Các bóng bán dẫn khiêm tốn đã đi một chặng đường dài trong những năm qua. Đó là nền tảng cho rất nhiều máy tính hiện đại hoạt động như thế nào, vì vậy hàng triệu đô la được đổ vào để cải thiện chúng và phát triển chúng mỗi năm.
Nhưng bóng bán dẫn đến từ đâu? Và nó đã đi được bao xa trong những năm qua?
Các bóng bán dẫn có từ năm 1906
John Bardeen, William Shockley và Walter Brattain
AT & T là một động lực nghiêm trọng đằng sau sự phát triển của bóng bán dẫn. Công ty đã đưa cựu chủ tịch của mình, Theodore Vail, nghỉ hưu để giúp công ty chống lại các bằng sáng chế và phát minh đang được Alexander Graham Bell nghĩ ra. Năm 1906, Vail nghĩ ra ống chân không, có khả năng khuếch đại tín hiệu. Tuy nhiên, những ống chân không đó rất không đáng tin cậy, sinh ra nhiệt và sử dụng quá nhiều năng lượng để hoạt động. Tuy nhiên, họ là tiền thân của những gì sẽ trở thành bóng bán dẫn.
Mãi đến sau Thế chiến II, năm 1945, một nhóm các nhà khoa học đã được tập hợp để thay thế dây dẫn ống bằng chất bán dẫn trạng thái rắn. Năm 1945, Bill Shockley, một trong những chủ mưu chính đằng sau bóng bán dẫn, đã thiết kế những gì ông nghĩ có thể là bộ khuếch đại bán dẫn đầu tiên. Thật không may, thiết bị không hoạt động. Các nhà nghiên cứu vào thời điểm đó không thực sự hiểu các electron thực sự hoạt động như thế nào và họ nhận ra rằng khi Walter Brittain, từ Bell Labs, đã nhúng thiết bị vào một bồn nước - ít nhất là nó hoạt động. Sau đó, Brittain và John Bardeen bắt đầu một dòng phát triển mới, mà không nói với Shockley. Cuối cùng, họ đã chế tạo một bóng bán dẫn sử dụng các dải giấy vàng trên một hình tam giác bằng nhựa, được đẩy vào tiếp xúc với một phiến Germanium. Điều này, tuy nhiên, không phải là kết thúc của sự phát triển.
Khi hai nhà nghiên cứu gọi Shockley để nói với anh ta về phát minh này, Shockley rất vui với sự phát triển, nhưng tức giận vì anh ta không tham gia. Do đó, anh bắt đầu làm việc trên một bóng bán dẫn mới, sinh ra từ sự tức giận và ý thức sáng tạo mới. Thiết kế đó? Một bóng bán dẫn bánh sandwich, đặt nền tảng cho nhiều thập kỷ phát triển máy tính. Kết quả của phát minh mới, Bardeen và Brittain đã bị đẩy sang một bên, điều này đã xé tan đội ngũ phát triển.
Năm 1948, Bell Labs cuối cùng đã tiết lộ phát minh mới, và giải quyết trên bóng bán dẫn tên với sự giúp đỡ của John Peirce, một tác giả khoa học viễn tưởng. Tuy nhiên, vào thời điểm đó, phát minh đó không được chú ý nhiều, nhưng Shockley vẫn nhìn thấy tiềm năng của nó.
Một sự khởi đầu mới
Shockley rời Bell và quyết định thành lập công ty riêng của mình tại Palo Alto, được gọi là Shockley S bán dẫn - một công ty có thể được coi là sự khởi đầu của Thung lũng Silicon.
IBM 7070
Trong những năm 1950 và 1960, các công ty Mỹ bắt đầu chuyển sự chú ý sang thị trường quân sự cho việc sử dụng bóng bán dẫn, điều này khiến cánh cửa rộng mở cho các công ty khác xây dựng bộ đàm dựa trên bóng bán dẫn. Có một chút ít biết chính xác ai đã nghĩ ra đài phát thanh bóng bán dẫn đầu tiên và nhiều người thường gán nó cho Masaru Ibuku và Akio Morita - người đã thành lập một công ty mới mà họ gọi là Sony Electronics. Tuy nhiên, hầu hết bây giờ chấp nhận sự công nhận này là không chính xác, lập luận rằng thay vào đó IDEA, một công ty từ Indianapolis, đã tạo ra đài phát thanh. Tuy nhiên, Sony là công ty có thể sản xuất hàng loạt radio bóng bán dẫn.
Đài phát thanh đó đã thay đổi phần lớn thế giới và mở ra một thời đại mới - thời đại của máy tính.
Máy tính
Máy tính bóng bán dẫn đầu tiên được chế tạo vào năm 1953 tại Đại học Manchester, nhưng máy tính đó đã sử dụng các bóng bán dẫn phần lớn không đáng tin cậy gây cản trở nghiêm trọng cho máy tính. Mãi đến năm 1958, IBM mới chế tạo máy tính đầu tiên của mình, IBM 7070 - là máy tính bán dẫn đầu tiên được bán.
Và do đó bắt đầu cuộc cách mạng máy tính.
Kể từ đó, các tính chất cơ bản của bóng bán dẫn vẫn giữ nguyên, tuy nhiên nó phần lớn được thu nhỏ để sử dụng cho các bộ xử lý máy tính. Đó là nơi mà Định luật Moore ra đời - Gordon Moore, người đồng sáng lập Intel, nhận thấy rằng số lượng bóng bán dẫn có thể vừa với một inch vuông của mạch đã tăng gấp đôi mỗi năm kể từ khi bóng bán dẫn được phát minh. Moore dự đoán điều này sẽ tiếp tục - và nó phần lớn có.
Tiến lên phía trước
Có khả năng Định luật Moore sẽ tiếp tục trở thành sự thật trong tương lai và vì thế máy tính của chúng ta sẽ ngày càng tiến bộ - tất cả là nhờ phát minh ra bóng bán dẫn trong thập niên 40 và 50.
