Tranzistor má dnes šedesáté narozeniny

Tranzistor je jedním z nejvýznamnějších objevů 20. století. První germaniový tranzistor byl představen před 60 lety.

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.

Moor viděl do budoucnosti

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

Klepněte pro větší obrázek 

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 jedenapůl roku. Tento vývoj byl popsán jako Mooreův zákon.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Tak jde čas – epizoda z oblíbeného seriálu věnovaná tranzistoru

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

Tip: prohlédněte si video s vývojem procesorů Intel

Klepněte pro větší obrázek
Zakladatelé Intelu: Andy Grove, Robert Noyce a Gordon Moore

Pohled na srovnání jednoho centu s nejnovějšími čipy Intel vyráběnými 45nm technologii s počtem tranzistorů 410mil.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
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 45nm technologií a nejnovější procesory Intel Core Duo zvládnou během jednoho mrknutí oka (300 až 400 ms) téměř miliardu výpočtů.

Klepněte pro větší obrázek
Opět srovnání s mincí - vedle ní však leží několik miliard tranzistorů

Témata článku: Video, Tranzistory, Mooreův zákon, Robert, Gordon, Houser, Walter

25 komentářů

Nejnovější komentáře

  • danyk 29. 4. 2008 12:13:29
    ne, tranzistory rostou na tranzistorovníku ...
  • LeNiShKa 26. 4. 2008 14:11:02
    Pomohlo mi to hodně.. B-] dělám totiž prezentačku :-P
  • JaMiskater 31. 12. 2007 14:08:35
    Popsal ho díky tomu, že uměl přesně spočítat vlastnosti prvků, které jsou...
Určitě si přečtěte

Jak rozšířit signál Wi-Fi: Extender je nejlevnější a snadná cesta

Jak rozšířit signál Wi-Fi: Extender je nejlevnější a snadná cesta

** Wi-Fi extendery dobře poslouží k rozšíření signálu ** Jsou to malé krabičky do zásuvky s triviálním nastavením ** Zvolte raději výkonnější modely, svůj účel splní lépe

Včera | David Polesný | 30

11 tipů, jak efektivně a přesně sledovat počasí pomocí internetu

11 tipů, jak efektivně a přesně sledovat počasí pomocí internetu

** Sledujte počasí z více zdrojů a podrobněji, přesněji tak určíte, jaké počasí vás potká na dovolené ** Na webu najdete hromadu pokročilých předpovědí počasí, ale i specializované meteorologické služby ** Vybrali jsme 14 služeb na počasí, které se vám můžou hodit

23.  6.  2017 | Jakub Čížek | 19

Nejlepší program pro střih videa na doma: 9 video editorů, ze kterých si vyberete

Nejlepší program pro střih videa na doma: 9 video editorů, ze kterých si vyberete

** Pokročilé střihové programy pro neprofesionální využití stojí do 3 000 Kč, jsou ale i zdarma ** Podpora 4K, hromada editačních funkcí a efektové filtry jsou samozřejmostí ** Vybrali jsme 9 nejzajímavějších programů pro nejrozšířenější operační systém Windows

25.  6.  2017 | Stanislav Janů | 34


Aktuální číslo časopisu Computer

Bojujeme proti Fake News

Dva velké testy: fotoaparáty a NASy

Co musíte vědět o změně evropského roamingu

Radíme s výběrem základní desky