Транзистор

Транзистор
	Транзистор
Алдағы	полупроводниковый диод[d], электронная лампа[d] һәм спектральная трубка[d]
Асыу датаһы	декабрь 1947
	Транзистор Викимилектә

Транзи́стор (ингл. transistor, transfer -күсереү,үткәреү; resistor- ҡаршылыҡ күрһәтеү), ярым үткәргес трио́д — ярым үткәргес материалдан өс сығарғыслы (выводлы) радиоэлектрон компонент ,^[1], ул көсһөҙ генә сигналды ҡулланып, инеүсе көслө сигнал менән идара итергә (уны электр сигналдарын көсәйтеү, уларҙы булдырыу (генерациялау), коммутация эшләү һәм үҙгәртеү өсөн ҡулланырға) мөмкинлек бирә. Хәҙерге ваҡытта транзистор — схемотехникала электрон ҡоролмаларҙың һәм интеграль микросхемаларҙың күбеһе өсөн төп нигеҙ.

Тарих

Ҡалып:Подробно Транзистор уйлап сығарыу XX быуаттың иң ҙур ҡаҙаныштарының береһе^[2], был ярым үткәргестәр электроникаһының оҙайлы үҫеше һөҙөмтәһе.

Транзисторҙар тарихы 1833 йылда Майкл Фарадей ярым үткәргес материал — көмөш сульфиды менән (сульфид серебра) тәжриәбәләр үткәреп ҡарауынан башлана.

1874 йылда немец ғалимы-физик Карл Фердинанд Браун металл- ярымүткәргес контакты ваҡытында бер яҡлы үткәреү күренешен аса.

1906 году инженер Гринлиф Виттер Пиккард нөктәле ярым үткәргесле диод-детектор эшләй.

1910 году инглиз физигы (Уильям Икклз (инг.)баш.) ҡайһы бер ярым үткәргес диодтарҙың электр тирбәлештәрен ? генерациялау (төрлө тип энергияны үҙгәртеп, электр энергияһын эшләп сығарыу?) һәләте бар икәнен асыҡлай, ә инженер Олег Лосев 1922 йылда үҙ аллы диодтар эшләй, улар ярҙамында тәүге тапҡыр ярым үткәргестәрҙең көсәйтеү һәм генератор сифаттарын үҙе эшләп сығарған конструкциялы детектор һәм гетеродин радиоалғыстарҙа ҡулланған.

Был осорҙоң үҙенсәлеге шунда- ярым үткәргестәр физикаһы ул ваҡытта әле бик әҙ өйрәнелгән була, бөтә ҡаҙаныштарға ла эксперименттар ваҡытында өлгәшелгән, ғалимдар кристалл эсендә ни барғанын аңлата алмаған, йыш ҡына ялған гипотезалар әйткән.

Шул уҡ ваҡытта , 1920—1930 йылдарҙа, радиотехникала ғалимдар тарафынан яҡшы өйрәнелгән электрон лампаларҙы сәнәғәттә күпләп сығару башлана, ғалим -радиотехниктарҙың күбеһе ошо йүнәлештә эшләй. Асыҡ конструкциялы, һынып барған, аңлашылып бөтмәгән ярым үткәргесле детекторҙар (уларҙағы кристаллда тимер энә менән «актив нөктәләр» эҙләргә кәрәк була) иң ябай радиоалғыстар эшләүсе яңғыҙ оҫталарҙың һәм радио үҙешмәкәрҙәренең генә эше булып ҡала. Ярым үткәргестәрҙең киләсәге барын бер кем күрмәй.

Ҡыр транзисторы менән биполяр транзистор эшләүселәр төрлө юл менән киткән.

Электр ҡыры транзисторы

Электр ҡыры транзисторын эшләүҙә беренсе аҙымды Австро-Венгрия физигы Юлий Эдгар Лилиенфельд эшләй, ул өлөгөләге токка арҡыры электр ҡыры биреп, идара итеү методын тәҡдим итә (заряд йөрөтөүселәргә тәьҫир итеп үткәреүсәнлек менән идара итеп була). Патенттар Канадала (1925 йылда 22 октябрҙә) һәм Германияла (1928 йылда алына)^[3]^[4].

1934 йылда немец физигы Оскар Хайл (инг.)баш. Великобританияла шундай уҡ принципта эшләгән "контактһыҙ реле"гә патент ала. Ҡыр транзисторҙары ҡырҙың электростатик эффектында эшләһә, унда барған физик процестар биполяр транзисторҙыҡына ҡарағанда ябайыраҡ булһа ла, ғәмәлдә эшләтерлек ҡыр транзистор өлгөһөн оҙаҡ ваҡыт килтереп сығара алмағандар.

Эштләтерлек ҡыр транзисторы биполяр транзисторҙар сыҡҡас ҡына эшләнә . 1952 йылда Уильям Шокли бөтөнләй икенсе төрлө ҡыр транзисторын эшләүҙе теоретияла тасуирлай^[5]. "Идара итеүсе р-n-күсеүле ҡыр транзисторы"нда («полевой транзистор с управляющим р-n-переходом») эштә ҡамасаулаған өҫлөктәге күренештәр бөтөрөлә, үткәреүсе материал кристалл эсендә ҡала.

Тәүге 1920-се йылдарҙа уҡ уға патент алынған МДП-транзисторы (хәҙерге компьютер сәнәғәтенең нигеҙе), тәү тапҡыр 1960 йылда Америкала Канг и Аталла тарафынан эшләнә. Улар, затвор диэлектригы ҡатламы сифатында, кремнийҙы окислап, кремний кристалы өҫтөндә йоҡа ғына кремний диоксиды(диоксид кремния) булдырырға тәҡдим итә. Был металл затворҙы үткәреүсе каналдан изоляциялай. Килеп сыҡҡан структура МОП-структура (Металл-Окисел-Полупроводник) исемен ала.

Биполяр транзистор

Копия первого в мире работающего транзистора

Ҡыр транзисторынан айырмалы, тәүге биполяр транзистор эксперимент юлы менән эшләнә, ә уның эшләүе физик принцибы һуңыраҡ аңлатыла.

1929—1933 йылдарҙа Ленинград физика һәм техника институтында Олег Лосев (етәксеһе А. Ф. Иоффе) нөктәле карборунда (SiC) кристалында эшләгән ярым үткәргес ҡорамал менән эксперимент эшләп ҡарай. Бынан тыш ул 90-ға яҡын материалды тикшерә, ләкин уның эш һөҙөмтәләре билдәһеҙ, сөнки инженер 1942 йылда һәләк була. 1930 йылдар башында өс электродлы нөктәле көсәйткестәрҙе Канаданан Ларри Кайзер менән Яңы Зеландиянан Роберт Адамс эшләй, улар эштәрен патентламай, шуға күрә уларҙың эшенә фәнни анализ бирелмәй^[2].

American Telephone and Telegraph фирмаһының Bell Telephone Laboratories конструкторҙары 1936 йылдан башлап көсәйткестәр эшләү менән шөғөлләнә (етәксеһе Джозеф Бекер) . 1947 йылдың 16 декабрендә тикшеренеүсе Уолтер Браттейн тәжрибә ваҡытында полярлыҡтарҙы бутап, хата ебәрә һәм көтөлмәгәндә сигналдың даими көсәйеүен күҙәтә. Теоретик Джон Бардин менән берлектә үткәрелгән тәжрибәләр бының бөтөнләй икенсе төр биполяр транзистор икәнен раҫлай. 1947 йылдың 23 декабрендә был әйберҙең макетын фирма етәкселегенә күрһәтәләр, ошо көн транзистор тыуған көн тип иҫәпләнә. Элек был эш менән шөғөлләнгән Уильям Шокли яңынан эшкә тотона һәм биполяр транзистор теорияһын нигеҙләй, ул нөктәле технология урынына перспективалы яҫы транзистор (плоскостная) эшләү технологияһын тәҡдим итә.

Башта ул «германийлы триод», йәки «ярым үткәргес триод» тип йөрөтөлә, 1948 йылда Джон Пирс (John R. Pierce) «transistor» исемен уйлап сығара — «transconductance» (активная межэлектродная проводимость) и «variable resistor» или «varistor» (переменное сопротивление, варистор), икенсе версия буйынса «transfer» — үткәреү һәм «resist» — ҡаршылыҡ.

1948 йылдың 30 июнендә Нью-Йоркта фирманың штаб-квартираһында яңы приборҙың презентацияһы була, был транзисторҙарҙан йыйылған радиоалғыс була . Ләкин донъя күләмендә был яңылыҡ шау-шыу тыуҙымай, сөнки был приборҙың етешһеҙлектәре күп була әле.

1956 йылда Уильям Шокли (en:William Shockley), Уолтер Браттейн (en:Walter Houser Brattain) һәм Джон Бардин (en:John Bardeen) физика өлкәһендәге ҡаҙаныштары өсөн Нобель премияһы менән бүләкләнә («за исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта»)^[6]. Джон Бардин оҙаҡламай икенсе тапҡыр ғәҙәттән тыш үткәргеслек теорияһы (теория сверхпроводимости) өсөн Нобель премияһына лайыҡ була .

Иҫкәрмәләр

↑ Ҡайһы бер ваҡыт корпустан, подножканан, йәки ике затворлы электр ҡыры транзисторҙарында икенсе затворҙан дүртенсе сығарғыс (вывод) та була
↑ ^2,0 ^2,1 Гуреева Ольга. Транзисторная история. Компоненты и технологии, № 9 2006
↑ Vardalas, John, Twists and Turns in the Development of the Transistor 2015 йыл 8 ғинуар архивланған. IEEE-USA Today’s Engineer, May 2003.
↑ Lilienfeld, Julius Edgar, «Method and apparatus for controlling electric current» Ҡалып:US patent 1930-01-28 (filed in Canada 1925-10-22, in US 1926-10-08).
↑ Металл Диэлектрик Полупроводник
↑ Малашевич Б. М. Технологии. 60 лет транзистору. Виртуальный компьютерный музей. 6.01.2008

Әҙәбиәт

Криштафович А. К., Трифонюк В. В. Основы промышленной электроники. — 2-е изд. — М.: "Высшая школа", 1985. — 287 с.
Овсянников Н. И. Кремниевые биполярные транзисторы: Справ. пособие. — Мн.: "Высшая школа", 1989. — 302 с. — ISBN 5-339-00211-X.

Һылтанмалар

Ҡалып:Электронные компоненты Ҡалып:Транзисторные усилители

[1] Ҡайһы бер ваҡыт корпустан, подножканан, йәки ике затворлы электр ҡыры транзисторҙарында икенсе затворҙан дүртенсе сығарғыс (вывод) та була

[tr_ist-2] 2,0 ^2,1 Гуреева Ольга. Транзисторная история. Компоненты и технологии, № 9 2006

[3] Vardalas, John, Twists and Turns in the Development of the Transistor 2015 йыл 8 ғинуар архивланған. IEEE-USA Today’s Engineer, May 2003.

[4] Lilienfeld, Julius Edgar, «Method and apparatus for controlling electric current» Ҡалып:US patent 1930-01-28 (filed in Canada 1925-10-22, in US 1926-10-08).

[5] Металл Диэлектрик Полупроводник

[vkm60let-6] Малашевич Б. М. Технологии. 60 лет транзистору. Виртуальный компьютерный музей. 6.01.2008

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]