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Histoire des transistors

Histoire des transistors


L'histoire des transistors raconte un développement qui a pris de nombreuses années. Il s'appuie sur de nombreuses années de recherche théorique sur les semi-conducteurs.

Les premières diodes à semi-conducteurs sont arrivées et celles-ci ont pu offrir des performances améliorées par rapport aux prédécesseurs thermioniques dans certains domaines.

Cependant, l'histoire des transistors témoigne de la persévérance des chercheurs qui ont finalement été récompensés par le premier dispositif d'amplification à semi-conducteurs.

Bardeen, Brattain et Shockley sont les noms dont on se souvient dans l'histoire des transistors, mais il y en a eu beaucoup d'autres en cours de route, qui ont également contribué à l'invention finale du transistor bipolaire.

Fondements de l'histoire des transistors

Les premières fondations de l'histoire des transistors ont été mises en place de nombreuses années auparavant. Même au XIXe siècle, on avait observé qu'une classe de matériaux avait des propriétés électriques inhabituelles. Ces semi-conducteurs avaient un coefficient de résistivité négatif, ils étaient capables de redresser les courants électriques et ils présentaient un effet photoélectrique.

Une autre utilisation précoce des semi-conducteurs était pour les "moustaches de chat" qui étaient des détecteurs utilisés dans les postes de radio. Bien qu'ils soient bon marché, ils étaient notoirement peu fiables.

Bien qu'il y ait eu relativement peu d'intérêt pour les semi-conducteurs à ce stade de l'histoire des transistors avant la Seconde Guerre mondiale, certains développements se sont produits. Les redresseurs à l'oxyde de cuivre et au sélénium ont commencé à être utilisés, en particulier dans des applications telles que les chargeurs de batterie. L'effet photoélectrique a également été exploité dans les posemètres photographiques. Cependant, leur utilisation était relativement limitée.

Cependant, certains développements de dispositifs à semi-conducteurs ont eu lieu dans les années 1920 et 1930, la plupart des recherches théoriques sur la physique sub-moléculaire étant orientées vers la technologie thermionique. En effet, même de petites avancées dans ce domaine produiraient de grandes récompenses et un beau retour sur investissement.

Développements de diodes

L'un des principaux moteurs de l'histoire du transistor et du développement de la technologie des semi-conducteurs en général a été la Seconde Guerre mondiale. L'un des plus grands avantages de la Grande-Bretagne sur l'Allemagne était l'utilisation du radar. En opérant sur des fréquences relativement élevées, le besoin de composants haute fréquence de haute performance est devenu encore plus aigu. La technologie des semi-conducteurs était un élément clé de la performance aux fréquences plus élevées utilisées.

Des experts dans tous les domaines associés au développement de semi-conducteurs du Royaume-Uni et des États-Unis ont été rapidement rassemblés. Les travaux ont commencé sur la production de diodes de contact ponctuel.

Au fur et à mesure que les travaux avançaient, la technologie des diodes semi-conductrices a fait de nombreux progrès. Les équipes des deux côtés du conflit ont fait des développements qui ont donné des appareils dont les performances étaient bien supérieures à tout ce qui était disponible avant la guerre.

Le travail des transistors commence

Alors que les hostilités commençaient à se terminer, les laboratoires Bell ont réalisé qu'il y avait de grandes possibilités pour la technologie des semi-conducteurs. Au printemps 1945, une grande réunion a été convoquée pour discuter des recherches futures à leur sujet - ce fut un moment charnière dans l'histoire des transistors. Plus tard dans l'année, l'autorisation a été accordée à la recherche de poursuivre la recherche de "nouvelles connaissances qui pourraient être utilisées dans le développement de composants entièrement nouveaux et améliorés".

En conséquence, un groupe de physique du solide a été créé sous la direction de William Shockley et Stanley Morgan. Shockley a également dirigé le sous-groupe des semi-conducteurs qui devait inclure Brattain et Bardeen pour former le trio qui a inventé le transistor.


Trio de transistors

Les trois personnages principaux impliqués dans l'histoire des transistors étaient:

  • William Shockley: Il est né à Londres en 1910 de parents américains. Il ne resta en Angleterre que trois ans, après quoi ses parents revinrent avec lui aux États-Unis, s'installant près de San Francisco. Ici, il a obtenu son premier diplôme du California Institute of Technology, après quoi il a rejoint le Massachussetts Institute of Technology pour obtenir son doctorat. en 1936.

    Après avoir quitté l'Université, Shockley a rejoint les laboratoires Bell, travaillant initialement sur la diffraction électronique. En 1955, il quitta Bell Labs pour créer sa propre société appelée Shockley Semiconductors dans sa ville natale de Palo Alto. Cette société a attiré de nombreux autres experts en semi-conducteurs. Avec l'afflux d'expertise, plusieurs autres entreprises ont vu le jour dans la région. L'un, soutenu par la Fairchild Camera and Instrument Company, a été lancé en 1957 par un certain nombre d'anciens employés de Shockley. Tout cela a eu un effet boule de neige et, avant longtemps, cette petite région avait la plus forte concentration d'experts en semi-conducteurs aux États-Unis. La Silicon Valley était née.

  • Walter Brattain: Il a passé ses premières années en Chine, déménageant dans l'État de Washington lorsque ses parents sont rentrés chez eux. Il a obtenu son premier diplôme au Whitman College de l'État de Washington, puis a rejoint l'Université du Minnesota pour obtenir son doctorat.

    Après avoir quitté l'université, Brattain a postulé aux laboratoires Bell, mais ils ont refusé sa candidature. Au lieu de cela, il est allé travailler pour le Bureau national des normes. Brattain s'est bientôt appliqué à nouveau à Bell, et à la deuxième tentative il a réussi. Après avoir rejoint Bell, il a d'abord travaillé sur les redresseurs à oxyde de cuivre et à semi-conducteurs, ce qui lui a donné une bonne base dans la technologie des semi-conducteurs. Brattain est resté chez Bell jusqu'à sa retraite en 1967. Pendant sa retraite, il a occupé le poste de professeur invité au Whitman College jusqu'à sa mort en 1987.

  • John Bardeen: Il est le seul du trio à être né aux États-Unis. Il est né dans le Wisconsin en mai 1908. Après avoir obtenu son premier diplôme à l'Université du Wisconsin, il est passé à Princeton pour son doctorat. Bourse à Harvard et poste d'enseignant à l'Université du Minnesota, il rejoint le groupe de physique du solide des laboratoires Bell à l'automne 1945.

    En 1956, il a reçu un prix Nobel avec Shockley et Brattain pour ses travaux sur le transistor, mais à cette époque, il était impliqué dans la recherche sur les supraconducteurs. C'est dans ce domaine qu'il a estimé qu'il avait fait ses plus grandes réalisations et, en 1972, il a reçu un deuxième prix Nobel pour ce travail.

    En plus de ses prix Nobel, il a reçu un certain nombre d'autres récompenses, dont une médaille d'or de l'Académie soviétique des sciences. Bardeen est décédé à l'âge de 82 ans au début de février 1991.

Une fois le travail préparatoire effectué et l'équipe réunie, l'histoire du transistor passe à l'invention réelle du transistor.

Voir la vidéo: Les transistors: introduction 1. (Octobre 2020).