Geschichte des Transistors und des Transistor Computers

Die Erfindung der Transistoren ist einer der wichtigsten Durchbrüche der 20^th Jahrhundert. Tatsächlich verlassen sich die meisten elektronischen Geräte, die bei täglichen Aktivitäten verwendet werden, auf Transistoren. Vom einfachen Taschenrechner zu komplexen Alarmsystemen hat diese minute elektronische Komponente wichtige Beiträge in der Elektronik und der elektronischen Kommunikation geleistet.

Der Morgendämmerung der Transistoren

Transistoren sind Halbleitergeräte mit zwei Hauptfunktionen in einer elektronischen Schaltung - einen Verstärker und einen Schalter. Vor der Ära der Transistoren wurden Vakuumrohre überwiegend als Verstärker oder Schalter für die erste Hälfte des 20. Jahrhunderts verwendet. Der hohe Betriebsspannungsanforderungen, der hohe Stromverbrauch und die hohe Herstellung von Wärme verursachten jedoch, dass Vakuumrohre im Laufe der Zeit ineffizient und unzuverlässig wurden. Ganz zu schweigen davon, dass diese Röhren sperrig und zerbrechlich sind, weil das Gehäuse aus Glas besteht. Um dieses Dilemma zu lösen, wurden Jahre der Forschung von verschiedenen Herstellern für einen geeigneten Ersatz durchgeführt.

Endlich erfanden im Dezember 1947 drei Physiker von Bell Laboratories erfolgreich den ersten arbeitenden Transistor. John Bardeen, Walter Brattain und William Shockley haben jahrelang recherchiert, um endlich einen Arbeitskontakttransistor zu entwickeln. Shockley verbesserte das Gerät 1948 weiter in einen bipolaren Junction -Transistor, der die Art von Transistor war, die in den 1950er Jahren weit verbreitet war. Dies war die Bedeutung ihrer Erfindung, dass Bardeen, Brattain und Shockley 1956 mit dem renommierten Nobelpreis ausgezeichnet wurden.

Entwicklung von Transistoren

Ähnlich wie jedes andere Gerät haben auch Transistoren mehrere Innovationen durchlaufen. In den späten 1950er Jahren spielte Germanium eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung von Transistoren. Transistoren auf deutschen Basis haben jedoch erhebliche Nachteile, wobei die Temperaturen von mehr als 75 ° C gegen die Temperaturen leckt und die Intoleranz von mehr als 75 ° C. Darüber hinaus ist Germanium selten und teuer. Dies veranlasste die Forscher von Bell Labs, nach einer besseren Alternative zu suchen.

Gordon Teal Ein klarer Name in der Entwicklung von Transistoren. Als amerikanischer Ingenieur bei Bell Labs entwickelte Teal eine Methode zur Herstellung von reinen Germanium-Kristallen, die für Transistoren auf Germaniumbasis verwendet werden sollen. Ebenso experimentierte Teal mit Silizium als möglicher Ersatz für Germanium. 1953 kehrte er nach Texas zurück, nachdem ihm der Forschungsdirektor bei Texas Instruments (TI) angeboten wurde.^[1] Als er seine Erfahrungen und sein Wissen über Halbleiterkristalle brachte, arbeitete er weiterhin an gereinigtem Silizium als Ersatz für Germanium. Im April 1954 entwickelten Teal und sein Team am TI den ersten Siliziumtransistor, der im Mai dieses Jahres der Welt angekündigt wurde. Aufgrund seiner überlegenen Eigenschaften ersetzte Silizium allmählich Germanium als der für Transistoren verwendete Halbleiter.

Mit der Einführung von Siliziumtransistoren erzielten Forscher von Bell Labs einen weiteren Durchbruch, indem sie einen Transistor entwickelten, der die Leistung des Bipolar -Junction -Transistors übertreffen konnte. Im Jahr 1959 erfanden Mohamed Atalla und Dawon Kahng den Metalloxid-Sämischen-Feld-Effekt-Transistor (MOSFET) mit geringem Stromverbrauch und höherer Dichte als der bipolare Transistor. Diese wertvollen Merkmale haben den MOSFET -Transistor, der seitdem zum am weitesten verbreiteten Gerät in der Geschichte geworden ist, erheblich populär gemacht.^[2]

Transformation der Computertechnologie

Die Erfindung der Transistoren war auch revolutionär bei der Miniaturisierung von Computern. Wie frühere elektronische Geräte verwendete die erste Generation von Computern Vakuumrohre als Schalter und Verstärker. Nach dem Aufkommen von Transistoren übernahmen die Hersteller auch das kleine Gerät, um kleinere, effizientere Computer zu bauen. In den folgenden Jahren wurden Vakuumröhrchen vollständig durch Transistoren ersetzt, was die zweite Generation von Transistorcomputern entspricht.

Der erste Computer, der Transistoren benutzte Transistorcomputer. Der Transistor-Computer wurde als Prototyp erstellt, bestehend aus 92-Punkte-Kontakttransistoren und 550 Dioden und wurde 1953 voll betriebs. 1955 wurde die Version dieses Computers in voller Größe mit 200-Punkte-Kontakttransistoren und 1300 Dioden eingeführt. Obwohl der Großteil der Schaltung Transistoren verwendet wurde, wurde dieses Gerät nicht als vollständig transistorisierter Computer angesehen, da noch Vakuumrohre in seinem Taktgenerator verwendet wurden.^[3]

Mitte der 1950er Jahre sprießen ähnliche Maschinen auf. Das Design der University of Manchester wurde später von Metropolitan-Vickers übernommen, der 1956 sieben Maschinen mit bipolaren Junction-Transistoren herstellte. Das Gerät, das jedoch das genannt wird Metrovick 950, war nicht im Handel erhältlich und wurde nur innerhalb des Unternehmens verwendet. Ebenso kam Bell Labs die Tradik Gerät im Jahr 1954,^[4] Aber wie der Transistor -Computer verwendete die Tradik -Vakuumröhrchen für seine Taktleistung.

Der Burroughs Atlas Mod 1-J1 Guidance-Computer wurde 1955 für die US-Luftwaffe gebaut und war der erste Computer, der Vakuumröhrchen vollständig beseitigt, und dieses Modell war der erste vollständig transistorisierte Computer. MIT auch entwickelt TX-0, Ihr eigener Transistor -Computer im Jahr 1956. In anderen Teilen der Welt tauchten auch Transistor -Computer auf. Das erste Gerät, das in Asien auftaucht ETL Mark III, 1956 veröffentlicht. Der Drte, 1957 veröffentlicht und der Österreicher Mailüfterl, 1958 veröffentlicht, waren Kanadas und Europas erste Transistor -Computer. 1959 veröffentlichte Italien auch seinen ersten Transistor -Computer, der Olivetti Elea 9003, das später auf dem privaten Markt zur Verfügung gestellt wurde.^[5]

Obwohl Transistorcomputer in den 1950er Jahren weltweit auftauchten, wurden sie erst 1959 kommerziell erhältlich, als General Electric die veröffentlichte General Electric 210. Infolgedessen stellten andere Hersteller auch ihre eigenen Flaggschiff -Transistor -Computermodelle ein. Der IBM 7070 und das RCA 501 waren unter anderem einige der ersten Modelle veröffentlicht.^[6] Große Computer folgten ebenfalls diesem Trend. Der Philco Transac Modelle S-1000 Und S-2.000 gehörten zu den ersten im Handel erhältlichen großen transistorisierten Computern.

Die Entwicklung von Transistorentwürfen führte zu großen Änderungen des Computerdesigns. Die Produktion von transistorisierten Computern nahm im Laufe der Zeit zu, da die Technologie im Handel erhältlich wurde. Schließlich wurden in den 1960er Jahren integrierte Schaltungen übernommen, was der dritten Generation von Computern Platz machte.

Kleine Größe, große Veränderungen

Transistoren sind seit ihrer Erfindung vor über 70 Jahren herausragend. Diese Technologie hat die Erfindung und Entwicklung vieler anderer elektronischer Geräte vorantreiben. Die bescheidene Größe des Transistors hebt nicht die Größe seines Beitrags zur Technologie ab. Der Transistor hat das Gesicht der elektronischen Schaltkreise unbestreitbar verändert und in der Welt erhebliche Veränderungen geführt, insbesondere in der Computertechnologie.