Tranzistor, jeden z najdôležitejších objavov 20. storočia, oslávil 70 rokov

23.12.2017 08:00
Intel 22 nanometrový 3D tranzistor, procesor,...
Moderná podoba tranzistora - 22 nanometrový 3D tranzistor od spoločnosti Intel. Autor:

Pred 70 rokmi, 23. decembra 1947, trojica výskumníkov predstavila prvý polovodičový tranzistor (zosilňovač) na svete a rozpútala tak revolúciu v elektronike.

Súčasťou takmer každej elektroniky boli na počiatku minulého storočia elektrónky, ktoré ale boli veľké, náročné na spotrebu a nespoľahlivé. Vedci sa tak postupne začali obzerať po niečom novom, čo by dokázalo to, čo elektrónky – zosilňovať alebo spínať elektrický signál. Voľba po predchádzajúcich skúsenostiach padla na polovodiče, ktorými sa zaoberal aj tím americkej spoločnosti Bell Telephone Laboratories v zložení John Bardeen, Walter Brattain a William Shockley. Pred 70 rokmi, 23. decembra 1947, táto trojica predstavila prvý polovodičový tranzistor (zosilňovač) na svete a rozpútala tak revolúciu v elektronike.

Tranzistor ako jednoduchá elektrónka

Polovodiče sú prvky, ktoré majú nižšiu vodivosť než kovy a vyššiu než izolanty a ich odpor kolíše napríklad podľa teploty alebo svetla. Bardeena, Brattaina a Shockleyho napadlo spojiť tri polovodičové vrstvy s odlišnými typmi vodivosti, a tak vznikol tranzistor, ktorý sa choval ako bežná zosilňovacia a spínacia elektrónka. Vďaka vysokej spoľahlivosti, malej spotrebe a veľkému výkonu začal rýchlo svoju staršiu sestru vytláčať.

Verejne bol prvý tranzistor, ktorý mal rozmery hrachu, predstavený v júni 1948 a spočiatku nevyzeral ako jeden z najvýraznejších objavov v dejinách. Zástupcovia spoločnosti Philips, vtedy najväčšieho výrobcu elektróniek, napríklad prehlasovali, že ich nový vynález nijako neohrozí.

Karta v prospech tranzistoru, ktorého názov je skratkou z anglických slov “transfer” a “resistor”, teda “prenosový odpor”, sa začala obracať už o niekoľko rokov po jeho predstavení. Tranzistor našiel najprv uplatnenie v odpočúvacích prístrojich a zakrátko aj v prvých tranzistorových prijímačoch, ktoré sa stali módnym hitom, a ďalších prístrojoch. Začala sa nová éra elektroniky.

Vzácne germánium vystriedal dostupný kremík

Prvý exemplár pripomínal skôr náhodný spletenec niekoľkých drôtov, neskôr dostal podobu uhladenejšieho a menšieho valčeka, z ktorého vychádza trojica drôtikov. Pôvodne hrotové tranzistory, ktoré boli poruchové, vystriedali plošné, ktoré sa s mnohými vylepšeniami používajú dodnes. Pôvodne používané vzácne germánium vystriedal kremík, jeden z najrozšírenejších prvkov na Zemi.

V súčasnosti tranzistory slúžia nie len v rádiách, televízoroch alebo telefónoch, ale tiež napríklad v družiciach alebo kardiostimulá­toroch. Najväčšiu revolúciu však tranzistor spôsobil vo svete počítačov.

Tranzistory sa v priebehu rokov neustále zmenšovali a z pôvodného pätnásťmilime­trového valčeka s priemerom pol centimetra, sa za niekoľko rokov tranzistor zmenšil do veľkosti špendlíkovej hlavičky. Miniaturizácia sa ale nezastavila a prišli moderné procesory, kde sa na zanedbateľnej ploche môžu tiesniť až stovky miliónov tranzistorov (prvé tranzistorové rozhlasové prijímače využívali iba asi štyri tranzistory). Podľa odhadov odborníkov na každého obyvateľa zemegule v súčasnosti pripadá asi miliardy tranzistorov. Taktiež pokles ceny tranzistorov v uplynulých 40 rokoch nemá obdobu. K elektrónkam sa vracajú až na výnimky iba milovníci kvalitnej hudobnej reprodukcie.

Dve Nobelove ceny a počiatky vzniku Silicon Valley

Slávna “tranzistorová trojka” za svoj vynález získala v roku 1956 Nobelovu cenu za fyziku, postupne sa ale ich cesty rozišli. Brattain zostal celý život verný Bellovým laboratóriám, Bardeen sa po odchode z firmy venoval výskumu supravodivosti a v roku 1972 bol za prácu v tomto odbore druhýkrát ocenený Nobelovou cenou za fyziku. Shockley si v roku 1954 založil spoločnosť Shockley Semiconductor, ktorá bola jedným z impulzov k vzniku kalifornského “kremíkového údolia” (Silicon Valley), ktoré je strediskom moderných technológií.

Najväčším výrobcom polovodičov bola dlhé roky americká firma Intel. Spoluzakladateľ tejto firmy Gordon Moore, ktorý pôvodne pracoval pre Shockleyho a v zlom sa rozišli kvôli údajným diktátorským praktikám slávneho vynálezca. Tento rok prvenstvo prevzal juhokórejský Samsung a na tretie miesto by sa mal dostať americký Broadcom, ktorý nedávno ponúkol za kúpu konkurenta Qualcomm 103 miliárd dolárov.

#zosilňovač #tranzistor #Schockley #Philips #Intel #Brattain #Bell Telephone #Bardeen
Sleduj najnovšie články na našom Facebooku
Ponuky zo Zľavy.Pravda.sk