Початок наукового вивчення напівпровідників, матеріалів, електропровідність яких має проміжне значення між провідностями провідника та діелектрика, поклали німець Томас Зеєбек і англієць Майкл Фарадей у першій половині XIX століття, які відкрили їх нетипову поведінку при нагріванні. Пристрої на основі напівпровідників створювались емпірично і найвідомішими з них стали приймач з кристалічного селену, з допомогою якого у 1880 році американець Грехем Белл здійснив передачу першого безпровідного телефонного повідомлення, та перша працююча сонячна батарея американця Чарльза Фріттса, створена у 1883 році також на основі селену.
На початку XX століття напівпровідники почали використовуватись при створенні детекторів для радіопристроїв, електричних випрямлячів струму та датчиків інфрачервоного випромінювання. У 1925 році канадець Джуліус Лілієнфельд подав заявку на патент під назвою «Метод і прилад для управління електричними струмами», в якому описав підсилювач струму у вигляді металічної та напівпровідникової пластинок, розділених шаром діелектрика, управління яким здійснювалось через вплив електричного поля на провідні властивості напівпровідника. Однак Лілієнфельду так і не вдалось виготовити діючий зразок цього пристрою і його ідея пристрою, вже значно пізніше названого польовим транзистором, була забута на кілька десятиліть.
Невдовзі після завершення Другої світової війни американська компанія «AT&T Bell Laboratories» зібрала у штаті Нью-Джерсі групу спеціалістів для створення твердотільного пристрою, який би замінив крихкі вакуумні лампи-тріоди зі скла. Очолив її 35-літній фахівець у галузі фізики твердого тіла Вільям Шоклі, який запропонував використовувати вплив зовнішнього електричного поля на провідні властивості напівпровідників. Проте тривалі експерименти не принесли успіху. Пояснення невдачам дав фізик-теоретик Джон Бардін, котрий в опублікованій взимку 1946 року науковій праці висунув ідею про існування т. зв «поверхневих станів» — центрів локалізації заряду при електризації тіла, які запобігають проникненню електричного поля вглиб напівпровідника.
Експерименти, проведені його колегою Волтером Браттейном, дозволили підтвердити гіпотезу Бардіна, котрий разом із Шоклі провів теоретичні розрахунки щільності поверхневих станів. Вони дали поштовх для подальших експериментів — для підсилення електричного сигналу слід було помістити вхідний і вихідний точкові контакти якомога ближче один до одного на поверхні напівпровідникового кристала, а третій контакт використати для «вприскування» електронів між ними.
Шоклі раніше інших оцінив абсолютно фантастичні перспективи транзисторного ефекту і, прагнучи присвоїти лаври першовідкривача, намагався одноосібно подати заявку на патент. Це викликало протести Бардіна і Браттейна, котрі вважали, що ідея, запропонована Шоклі на початку досліджень, не дала бажаного результату, і до успіху групи він не має жодного відношення. Примирити колег вдалось керівництву компанії, адвокати якої виявили патент Лілієнфельда 1925 року, де був описаний подібний пристрій, і запропонували запатентувати винахід під назвою «транзистор на точковому p-n переході».
Підтвердженням спільних зусиль Вільяма Шоклі, Джона Бардіна і Волтера Браттейна у їх революційному досягненні, стало вручення їм у 1956 році Нобелівської премії з фізики за «дослідження напівпровідників та виявлення транзисторного ефекту». Проте в цей час вони вже не працювали разом — після того як Шоклі таємно від колег у 1950 році розробив принципово інший тип твердотільного підсилювача, відомий нині як біполярний транзистор, працювати з ним відмовився Браттейн, а обурений Бардін взагалі залишив компанію. У подальшому ні перший, ні другий не працювали над удосконаленням транзистора, пристрою, який кардинально змінивши електроніку і комп'ютерну техніку, став одним з найважливішим винаходів XX століття.
Натомість Шоклі у 1956-у переїхав до Маунтін-В'ю, штат Каліфорнія, де заснував власну компанію, яка працювала над створенням напівпровідникових пристроїв з кремнію, що у подальшому дало назву цілому регіону, відомому нині як «Силіконова долина». Однак його на цьому шляху чекало фіаско — складний характер, параноїдальна недовірливість і нестерпні авторитарні методи управління привели до того, що вже через рік вісім провідних фізиків та інженерів залишили «Shockley Semiconductor Laboratory» і заснували спочатку власну компанію «Fairchild Semiconductor», а у подальшому — десятки інших компаній з мікроелектроніки, включаючи ведучі корпорації світу, як-то «Intel», «AMD» та «Zilog».
ВЕЛИКЕ РОЗСЕЛЕННЯ СЛОВ'ЯН
Коментарі
Дивіться також
• «Війна струмів», 1888
• Відкриття рентгенівських променів, 1895
• Перший лазер, 1960