijest računalnih komunikacija.info / popratni dokumenti / a.5-tranzistor-1947.html Pristupljeno 20. listopada 2020
