Уильям шокли джон бардин и уолтер браттейн

Уильям шокли джон бардин и уолтер браттейн

Американский физик Уильям Брэдфорд Шокли родился в Лондоне, в семье Уильяма Хиллмена Шокли, горного инженера, и Мэй (урожденной Брэдфорд) Шокли – федерального инспектора шахт. Когда мальчику исполнилось три года, семья возвратилась в Соединенные Штаты и поселилась в Пало-Альто (штат Калифорния), где Ш. получил начальное образование. Родители поощряли его интерес к физике, пробудившийся под влиянием соседа, преподававшего физику в Станфордском университете.

Окончив в 1927 г. среднюю школу в Голливуде, Ш. поступает в Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе и через год переходит в Калифорнийский технологический институт, который заканчивает в 1932 г. со степенью бакалавра. На учительскую стипендию он обучается в аспирантуре Массачусетского технологического института (МТИ) и в 1936 г. защищает докторскую диссертацию на тему «Вычисление волновых функций для электронов в кристаллах хлорида натрия» ("Calculations of Wave Functions for Electrons in Sodium Chloride Crystals"). Физику твердого тела Ш. изучает в МТИ, и его работа по кристаллам становится прочным фундаментом для последующей научной деятельности.

В 1936 г. он становится сотрудником лаборатории телефонной компании «Белл» в Мюррей-Хилле (штат Нью-Джерси), где работает с Клинтоном Дж. Дэвиссоном. Первым заданием Ш. было проектирование электронного умножителя – особого рода электронной лампы, действующей как усилитель. Затем он занимается исследованиями по физике твердого тела и в 1939 г. выдвигает план разработки твердотельных усилителей как альтернативы вакуумным электронным лампам. Его проект оказался неосуществимым из-за отсутствия в то время необходимых материалов, но основной замысел совпадал с общей направленностью всей деятельности лаборатории «Белл» – с развитием телефонной связи на основе не механических переключателей, а электронных устройств.

Во время второй мировой войны Ш. работает над военными проектами, сначала над электронным оборудованием полевой радарной станции фирмы «Белл». С 1942 по 1944 г. он исполняет обязанности директора по науке группы по исследованию противолодочных операций, учрежденной Управлением военно-морского флота при Колумбийском университете в Нью-Йорке, с 1944 по 1945 г. состоит консультантом при канцелярии военного министра. Новая область, получившая название «исследование операций», ставила перед собой чисто военные задачи, которые анализировала и решала научными методами, например разработку оптимальных схем сбрасывания глубинных бомб при охоте за подводными лодками или выбор оптимального времени и целей для бомбардировочной авиации.

В 1945 г. Ш. возвращается в лабораторию «Белл» в качестве директора программы научных исследований по физике твердого тела. В его группу входят физик-теоретик Джон Бардин и физик-экспериментатор Уолтер Браттейн. Группа возобновляет начатые перед войной исследования класса материалов, известных под названием полупроводников. Полупроводники обладают электропроводностью, промежуточной между электропроводностью хороших проводников (к числу которых относится большинство металлов) и изоляторов. Электропроводность полупроводников сильно изменяется в зависимости от температуры, а также характера и концентрации примесей в материале. Полупроводники уже использовались в качестве выпрямителей – устройств, проводящих электрический ток только в одном направлении и способных поэтому превращать переменный ток в постоянный. В первых радиоприемниках в качестве выпрямителя сигналов радиоволн, принимаемых антенной, использовался контакт между «кошачьим усом» (витком проволочки) и кристаллами галенита (полупроводникового минерала).

Со временем кристаллы были заменены электронными лампами, которые стали наиболее важными и распространенными электронными устройствами. Появление усилительных ламп открыло путь для роста электронной промышленности, но срок службы ламп был сравнительно коротким, для подогрева катодов требовался дополнительный расход энергии, хрупкие стеклянные баллоны занимали большой объем. Ш. и его группа надеялись преодолеть эти недостатки, изготавливая усилители из выпрямляющих ток полупроводников.

Хотя применение квантовой теории к физике твердого тела расширило знание свойств полупроводников, теория не была адекватно подтверждена экспериментами. Ш. намеревался моделировать основной принцип устройства электронной лампы, прикладывая электрическое поле поперек полупроводника с тем, чтобы управлять прохождением электрического тока. Хотя вычисления Ш. показывали, что такое поле должно приводить к усилению тока, получить практические результаты не удавалось. Бардин высказал предположение о том, что электроны оказываются запертыми в поверхностном слое, который препятствует проникновению поля внутрь полупроводника. За этой удачной идеей последовала серия экспериментов по изучению поверхностных эффектов. Эти эксперименты помогли трем исследователям понять сложное поведение полупроводниковых устройств.

Было известно, что проводимость в полупроводниках осуществляется носителями заряда двух типов: электронами и «дырками». Электроны, участвующие в проводимости, – это избыточные электроны из числа тех, которые связывают атомы и твердый кристалл. Дырки соответствуют недостающим электронам. Так как электрон несет отрицательный заряд, незаполненное электронное состояние ведет себя как положительный заряд такой же величины. Дырки также обладают способностью двигаться, хотя и не с такой скоростью, как электроны, и в противоположном направлении. Когда соседний электрон перемещается «вперед», чтобы заполнить дырку, он оставляет позади себя новую дырку, поэтому создается впечатление, будто дырка движется назад. Группа Ш. установила, что вклад дырочного тока в полный ток обычно недооценивается. Вводимые в чистый кристалл примеси в виде атомов, нарушающих регулярную кристаллическую структуру, создают области с избыточным количеством электронов (n-тип) или дырок (p-тип).

В 1947 г. Бардин и Браттейн достигли первого успеха, построив полупроводниковый усилитель, или транзистор (от английских слов transfer плюс resistor, от лат. resisto – сопротивляюсь). Окончательный вариант прибора состоял из блока германия (полупроводника n-типа) с двумя близко расположенными точечными контактами («кошачьими усами») на одной грани на противоположной грани. К одному контакту (эмиттеру) приложено небольшое положительное напряжение относительно широкого электрода (базы) и большое отрицательное напряжение относительно второго контакта (коллектора). Сигнальное напряжение, подаваемое на эмиттер вместе с постоянным смещением, передается со значительным усилением в цепь коллектора. В основе действия транзистора лежит внедрение дырок в германий через контакт-эмиттер и их движения к контакт-коллектору, где дырки усиливают коллекторный ток. Последующие события развертывались стремительно Ш. предложил заменить точечные контакты выпрямляющими переходами между областями p- и n-типа в том же кристалле. Такое устройство, получившее название плоскостного транзистора, было изготовлено в 1950 г. Оно состояло из тонкой p-области, заключенной между двумя n-областями (все области имеют отдельные внешние контакты). Плоскостной транзистор основательно потеснил транзистор с точечными контактами, так как производить плоскостной транзистор оказалось гораздо легче, а функционирует он надежнее Усовершенствование методов выращивания, очистки и обработки кристаллов кремния позволило осуществить давнюю идею Ш. о создании транзистора на основе полевых эффектов. Ныне этот тип транзисторов наиболее широко используется в электронных устройствах. Современная промышленность в состоянии выпускать миниатюрные кремниевые кристаллы, в каждом из которых умещаются сотни тысяч транзисторов, и число это продолжает расти Появление таких кристаллов стимулировало быстрое развитие новейших компьютеров, портативных, умещающихся в руке калькуляторов, сложных средств связи, приборов управления, слуховых аппаратов, медицинских зондов и других электронных устройств.

В 1956 г. Ш., Бардин и Браттейн были удостоены Нобелевской премии по физике «за исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта». На церемонии презентации Э.Г. Рудберг, член Шведской королевской академии наук, назвал их достижение «образцом предвидения, остроумия и настойчивости в достижении цели».

Ш. оставался сотрудником лаборатории «Белл» до 1955 г., в последний год был руководителем исследований по физике транзисторов Он также занимал различные должности вне лаборатории – был приглашенным лектором в Принстонском университете (1946), советником по науке Политического комитета Объединенной комиссии по исследованиям и развитию (1947. 1949) и членом научно-консультативного комитета армии США (1951. 1963). В 1954. 1955 гг. Ш. был приглашенным профессором Калифорнийского технологического института и руководителем научных исследований группы оценки систем оружия министерства обороны США С 1958 по 1962 г он состоял также членом научно-консультативного комитета военно-воздушных сил США.

Читайте также:  Контроль сахара в крови дома глюкометр

После ухода из лаборатории «Белл» Ш. создает полупроводниковую лабораторию Шокли (впоследствии транзисторную корпорацию Шокли, входящую в состав компании «Бекман и инстуентс») в Пало-Альто, занимавшуюся разработкой транзисторов и других полупроводниковых устройств. В 1968 г. фирма после двукратной смены хозяев прекратила свое существование.

В 1962 г. Ш. был назначен членом консультативного научного комитета по рабочей силе при президенте США. Он входил также в научно-консультативный комитет при НАСА (Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства). В 1963 г. Ш. был назначен первым профессором инженерных и прикладных наук Станфордского университета, где он преподавал до выхода в отставку (1975).

Преподавание в Станфорде стимулировало у Ш. интерес к проблеме совершенствования научного мышления. Его идеи относительно улучшения общества в конце концов вызвали споры среди ученых-генетиков. У Ш. сложилось убеждение, что человечеству угрожает своего рода «ухудшение породы», поскольку у людей с более низким коэффициентом умственного развития рождается больше детей, чем у людей с более высоким коэффициентом. Его высказывания, носившие сначала общий характер, вскоре стали все более приобретать расистский оттенок. Так, в 1970 г., выступая в американской Национальной академии наук, он заявил, что проведенные им исследования «неизбежно приводят к выводу о расово-генетической основе проблем негритянского населения Америки». За подобные взгляды он был подвергнут резкой критике со стороны многих общественных деятелей и ученых, подчеркивавших, однако, что научная значимость достижений Ш. никак не может быть подорвана его суждениями о генетике.

Кроме работ по физике полупроводников и транзисторов, Ш. внес важный вклад в использование свойств магнитных материалов для банков памяти компьютеров и в развитие электромагнитной теории. В круг его интересов входили энергетические полосы в твердых телах, пластические свойства металлов, теория границ зерен (поверхностей, разделяющих крохотные кристаллики, образующие поликристаллическое тело), порядок и беспорядок в сплавах. Ш. получил более 90 патентов на изобретения.

В 1933 г. он женился на Джин Альберте Бейли. У них родились двое сыновей и дочь. В 1955 г. они развелись, и в том же году Ш. женится вторично, на Эмми Лэннинг, медицинской сестре по уходу за психическими больными. В молодые годы он был заядлым альпинистом. По словам его второй жены, Ш. относился к альпинизму не как к форме отдыха, а как к проблеме, которую требовалось решить, и тщательно тренировался, готовя себя к такому решению. В более зрелом возрасте он предпочитал заниматься парусным спортом, плаванием и нырянием за жемчугом.

Кроме Нобелевской премии, Ш. награжден правительством США медалью «За заслуги» (1946), удостоен премии Морриса Либмана Института радиоинженеров (1952), премии Оливера Бакли по физике твердого тела Американского физического общества (1953), премии Комстока американской Национальной академии наук (1954), медали Холли Американского общества инженеров-механиков (1963), почетной медали Института инженеров по электротехнике и электронике (1980). Он был членом американской Национальной академии наук, Американского физического общества, Американской академии наук и искусств, Института инженеров по электротехнике и электронике.

Уолтер Хаузер Браттейн — известный американский физик, изобретатель транзистора (совместно с Джоном Бардином и Уильямом Шокли). За это изобретения все три физика были удостоены Нобелевской премии.

Уолтер Хаузер Браттейн сделал много в области физики полупроводников и изучении их поверхностных свойств. Они оказались очень важны для полевых транзисторов, которые очень чувствительны к поверхностным дефектам, а также для солнечных батарей, свойства которых определяются электрическими свойствами поверхности.

Уолтер Хаузер Браттейн родился в городе Амой (Сямынь) на юго-востоке Китая. Его отец — Росс Р. Браттейна был учителем. Его мать звали Оттилия (Хаузер) Браттейн. В их семье было пять детей. Еще в раннем действе Уолтера его семья вернулась в Тонаскет (штат Вашингтон).

Там же Уолтер учился в школе, потом поступил в Уайтмен-колледж (в Балла Валла). Уолтер Браттейн выбрал профилирующими предметами физику и математику. Он окончил колледж в 1924 году, став бакалавром.

В 1926 Браттейн получил степень магистра физики в Орегонском университете.

В рамках своей докторской программы Браттейн провел 1928/29 академический год в Национальном бюро стандартов США. Там он работал над увеличением точности измерений времени и частоты колебаний, помогал разрабатывать портативный генератор с температурной регулировкой.

В 1929 году Уолтер Браттейн защитил докторскую диссертацию по физике в Миннесотстком унивеситете.

В 1929 году Уолтер Хаузер Браттейн поступил в "Белл лабораториес" физиком-исследователем.

В 1967 году Уолтер Браттейн вышел в отставку, вернулся в Уайтмен-колледж, чтобы преподавать физику и заниматься изучением живых клеток.

Первые 7 лет работы в "Белл лабораториес" Браттейн изучал влияние адсорбционных пленок на эмиссию электронов горячими поверхностями, электронные столкновения в парах ртути, занимался магнитометрами, инфракрасными явлениями и эталонами частоты. В то время главным электронным усилительным устройством была трехэлектродная вакуумная лампа (триод), изобретенная Ли де Форестом в 1907 году. Браттейн внес в радиолампы небольшое усовершенствование — он обнаружил, что некоторые тонкие катодные покрытия обеспечивают удовлетворительную эмиссию при меньших температурах, усиливая эффект и продлевая срок жизни лампы.

В 1935 году Уолтер Браттейн женился на Керен Джилмор, занимавшейся физической химией, у них был сын.

В 1936 году в "Белл лабораториес" пришел Уильям Шокли, он быстро включился в исследования свойств полупроводниками. Он хотел заменить радиолампы приборами из твердых материалов, чтобы уменьшить их размер и сделать менее хрупкими и энергоемкими.

Полупроводники, к тому моменту, уже применялись в первых полупроводниковых радиоприемниках -использовался контакт между витком тонкой проволоки (усиком) и куском минерала галенита (полупроводником) для детектирования малых сигналов от принятых антенной радиоволн. Исследуя полупроводники, Браттейн и Шокли искали материал, который мог бы не только детектировать, но и усиливать сигналы. Их исследования прервала война.

С 1942 по 1945 годы Браттейн и Шокли работали в отделе военных исследований при Колумбийском университете, где занимались применением научных разработок в противолодочной борьбе.

Когда после войны Браттейн и Шокли вернулись в "Белл лабораториес", к ним присоединился физик-теоретик Джон Бардин. В этом содружестве Браттейн выполнял роль экспериментатора. Онопределял свойства и поведение исследуемых материалов и приборов. Шокли выдвинул теоретическое предположение, что воздействуя на ток электрическим полем от приложенного напряжения, можно получить усилитель с полевым воздействием. Это поле должно действовать аналогично тому полю, которое возникает на сетке триодного усилителя. Группа создала много приборов, чтобы проверить теорию Шокли, но все безрезультатно.

Джону Бардину пришла в голову мысль, что поле не может проникнуть внутрь полупроводника из-за слоя электронов на его поверхности. Тогда ученые стали исследовать поверхностные эффекты. Они подвергали поверхности полупроводников различным испытаниям: воздействию света, тепла, холода, смачиванию жидкостями (изолирующими и проводящими) и покрытию металлическими пленками.

В 1947 году, когда группа разобралась в поведении поверхности полупроводников, Браттейн и Бардин сконструировали прибор, в котором впервые проявилось то, что позднее назвали транзисторным эффектом. Этот прибор (точечно-контактный транзистор), состоял из кристалла германия, содержащего небольшую концентрацию примесей. С одной стороны кристалла располагались два контакта из золотой фольги, с другой стороны находился третий контакт. Положительное напряжение прикладывалось между первым золотым контактом (эмиттером) и третьим контактом (базой), а отрицательное напряжение — между вторым золотым контактом (коллектором) и базой. Сигнал, поступающий на эмиттер, оказывал влияние на ток в контуре коллектор — база. Хотя этот прибор усиливал сигнал, как и было задумано, но принцип его работы не могли объясненить. Это привело к серии дополнительных исследованиям, которые показали, что недооценивался вклад "дырок" в электрический ток.

Шокли предсказал, что прибор можно улучшить, заменив металлополупроводниковые контакты более качественными контактами между различными типами полупроводников, в одном из которых доминируют избыточные электроны (n-тип), а в другом дырки (p-тип). Удачная модель (плоскостной транзистор), была сделана в 1950 года. Она состояла из тонкого слоя p-типа, расположенного между двумя слоями n-типа с металлическими контактами в каждом слое. Этот прибор работал именно так, как и предсказывал Шокли. Плоскостные транзисторы стали использоваться вместо точечно-контактных, поскольку их было легче изготовлять и они лучше работали.

Раннюю идею Шокли, транзистор с полевым воздействием, долго не удавалось осуществить, поскольку среди доступных материалов не было подходящих. Работающий полевой транзистор был построен на основе кристаллов кремния, когда методы выращивания и очистки кристаллов достаточно далеко продвинулись вперед.

Благодаря изобретению транзисторов, появилась возможность создавать современные компьютеры и другие важные приборы.

Уолтер Браттейн получил медаль Стюарта Баллантайна Франклиновского института в 1952 году.

В 1955 году Браттейн получил премию Джона Скотта города Филадельфии.

Уолтер Хаузер Браттейн получил Нобелевскую премию по физике в 1956 году (совместно с Бардином и Шокли). Они были награждены "за исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта". В своей Нобелевской лекции "Поверхностные свойства полупроводников" ("Surface Properties of Semiconductors") Браттейн подчеркнул важность поверхностей, "где происходит много, если не большинство, интересных и полезных явлений. В электронике с большинством, если не со всеми, элементами контура связаны неравновесные явления, происходящие на поверхностях".

Дальнейшие исследования Браттейн посвящетил свойствам полупроводников и их поверхностей. Они оказались очень важны для полевых транзисторов, которые очень чувствительны к поверхностным дефектам, а также для солнечных батарей, свойства которых определяются электрическими свойствами поверхности.

В 1957 году жена Браттейна Керен Джилмор умерла. Через год он женился на Эмме Джейн Кирш Миллер.

Уолтер Браттейн получил почетную награду выпускникам Орегонского университета в 1976 году.

Уолтер Браттейн обладал пятью почетными докторскими степенями, состоя членом Национальной академии наук и Почетного общества изобретателей, а также являлся членом Американской академии наук и искусств, Американской ассоциации содействия развитию науки и Американского физического общества.

13 октября 1987 года Уолтер Хаузер Браттейн умер.

Презентация была опубликована 6 лет назад пользователемЛеонид Шестиперов

Похожие презентации

Презентация 6 класса по предмету "Физика и Астрономия" на тему: "Джон Бардин, Уильям Шокли, Уолтер Браттейн Нобелевская премия по физике «За исследование полупроводников и открытие транзисторного эффекта» 1956 год Работу.". Скачать бесплатно и без регистрации. — Транскрипт:

1 Джон Бардин, Уильям Шокли, Уолтер Браттейн Нобелевская премия по физике «За исследование полупроводников и открытие транзисторного эффекта» 1956 год Работу выполнила ученица 6в класса Мещерякова Ксения 2012 Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «СОШ 2»

2 В своей работе я хочу показать, как исследование полупроводников и открытие транзисторного эффекта группой учёных Уильямом Шокли, Уолтером Браттейном и Джоном Бардиным повлияло на развитие электронно-вычислительной техники. Уильям Брэдфорд Шокли Браттейн Уолтер Хаузер Бардин Джон

3 Поколения ЭВМ ЭВМ проделали большой эволюционный путь в смысле элементной базы (от ламп к микропроцессорам), а также в смысле появления новых возможностей, расширения области применения и характера их использования. Электронно-вычислительную технику принято делить на поколения. Деление ЭВМ на поколения — весьма условная, нестрогая классификация вычислительных систем по степени развития аппаратных и программных средств, а также способов общения с ЭВМ. Смена поколений зависит от элементной базы ЭВМ, т.е. ее технической основы. От элементной базы зависит мощность ЭВМ. I поколение II поколение III поколение IVпоколение Полевой транзистор Транзисторны й эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо!

4 I поколение ЭВМ ( гг.. I поколение ЭВМ ( гг.. ) В 1946 году Джон Моучли и Преспер Эккрет (США) создали первый электронный цифровой компьютер ENIAC самый грандиозный и мощный ламповый компьютер той эпохи. Компьютер весил более 70 тонн и содержал в себе почти 18 тысяч электронных ламп! Рабочая частота компьютера не превышала 100 КГц (несколько сот операций в секунду). К первому поколению ЭВМ относятся машины, элементной базой которых являлись электронные лампы. II поколение IIIпоколение IVпоколение Полевой транзистор Транзисторны й эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо! I поколение

5 Электронная лампа II поколение IIIпоколение IVпоколение Полевой транзистор Транзисторны й эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо! I поколение

6 II поколение ЭВМ ( гг..) Ко второму поколению ЭВМ относятся те машины, в которых использовались как электронные лампы, так и транзисторы. В 1947 году в США был создан транзистор – первый полупроводниковый прибор, заменивший электронную лампу, и только в 1958 году, в ЭВМ были применены полупроводниковые транзисторы. Они были более надёжны, долговечны, малы, могли выполнить более сложные вычисления, обладали большой оперативной памятью. 1 транзистор мог заменить

40 электронных ламп, работал с большей скоростью. II поколение IIIпоколение IVпоколение Полевой транзистор Транзисторны й эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо! I поколение

7 Транзистор II поколение IIIпоколение IVпоколение Полевой транзистор Транзисторны й эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо! I поколение

8 III поколение ЭВМ ( гг.. ) К третьему поколению ЭВМ относятся те машины, элементной базой которых являются интегральные схемы. Большим скачком в развитии ЭВМ стало создание интегральных схем – электронных схем, на которых транзисторы, конденсаторы и резисторы собирались в едином куске полупроводника. Стало возможным разместить сотни кристаллов интегральных схем на одной кремниевой пластинке, размером в несколько см г. – в продажу поступила первая выполненная на пластине кремния интегральная схема. II поколение IIIпоколение IVпоколение Полевой транзистор Транзисторны й эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо! I поколение

9 II поколение III поколение IV поколение Полевой транзистор Транзисторны й эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо! I поколение Интегральная схема

10 IV поколение ЭВМ ( 1977 – наши дни ) Четвертое поколение ЭВМ — это нынешнее поколение ЭВМ, для которого характерно использование больших интегральных схем как элементной базы. Технология производства интегральных схем постоянно совершенствовалась. Появились большие интегральные схемы (БИС), содержащие тысячи, сотни тысяч и более транзисторов, и сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) с памятью 1 Мбайт. СБИС позволили создать микропроцессор – устройство, способное выполнять функции процессора, работающее по заложенной в него программе. Микропроцессор встраивается в различные технические устройства (станки, самолеты, автомобили). II поколение IIIпоколение IVпоколение Полевой транзистор Транзисторны й эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо! I поколение

11 II поколение IIIпоколение IVпоколение Полевой транзистор Транзисторны й эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо! I поколение Большие интегральные схемы (БИС)

12 Полевой транзистор В 1945 г. Уильям Шокли в качестве директора программы научных исследований по физике твердого тела совместно с физиком-теоретиком Джоном Бардиным и физиком-экспериментатором Уолтером Браттейном, возобновляет начатые перед войной исследования класса материалов, известных под названием полупроводников.полупроводников Группе ученых удалось создать полупроводниковые приборы, которые могли как выпрямлять, так и усиливать электрические ток.электрические ток В процессе этой работы Шокли пытался построить то, что теперь называется полевым транзистором. Он надеялся использовать электрическое поле, чтобы управлять свободными электронами в одном из участков полупроводника и тем самым модулировать ток, текущий через прибор. Кроме того, транзистор должен был обладать потенциальной возможностью стать усилителем, поскольку небольшой сигнал мог вызвать большие изменения тока, текущего через полупроводник.электронами II поколение IIIпоколение IVпоколение Полевой транзистор Транзисторны й эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо! I поколение

13 Полевой транзистор В 1945 г. Уильям Шокли в качестве директора программы научных исследований по физике твердого тела совместно с физиком-теоретиком Джоном Бардиным и физиком-экспериментатором Уолтером Браттейном, возобновляет начатые перед войной исследования класса материалов, известных под названием полупроводников.полупроводников Группе ученых удалось создать полупроводниковые приборы, которые могли как выпрямлять, так и усиливать электрические ток.электрические ток В процессе этой работы Шокли пытался построить то, что теперь называется полевым транзистором. Он надеялся использовать электрическое поле, чтобы управлять свободными электронами в одном из участков полупроводника и тем самым модулировать ток, текущий через прибор. Кроме того, транзистор должен был обладать потенциальной возможностью стать усилителем, поскольку небольшой сигнал мог вызвать большие изменения тока, текущего через полупроводник.электронами Полупроводники — вещества, способные изменять свои свойства под влиянием различных воздействий (температуры, освещения, электрического и магнитного поля, внешнего гидростатического давления). II поколение III поколение IV поколение Полевой транзистор Транзисторны й эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо! I поколение

14 Полевой транзистор В 1945 г. Уильям Шокли в качестве директора программы научных исследований по физике твердого тела совместно с физиком-теоретиком Джоном Бардиным и физиком-экспериментатором Уолтером Браттейном, возобновляет начатые перед войной исследования класса материалов, известных под названием полупроводников.полупроводников Группе ученых удалось создать полупроводниковые приборы, которые могли как выпрямлять, так и усиливать электрические ток.электрические ток В процессе этой работы Шокли пытался построить то, что теперь называется полевым транзистором. Он надеялся использовать электрическое поле, чтобы управлять свободными электронами в одном из участков полупроводника и тем самым модулировать ток, текущий через прибор. Кроме того, транзистор должен был обладать потенциальной возможностью стать усилителем, поскольку небольшой сигнал мог вызвать большие изменения тока, текущего через полупроводник.электронами Электрический ток — направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц: электронов, ионов. II поколение IIIпоколение IVпоколение Полевой транзистор Транзисторны й эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо! I поколение

15 Полевой транзистор В 1945 г. Уильям Шокли в качестве директора программы научных исследований по физике твердого тела совместно с физиком-теоретиком Джоном Бардиным и физиком-экспериментатором Уолтером Браттейном, возобновляет начатые перед войной исследования класса материалов, известных под названием полупроводников.полупроводников Группе ученых удалось создать полупроводниковые приборы, которые могли как выпрямлять, так и усиливать электрические ток.электрические ток В процессе этой работы Шокли пытался построить то, что теперь называется полевым транзистором. Он надеялся использовать электрическое поле, чтобы управлять свободными электронами в одном из участков полупроводника и тем самым модулировать ток, текущий через прибор. Кроме того, транзистор должен был обладать потенциальной возможностью стать усилителем, поскольку небольшой сигнал мог вызвать большие изменения тока, текущего через полупроводник.электронами Электрон — частица, носитель наименьшей известной массы и наименьшего электрического заряда. II поколение III поколение IV поколение Полевой транзистор Транзисторны й эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо! I поколение

16 Полевой транзистор В 1945 г. Уильям Шокли в качестве директора программы научных исследований по физике твердого тела совместно с физиком-теоретиком Джоном Бардиным и физиком-экспериментатором Уолтером Браттейном, возобновляет начатые перед войной исследования класса материалов, известных под названием полупроводников.полупроводников Группе ученых удалось создать полупроводниковые приборы, которые могли как выпрямлять, так и усиливать электрические ток.электрические ток В процессе этой работы Шокли пытался построить то, что теперь называется полевым транзистором. Он надеялся использовать электрическое поле, чтобы управлять свободными электронами в одном из участков полупроводника и тем самым модулировать ток, текущий через прибор. Кроме того, транзистор должен был обладать потенциальной возможностью стать усилителем, поскольку небольшой сигнал мог вызвать большие изменения тока, текущего через полупроводник.электронами II поколение IIIпоколение IVпоколение Полевой транзистор Транзисторны й эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо! I поколение

17 Транзисторный эффект Все попытки построить прибор, следуя этому плану, закончились неудачей. Тогда Бардин выдвинул предположение, что внешнее напряжение не создает внутри полупроводника желаемого поля из-за слоя электронов, находящихся на его поверхности. За этой удачной идеей последовала серия экспериментов по изучению поверхностных эффектов и в 1947 г. Бардин и Браттейн построили первые работающие транзисторы. Подобно радиолампе, транзистор позволяет с помощью небольшого сигнала (напряжение для лампы, ток для транзистора) управлять относительно большим током. В этом и состоит суть «транзисторного эффекта». II поколение III поколение IV поколение Полевой транзистор Транзисторны й эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо! I поколение

18 Нобелевская премия В 1956 году Шокли, Бардин и Браттейн были удостоены Нобелевской премии по физике «за исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта». На церемонии презентации Э. Г. Рудберг, член Шведской королевской академии наук, назвал их достижение «образцом предвидения, остроумия и настойчивости в достижении цели». «Транзистор во многом превосходит радиолампы. Они значительно меньше электронных ламп и в отличие от последних не нуждаются в электрическом токе для накала нити, что для акустических приборов, вычислительных машин, телефонных станций и многого другого требуется именно такое устройство», – отметил Э. Г. Рудберг. II поколение IIIпоколение IVпоколение Полевой транзистор Транзисторны й эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо! I поколение

19 Применение транзисторов (II поколение ЭВМ) Открытие Шокли, Бардина и Браттейна стало началом полупроводниковой эры. Транзисторы благодаря небольшим размерам, простоте структуры, низким энергетическим потребностям и малой стоимости быстро вытеснили электронные лампы во всех радиотехнических приборах, за исключением устройств высокой мощности, используемых, например, в радиовещании. II поколение III поколение IV поколение Полевой транзистор Транзисторны й эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо! I поколение

20 Применение транзисторов (III поколение ЭВМ) В дальнейшем, усовершенствование технологии сделало возможным создание многих транзисторов из крохотных кусочков кремния, способных выполнять более сложные функции. Число транзисторов в одном подобном кусочке возросло от 10 до примерно 1 млн., в частности, благодаря уменьшению размеров соединений и самих транзисторов до величины от половины микрона до нескольких микрон (микрон равен 0,001 мм). II поколение IIIпоколение IVпоколение Полевой транзистор Транзисторны й эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо! I поколение

21 Настоящее время (IV поколение ЭВМ) Современная промышленность в состоянии выпускать миниатюрные кремниевые кристаллы, в каждом из которых умещаются сотни тысяч транзисторов, и число это продолжает расти. Появление таких кристаллов стимулировало быстрое развитие новейших компьютеров, портативных, умещающихся в руке калькуляторов, сложных средств связи, приборов управления, слуховых аппаратов, медицинских зондов и других электронных устройств. II поколение IIIпоколение IVпоколение Полевой транзистор Транзисторны й эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо! I поколение

22 Настоящее время (IV поколение ЭВМ) В настоящее время главенствует направление микроминиатюризации полупроводниковых приборов. Последние достижения таковы: в США, в 2006 году создан транзистор из одиночной молекулы углерода. в США, в 2006 году, ученым из IBM удалось впервые в мире создать полнофункциональную интегральную микросхему на основе углеродной нанотрубки. Нанотрубка — цилиндрическая молекула, состоящая из одних лишь атомов углерода. Нанотрубка II поколение III поколение IV поколение Полевой транзистор Транзисторны й эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо! I поколение

23 Будущее (V поколение ЭВМ) Вполне вероятно, что на основе интегрированных наноэлектронных чипов возникнет совершенно новая элементная база, которая будет отличаться высокой компактностью, низким энергопотреблением и невиданным ранее быстродействием. II поколение IIIпоколение IVпоколение Полевой транзистор Транзисторны й эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо! I поколение

24 Список используемой литературы 1.Семакин И.Г. «Информатика и ИКТ» Базовый курс: Учебник для 9 класса – М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, – 359 с.: ил. 2.Интернет ресурс: 3.Интернет ресурс: Интернет ресурс: 5.Интернет ресурс: Интернет ресурс: Интернет ресурс:

Название: Уолтер Хаузер Браттейн
Раздел: Биографии
Тип: реферат Добавлен 10:13:07 27 мая 2007 Похожие работы
Просмотров: 104 Комментариев: 14 Оценило: 3 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно Скачать
Ссылка на основную публикацию
Adblock detector