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, Moorův zákon, Tranzistory, Vysoké napětí, Houser, Nová éra, IPU, Náčrtek, John Bardeen, Jack Kilby, Odborný tisk, Dmitrij, Příměsi, Us patent, Integrovaný čip, Nejnovější procesor, Noyce, Fairchild camera, Křemík, Objev, Malý rozměr, Dobrá vlastnost, Nobelova cena


Určitě si přečtěte

Jak funguje kontroverzní program, který ženám krade plavky. Mají se čeho bát?

Jak funguje kontroverzní program, který ženám krade plavky. Mají se čeho bát?

** Strojové učení ještě nepřitáhlo takový zájem jako na začátku prázdnin ** Ne, umělá inteligence nenašla lék na rakovinu ** Naučila se svlékat ženy nejen z plavek

Jakub Čížek | 35

Měření rychlosti internetu: Populární Speedtest.net neřekne o skutečné rychlosti internetu téměř nic

Měření rychlosti internetu: Populární Speedtest.net neřekne o skutečné rychlosti internetu téměř nic

** Speedtest stále častěji měří jen rychlost na poslední míli ** Ta však ale neodpovídá reálnému surfování ** Jak se tedy pokusit změřit tu skutečnou?

Jakub Čížek | 85

Nejlepší notebooky do 20 000 Kč. Tipy, co se dnes vyplatí koupit

Nejlepší notebooky do 20 000 Kč. Tipy, co se dnes vyplatí koupit

** S cenou do 20 tisíc lze vybrat solidní notebook na práci i hry ** Přenosné notebooky nabídnou i kovová těla a rychlý hardware ** Na hraní se hodí více peněz, ale na použitelný základ dvacet tisíc stačí

Tomáš Holčík, David Polesný | 50

Už desítky let se pokoušíme odposlouchávat mozek. Rusům se podařil kousek, ze kterého vám spadne brada

Už desítky let se pokoušíme odposlouchávat mozek. Rusům se podařil kousek, ze kterého vám spadne brada

** K odposlechu mozků používáme EEG ** To má ale žalostné informační rozlišení ** Rusům pomohla počítačová neuronová síť

Jakub Čížek | 29

Dnes nastal konec Windows 7. Ale nepropadejte panice, počítač vám nastartuje i zítra

Dnes nastal konec Windows 7. Ale nepropadejte panice, počítač vám nastartuje i zítra

** Dnes končí podpora Windows 7 a systém formálně umírá ** Co to ale znamená v praxi a bude mi PC fungovat i zítra? ** A mohu i v lednu 2020 zdarma přejít na Windows 10?

Jakub Čížek | 121

Windows 10X už si můžete vyzkoušet. Novému systému Microsoft zjevně věří

Windows 10X už si můžete vyzkoušet. Novému systému Microsoft zjevně věří

** Windows 10X přijdou již ke konci roku ** Microsoft vydal emulátor, kde systém ukázal ** Vývojáři musí upravit své aplikace

Vladislav Kluska | 57



Aktuální číslo časopisu Computer

Megatest 12 bezdrátových sluchátek

Vyplatí se Apple z bazaru?

Test batohů pro notebooky

Vybíráme nejlepší sportovní hodinky