Повелитель логического нуля и единицы: юбилей транзистора
Иллюстрация: Hallie Bateman
Сегодня исполнилось 70 лет со дня эпохального — тот случай, когда это не преувеличение — события. 16 декабря 1947 года в одной из множества лабораторий корпорации Bell Labs был изобретён транзистор. Без которого сегодня не было бы электроники в современном понимании, потому что вся она сегодня основана на транзисторах. Благодаря им вы носите в карманах смартфоны с огромной вычислительной мощностью (сравните их с бортовыми компьютерами космических аппаратов 30–40 летней давности), а не таскаете телефон в виде ранца в несколько килограммов весом.
Само название «транзистор» (transistor) происходит от слов transconductance (проводимость) и varistor (переменный резистор). Если вкратце, то это радиоэлектронный компонент из полупроводникового материала, в котором с помощью слабого сигнала можно управлять значительным током в выходной цепи.
Создателями первого в мире точечного транзистора стали Джон Бардин и Уолтер Браттейн под руководством Уильяма Шокли. Хотя само устройство было создано Бардиным и Браттейном, однако Шокли очень активно прорабатывал самую теорию p-n-перехода. И уже в январе 1948-го он довёл до ума теоретическую модель и подал патентную заявку на изобретение плоскостного биполярного транзистора. Это не пошло на пользу взаимоотношениям Шокли с Бардином с Браттейном. А в 1950-м Шокли написал книгу «Теория электронных полупроводников: Приложения к теории транзисторов», которая совсем рассорила изобретателей. Правда, в 1956-м вся троица получила Нобелевскую премию за создание транзистора.
Нельзя сказать, что транзисторы сразу же перевернули электронику. Bell Labs пришлось немало потрудиться над популяризацией новинки — в мире царствовали радиолампы. В течение нескольких лет создавались и совершенствовались разные конструкции, улучшались характеристики транзисторов, в качестве полупроводника перешли с германия на кремний. В 1958-м в продажу поступил первый серийный полевой транзистор, в 1959-м был изобретён МОП-транзистор, а в 1964-м на рынок вышли первые МОП-микросхемы. И сегодня они используются в любом приборе сложнее дверного звонка.
Практически все микропроцессоры и чипы памяти сегодня тоже состоят из микросхем на основе транзисторов.
И каждый раз, когда вы лайкаете фоточку котика, играете, смотрите фильм, слушаете музыку, кодите — для вас трудятся миллиарды (!) крошечных транзисторов в процессорах, модулях памяти и всевозможных вспомогательных микросхемах. И если вы так же далеки от электроники, подавляющее большинство населения, то этот ролик поможет вам понять, как же работает транзистор:
В общем, сегодня без транзисторов жизни нет — это фундамент всей вычислительной техники. Вот наглядная иллюстрация напоследок: даже примитивные наручные электронные часы содержат сотни крошечных транзисторов. Автор проекта techno-logic-art.com Гислен Бенуа создал настенные электронные часы, у которых видна вся электронная начинка, и эта начинка играет роль «корпуса» часов. Более того, это — содержимое типовой несложной микросхемы в обычных электронных часах:
1161 диодов
340 транзисторов
346 резисторов
Ну и ещё 60 светодиодов, 6 герконов и 3 сдвоенных цифровых индикатора. Всего 1916 деталей.
С днём рождения, транзистор!
