¿Por qué se dice que la invención del transistor sentó las bases materiales para el procesamiento de información?

En diciembre de 1947, un equipo de investigación compuesto por Shockley, Bardeen y Bratton en los Laboratorios Bell de Estados Unidos desarrolló un transistor de germanio de contacto puntual. La llegada del transistor fue un invento importante del siglo XX y el presagio de la revolución de la microelectrónica. Después de la llegada del transistor, la gente pudo reemplazar los grandes tubos electrónicos que consumían energía por un dispositivo electrónico compacto y de bajo consumo. La invención del transistor fue el toque de atención para el posterior nacimiento del circuito integrado.

En la primera década del siglo XX, los sistemas de comunicación comenzaron a utilizar materiales semiconductores. En la primera mitad del siglo XX, las radios minerales, que eran muy populares entre los entusiastas de la radio, utilizaban materiales semiconductores como minerales para la detección. Las propiedades eléctricas de los semiconductores también se utilizan en sistemas telefónicos.

La invención del transistor se remonta a 1929, cuando el ingeniero Lilienfeld patentó un transistor. Sin embargo, debido al nivel técnico de la época, los materiales utilizados para fabricar dichos dispositivos no eran lo suficientemente puros, lo que hacía imposible fabricar dichos transistores.

Debido a que el efecto de los tubos de vacío en el procesamiento de señales de alta frecuencia no es ideal, la gente intenta mejorar el detector de bigotes minerales utilizado en las radios minerales. En este tipo de detector, hay un cable metálico (delgado como un cabello y que puede formar un contacto de detección) que está en contacto con la superficie del mineral (semiconductor). Permite que la corriente de señal fluya en una dirección y evita que la corriente fluya en una dirección. evitar que la corriente de señal fluya en la dirección opuesta. En vísperas del estallido de la Segunda Guerra Mundial, los Laboratorios Bell buscaban un material de detección con mejor rendimiento que el primer cristal de galena. Descubrieron que el rendimiento del cristal de germanio mezclado con una cantidad muy pequeña de impurezas no sólo era mejor que el del cristal de germanio mezclado con una cantidad muy pequeña de impurezas. el del cristal mineral, pero también mejor que los rectificadores de tubo en algunos aspectos.

Durante la Segunda Guerra Mundial, muchos laboratorios también lograron muchos logros en la fabricación y la investigación teórica de materiales de silicio y germanio, lo que sentó las bases para la invención del transistor.

Para superar las limitaciones de los tubos de electrones, tras el final de la Segunda Guerra Mundial, los Laboratorios Bell intensificaron la investigación básica sobre dispositivos electrónicos sólidos. Shockley y otros decidieron centrarse en la investigación de materiales semiconductores como el silicio y el germanio, y explorar la posibilidad de utilizar materiales semiconductores para fabricar dispositivos amplificadores.

En el otoño de 1945, los Laboratorios Bell establecieron un grupo de investigación de semiconductores encabezado por Shockley, entre sus miembros se encontraban Bratton, Bardeen y otros. Bratton comenzó a trabajar en este laboratorio ya en 1929. Ha estado involucrado en la investigación de semiconductores durante mucho tiempo y ha acumulado una rica experiencia. Después de una serie de experimentos y observaciones, gradualmente se dieron cuenta de la causa del efecto de amplificación actual en los semiconductores. Bratton descubrió que conectando un electrodo a la superficie inferior de la pieza de germanio, insertando una aguja delgada en el otro lado y pasando corriente, y luego acercando otra aguja delgada lo más posible a ella y pasando una corriente débil, el original La corriente marca una gran diferencia. Un pequeño cambio en la corriente débil tendrá un gran impacto en otras corrientes. Éste es el efecto de "amplificación".

Bratton y otros también han ideado formas efectivas de lograr este efecto de amplificación. Entran una señal débil entre el emisor y la base, y se amplifica hasta convertirse en una señal fuerte en la salida entre el colector y la base. En los productos electrónicos modernos, el efecto de amplificación del transistor mencionado anteriormente se utiliza ampliamente.

El aumento del dispositivo de estado sólido fabricado originalmente por Bardeen y Bratton era de aproximadamente 50. Poco después, utilizaron dos contactos de bigotes muy cercanos (con una separación de 0,05 mm) para reemplazar los contactos de lámina dorada y crear un "transistor de contacto puntual". En diciembre de 1947, finalmente apareció el primer dispositivo semiconductor práctico del mundo. En la primera prueba, podía amplificar señales de audio 100 veces. Su apariencia era más corta que una cerilla, pero más gruesa.

Al nombrar este dispositivo, Bratton pensó en sus características de conversión de resistencia, es decir, funciona transfiriendo corriente desde una "entrada de baja resistencia" a una "salida de alta resistencia". (resistencia de conversión), que luego se abrevió como transistor. La traducción china es transistor.

Debido al complejo proceso de fabricación de los transistores de contacto puntual, muchos productos han fallado. También presenta deficiencias como alto ruido, dificultad para controlar cuando la potencia es alta y un rango de aplicación estrecho. Para superar estas deficiencias, Shockley propuso la audaz idea de utilizar una "unión rectificadora" para reemplazar los contactos metálicos semiconductores. El equipo de investigación de semiconductores ha propuesto el principio de funcionamiento de este dispositivo semiconductor.

En 1950, apareció el primer "transistor de unión", y su rendimiento fue exactamente como Shockley lo imaginó originalmente. La mayoría de los transistores actuales siguen siendo transistores de unión.

En 1956, Shockley, Bardeen y Bratton ganaron el Premio Nobel de Física por su invención del transistor. [Editar este párrafo] La historia del desarrollo del transistor y sus hitos importantes 16 de diciembre de 1947: William Shockley, John Bardeen y Walter Brattain inventaron con éxito el transistor en Bell. El primer transistor se fabrica en el laboratorio.

1950: William Thackeray desarrolla el transistor de unión bipolar, que es el transistor estándar actual.

1953: Se lanza al mercado el primer dispositivo comercial que utiliza transistores, el audífono.

18 de octubre de 1954: Se lanza al mercado la primera radio de transistores, la Regency TR1, que contenía sólo 4 transistores de germanio.

25 de abril de 1961: Se concede la primera patente de circuito integrado a Robert Noyce. Los transistores iniciales eran suficientes para radios y teléfonos, pero los nuevos dispositivos electrónicos requerían transistores más pequeños, conocidos como circuitos integrados.

1965: Nace la Ley de Moore. En ese momento, Gordon Moore predijo que la cantidad de transistores en un chip se duplicaría aproximadamente cada año en el futuro (revisada cada dos años después de 10 años, la Ley de Moore se anunció en un artículo en la revista Electronics).

Julio de 1968: Robert Noyce y Gordon Moore dimitieron de Fairchild Semiconductor Company y fundaron una nueva empresa, Intel Corporation. El nombre en inglés Intel es "Integrated Electronics", abreviatura de "integrated electronics".

1969: Intel desarrolla con éxito la primera tecnología de transistores de puerta de silicio PMOS. Estos transistores continúan utilizando el dieléctrico de puerta de dióxido de silicio tradicional, pero introducen un nuevo electrodo de puerta de polisilicio.

1971: Intel lanza su primer microprocesador, el 4004. El 4004 medía 1/8 de pulgada x 1/16 de pulgada, contenía poco más de 2000 transistores y se produjo utilizando la tecnología PMOS de 10 micrones de Intel.

1978: Intel vendió icónicamente el microprocesador Intel 8088 a la nueva división de computadoras personales de IBM, armando el cerebro central del nuevo producto de IBM, la PC IBM. El procesador 8088 de 16 bits contiene 29.000 transistores y funciona a 5MHz, 8MHz y 10MHz. El éxito del 8088 impulsó a Intel a la clasificación Fortune 500, y la revista Fortune nombró a Intel como uno de los "triunfos empresariales de los años setenta".

1982: Se presenta el microprocesador 286 (también conocido como 80286), convirtiéndose en el primer procesador de 16 bits de Intel y capaz de ejecutar todo el software escrito para los productos de la generación anterior de Intel. El procesador 286 utilizaba 13.400 transistores y funcionaba a 6MHz, 8MHz, 10MHz y 12,5MHz.

1985: Se lanza el microprocesador Intel 386?, que contiene 275.000 transistores, más de 100 veces el número de transistores del original 4004. El 386 es un chip de 32 bits con capacidades multitarea, lo que significa que puede ejecutar múltiples programas al mismo tiempo.

1993: Se lanza el procesador Intel Pentium, que contiene 3 millones de transistores y se produce utilizando la tecnología de proceso de 0,8 micrones de Intel.

Febrero de 1999: Intel lanza el procesador Pentium III. El Pentium III es un cuadrado de silicio de 1x1 que contiene 9,5 millones de transistores y se produce utilizando la tecnología de proceso de 0,25 micrones de Intel.

Enero de 2002: se lanza el procesador Intel Pentium 4, que permite a las computadoras de escritorio de alto rendimiento alcanzar 2,2 mil millones de ciclos por segundo. Se produce utilizando la tecnología de proceso de 0,13 micrones de Intel y contiene 55 millones de transistores.

13 de agosto de 2002: Intel reveló varios avances tecnológicos en la tecnología de proceso de 90 nm, incluidos transistores de alto rendimiento y baja potencia, silicio deformado, conectores de cobre de alta velocidad y nuevos materiales dieléctricos de baja k. Esta es la primera vez en la industria que se utiliza silicio deformado en la producción.

12 de marzo de 2003: Nace la plataforma tecnológica Intel·Centrino·Mobile para portátiles, que incluye el último procesador móvil de Intel, "Intel Pentium M Processor". El procesador se basa en una nueva microarquitectura optimizada para dispositivos móviles y se produce utilizando la tecnología de proceso de 0,13 micrones de Intel y contiene 77 millones de transistores.

26 de mayo de 2005: Nace el primer procesador convencional de doble núcleo de Intel, el "procesador Intel Pentium D", que contiene 230 millones de transistores y se produce utilizando la tecnología de proceso líder de 90 nanómetros de Intel.

18 de julio de 2006: Se lanza el procesador Intel Itanium 2 de doble núcleo, que utiliza el diseño de producto más complejo del mundo y contiene 1,72 mil millones de transistores. El procesador se produce utilizando la tecnología de proceso de 90 nm de Intel.

27 de julio de 2006: Nace el procesador Intel Core 2 Duo. El procesador contiene más de 290 millones de transistores y se produce en varios de los laboratorios más avanzados del mundo utilizando la tecnología de proceso de 65 nm de Intel.

26 de septiembre de 2006: Intel anunció que se están desarrollando más de 15 productos de proceso de 45 nm para los mercados de computadoras de escritorio, portátiles y empresariales. ¿El código de investigación y desarrollo que Penryn deriva de Intel Core? derivado.

8 de enero de 2007: Para expandir las ventas de PC de cuatro núcleos a los compradores principales, Intel lanzó el procesador de cuatro núcleos Intel Core 2 con proceso de 65 nm para computadoras de escritorio y otros dos procesadores de cuatro núcleos. Procesador central del servidor. El procesador Intel Core® 2 de cuatro núcleos contiene más de 580 millones de transistores.

29 de enero de 2007: Intel anunció el uso de materiales de transistores innovadores, a saber, dieléctrico de puerta de alta k y puerta metálica. Intel utilizará estos materiales para alimentar cientos de millones de transistores de 45 nm o chips microscópicos en los procesadores de próxima generación de la compañía: procesadores multinúcleo Intel Core 2 Duo, Intel Core 2 Quad e Intel Xeon que se utilizan para construir "paredes" aislantes y conmutadores. "puertas" en interruptores, código de I+D Penryn. Utilizando estos transistores avanzados, se han producido los microprocesadores de 45 nm de Intel.