Hardware | Historie | Tranzistory

Tranzistor má dnes 70. narozeniny!

  • Tranzistor je jedním z nejvýznamnějších objevů 20. století
  • První germaniový tranzistor byl představen před 70 lety
  • Připomeňte si historii nejdůležitější elektronické součástky

Od 16. prosince 1947 plnily stránky odborného tisku zprávy o prvním funkčním tranzistoru, který v Bell Telephone Laboratories sestrojili výzkumníci John Bardeen (1908–1991), William Bradford Shockley (1910–1989) a Walter Houser Brattain (1902–1987).

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Společné foto výzkumníků a jejich pracovní poznámky pořízené při vývoji tranzistoru.

Objevu prvního tranzistoru předcházela bouřlivá diskuze o jeho budoucím názvu. Nakonec byl v roce 1948 pod označením tranzistor patentován. Patent s označením US Patent #02569347 byl zveřejněn 25. září 1951 a o pět let později dostali výzkumníci společně Nobelovu cenu za fyziku. Dnes už je tranzistor nezbytnou součásti každého elektronického zařízení.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Dohady a hlasování o budoucím jméně tranzistoru, náčrtky zveřejněné v patentové přihlášce a vysvětlení principu tranzistoru.

Germanium: první, ale drahé

Vývoj tranzistoru od jeho objevení do dnešní doby byl velmi rychlý a přinesl mnoho zásadních inovací, které vedly především k miniaturizaci. Nejprve však bylo nutné objevit materiály speciálních vlastností, ze kterých by bylo možné tranzistor vyrobit.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
První vzorek tranzistoru, princip prostorového uspořádání, kopie vzorku a jeho muzeální replika.

Eka-silicium. Právě takový název dal neznámému prvku, který stále na své objevení ještě čekal, tvůrce periodické tabulky, ruský chemik Dmitrij Ivanovič Mendělejev a velmi přesně definoval jeho budoucí vlastnosti. Až v roce 1886 se neznámý prvek dočkal svého objevení německým chemikem Clemensem A. Winklerem, který jej pojmenoval po své vlasti „Germanium“.

Klepněte pro větší obrázek
Germanium

Germanium se vzácně vyskytuje jako příměs v rudách zinku a stříbra, vytváří sloučeniny v mocenství: Ge-4, Ge+2 a Ge+4, v pevném, krystalickém i amorfním skupenství se chová jako polovodič, v kapalném skupenství je kovem, obdobně jako rtuť.

Germaniové tranzistory nastartovaly novou éru, položily základy polovodičové elektrotechnice, která již nepotřebovala vysoké napětí a žhavení, jak tomu bylo u elektronek. Netrvalo dlouho a objevil se při výrobě tranzistorů nový prvek a tím byl křemík, nejednalo se již o vzácný prvek jako u Germania.

Moore viděl do budoucnosti

Jako čistý prvek se v přírodě nevyskytuje, ale ve sloučeninách je to se svými 26 až 28 %, po Kyslíku druhý nejzastoupenější prvek v zemské kůře.

Klepněte pro větší obrázek
Křemík

Na bázi Germania a později Křemíku a dalších prvků se vývoj ubíral rychlým tempem, tranzistory získávaly lepší vlastnosti a menší rozměry. Nastoupila tak postupná integrace, kdy bylo sdružováno více tranzistorů do jednoho čipu.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Detail tranzistoru 2N23 z roku 1954, jeho porovnání velikosti s mincí jeden cent

Jack Kilby v Texas Instruments a Robertem Noycem ve Fairchild Camera v letech 1958 až 1959 vytvořili první vícetranzistorové prvky, tzv. integrované obvody. Jack Kilby získal se svými spolupracovníky za svůj objev v roce 2000 Nobelovu cenu za fyziku.

Od roku 1960 pak následoval rychlý vývoj, který představuje zdvojnásobení počtu aktivních prvků na jednom čipu každých jeden a půl roku. Tento vývoj byl popsán jako Mooreův zákon.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Tak se tranzistory postupně vyvíjely

Zákon popisující rychlost vývoje nese jméno po Gordonu Moorovi, který je jedním ze zakladatelů společnosti Intel. U vzniku této společnosti, která je v současné době lídrem v oblasti vývoje a výroby polovodičů, byl také Andy Grove a Robert Noyce

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Zakladatelé Intelu: Andy Grove, Robert Noyce a Gordon Moore • Vývoj a výroba integrovaných čipů v roce 1970

Menší a rychlejší tranzistory umožňují výkonnější běh zařízení při nižší nárocích na energii. Intel dnes tranzistory vyrábí 10nm technologií a nejnovější procesory obsahují na jednom jediném milimetru čtverečním 100 milionů tranzistorů.

Klepněte pro větší obrázek
Opět srovnání s mincí - vedle ní však leží několik miliard tranzistorů vyrobených 45nm technologií. I ta už je dnes zastaralá.
Diskuze (19) Další článek: Google uvolnil Youtube VR pro HTC Vive

Témata článku: Hardware, Historie, Intel, Mooreův zákon, Tranzistory, Nízké nároky, Integrovaný čip, Pevné skupenství, Narození, Dmitrij, Postupná integrace, John Bardeen, Spolupracovník, Malý tranzistor, Fairchild camera, Periodická tabulka, Kapalné skupenství, Germaniový tranzistor, Náčrtek, Prostorové uspořádání, Bouřlivá diskuse, Rtuť, Nová éra, Zemská kůra, Texas


Určitě si přečtěte

Miliardový večírek končí. Rusko nemůže být z Crew Dragonu nadšené

Miliardový večírek končí. Rusko nemůže být z Crew Dragonu nadšené

** USA platí Rusku stamiliony dolarů za dopravu astronautů na ISS ** Dopravu amerických astronautů mají nyní převzít soukromé lodě ** Rusko je vytlačováno ze hry, mohou ho spasit vesmírní turisté

Petr Kubala | 72

Modelářský zázrak: Maketa raketoplánu Columbia, která létá jako skutečná raketa

Modelářský zázrak: Maketa raketoplánu Columbia, která létá jako skutečná raketa

** Model raketoplánu Columbia od českého konstruktéra umí i létat ** Obdivuhodný model si vzal 1600 hodin práce ** Podívejte se na fotografie ze stavby a prvního letu

Karel Jeřábek | 25

Byli tam! Důkazy o přistání na Měsíci, Lunochody i čínská sonda jsou vidět z vesmíru

Byli tam! Důkazy o přistání na Měsíci, Lunochody i čínská sonda jsou vidět z vesmíru

** Sonda LRO pořídila z oběžné dráhy Měsíce zajímavé snímky ** Jsou na nich vidět artefakty všech misí programu Apolla, které přistály na povrchu Měsíce ** Jde například o části lunárních modulů, rovery a dokonce i vlajky

Petr Kubala | 80

Ověřte si, jak je na tom váš disk nebo SSD: 8 tipů na aplikace, které vám to řeknou

Ověřte si, jak je na tom váš disk nebo SSD: 8 tipů na aplikace, které vám to řeknou

** Na pevných discích bývá uloženo to nejcennější – naše data ** Sledujte jejich „zdravotní stav“ pomocí jednoho z nástrojů ** Případné problémy díky nim odhalíte dříve než nastanou

Karel Kilián | 25

Porno insider: Jak virtuální realita vstupuje do filmů pro dospělé

Porno insider: Jak virtuální realita vstupuje do filmů pro dospělé

** Pornografie údajně představuje třetinu internetové obsahu a je technologický tahounem ** Do erotického obsahu postupně zasahuje i virtuální realita ** Kromě vizuálního vjemu se pracuje také na virtuálním uspokojení toho hmatového

Jan Dudek | 34

Bizarní šmejdy z asijských e-shopů: Když to stojí pár dolarů, pochybujte o tom

Bizarní šmejdy z asijských e-shopů: Když to stojí pár dolarů, pochybujte o tom

** Typické žluté obálky z Číny už před lety zavalily nejen Českou poštu ** Pokud ale něco stojí dolar, často tomu odpovídá i kvalita ** Jak vypadají příklady těch nejbizarnější šmejdů?

Jakub Čížek | 149



Aktuální číslo časopisu Computer

Velký test androidů do 6 500 Kč

Tipy na starší foťáky za super cenu

Důkladný test sportovních kamer

Dárek pro každého: první vydání Computeru