Phenquestions
Transistors daggry
Transistorer er halvledere, der har to hovedfunktioner i et elektronisk kredsløb - en forstærker og en switch. Før transistorernes æra blev vakuumrør overvejende brugt som forstærker eller switch i første halvdel af det tyvende århundrede. Imidlertid forårsagede det høje driftsspændingsbehov, det høje strømforbrug og den høje varmeproduktion vakuumrør at blive ineffektive og upålidelige over tid. For ikke at nævne, disse rør er store og skrøbelige, fordi huset er lavet af glas. For at løse dette dilemma blev der foretaget mange års forskning af forskellige producenter for at finde en passende erstatning.
Endelig, i december 1947, opfandt tre fysikere fra Bell Laboratories den første fungerende transistor med succes. John Bardeen, Walter Brattain og William Shockley tilbragte mange års forskning for endelig at udvikle en arbejdspunktskontakt transistor. Shockley forbedrede yderligere enheden til en bipolar krydsetransistor i 1948, som var den type transistor, der blev udbredt i 1950'erne. Sådan var vigtigheden af deres opfindelse, at Bardeen, Brattain og Shockley blev tildelt den berømte Nobelpris i 1956.
Udvikling af transistorer
Ligesom enhver anden enhed har transistorer også gennemgået flere innovationer. Tilbage i slutningen af 1950'erne spillede germanium en afgørende rolle i udviklingen af transistorer. Germanium-baserede transistorer har dog store ulemper med strømlækage og intolerance over temperaturer over 75 ° C. Derudover er germanium sjældent og dyrt. Dette fik forskerne på Bell Labs til at lede efter et bedre alternativ.
Gordon Teal et rungende navn i udviklingen af transistorer. En amerikansk ingeniør hos Bell Labs, Teal udviklede en metode til at producere rene germaniumkrystaller, der skal bruges til germaniumbaserede transistorer. Ligeledes eksperimenterede Teal med silicium som en mulig erstatning for germanium. I 1953 flyttede han tilbage til Texas, efter at han blev tilbudt forskningsdirektørstilling ved Texas Instruments (TI).[1] Med sin erfaring og viden om halvlederkrystaller fortsatte han med at arbejde med renset silicium som erstatning for germanium. I april 1954 udviklede Teal og hans team hos TI den første siliciumtransistor, som blev annonceret til verden i maj samme år. På grund af dets overlegne egenskaber erstattede silicium gradvist germanium som den halvleder, der blev brugt til transistorer.
Med introduktionen af siliciumtransistorer opnåede forskere ved Bell Labs endnu et gennembrud ved at udvikle en transistor, der kunne overgå præstationen for den bipolære forbindelsestransistor. I 1959 opfandt Mohamed Atalla og Dawon Kahng metaloxid-halvleder felt-effekt transistor (MOSFET) med lavere strømforbrug og højere tæthed end den bipolære transistor. Disse værdifulde egenskaber populariserede i høj grad MOSFET-transistoren, som siden er blevet den mest fremstillede enhed i historien.[2]
Transformering af computerteknologi
Opfindelsen af transistorer var også revolutionerende i miniaturiseringen af computere. Ligesom tidligere elektroniske enheder brugte den første generation af computere vakuumrør som afbrydere og forstærkere. Efter fremkomsten af transistorer vedtog producenterne også den lille enhed til at bygge mindre og mere effektive computere. I de efterfølgende år blev vakuumrør fuldstændigt erstattet af transistorer, hvilket gav anledning til anden generation af transistorcomputere.
Den første computer, der brugte transistorer, blev antaget at være University of Manchester Transistor Computer. Transistorcomputeren blev bygget som en prototype bestående af 92-punkts kontakttransistorer og 550 dioder og blev fuldt operationel i 1953. I 1955 blev den fulde version af denne computer introduceret med 200-punkts kontakttransistorer og 1300 dioder. Selvom størstedelen af kredsløbet brugte transistorer, blev denne enhed ikke betragtet som en fuldstændig transistoriseret computer, da vakuumrør stadig blev brugt i dens urgenerator.[3]
I midten af 1950'erne begyndte lignende maskiner at spire op. University of Manchester's design blev senere vedtaget af Metropolitan-Vickers, der producerede syv maskiner ved hjælp af bipolare junction transistorer i 1956. Enheden, kaldet Metrovick 950, var ikke kommercielt tilgængelig og blev kun brugt i virksomheden. Ligeledes kom Bell Labs op med TRADIC enhed i 1954,[4] men ligesom transistorcomputeren brugte TRADIC vakuumrør til sin urkraft.
Burroughs Atlas Mod 1-J1 Guidance Computer blev bygget til det amerikanske luftvåben i 1955 og var den første computer, der helt fjernede vakuumrør, og denne model var den første fuldt transistoriserede computer. MIT udviklede sig også TX-0, deres egen transistor computer i 1956. Transistorcomputere begyndte også at dukke op i andre dele af verden. Den første enhed, der dukkede op i Asien, var Japans ETL Mark III, udgivet i 1956. Det DRTE, udgivet i 1957, og den østrigske Mailüfterl, udgivet i 1958, var henholdsvis Canadas og Europas første transistorcomputere. I 1959 frigav Italien også deres første transistorcomputer, The Olivetti Elea 9003, som senere blev gjort tilgængelige på det private marked.[5]
Selvom transistorcomputere opstod globalt i 1950'erne, blev de ikke gjort kommercielt tilgængelige før 1959, da General Electric frigav General Electric 210. Derfor introducerede andre producenter også deres egne flagskibstransistor computermodeller. Det IBM 7070 og RCA 501 var blandt de første modeller, der blev frigivet.[6] Storskala computere fulgte også denne tendens. Det Philco Transac modeller S-1000 og S-2000 var blandt de første kommercielt tilgængelige store transistoriserede computere.
Udviklingen af transistor design medførte store ændringer i computer design. Produktionen af transistoriserede computere steg med tiden, da teknologien blev tilgængelig kommercielt. Til sidst blev integrerede kredsløb vedtaget i 1960'erne, hvilket gav plads til tredje generation af computere.
Lille størrelse, store ændringer
Transistorer har været fremtrædende siden deres opfindelse for over 70 år siden. Denne teknologi har fremskyndet opfindelsen og udviklingen af mange andre elektroniske enheder. Transistorens ydmyge størrelse tilslører ikke størrelsen af dens bidrag til teknologien. Transistoren har ubestrideligt ændret ansigtet på elektroniske kredsløb og har medført betydelige ændringer i verden, især inden for computerteknologi.
Kilder:
[1] Michael Riordan, "Transistorens mistede historie", 30. april 2004, https: // spektrum.ieee.org / tech-history / silicium-revolution / the-lost-history-of-the-transistor Adgang til 20. oktober 2020
[2] Wikipedia. “Transistorens historie”, N.d., https: // da.wikipedia.org / wiki / History_of_the_transistor, adgang til 20. okt 2020
[3] Wikipedia. “Transistor Computer”, N.d., https: // da.wikipedia.org / wiki / Transistor_computer, adgang til 20. oktober 2020
[4] "Transistoren" N.d., http: // www.computerkommunikation.info / støttedokumenter / a.5-transistoren-1947.html Adgang til 20. oktober 2020
[5] Wikipedia. “Transistor Computer”, N.d., https: // da.wikipedia.org / wiki / Transistor_computer, adgang til 20. okt 2020
[6] "Transistoren" N.d., http: // www.computerkommunikation.info / støttedokumenter / a.5-transistoren-1947.html Adgang til 20. oktober 2020
