Znáte tranzistor? Jeden z nejdůležitějších objevů 20. století

21.12. 11:08 | Autor: ČTK

Součástí téměř veškeré elektroniky byly na počátku minulého století elektronky, které ale byly velké, náročné na spotřebu a nespolehlivé. Vědci se tak postupně začali poohlížet po něčem novém, co by dokázalo to, co elektronky - zesilovat nebo spínat elektrický signál. Volba po předchozích zkušenostech padla na polovodiče, kterými se zabýval i tým americké společnosti Bell Telephone Laboratories ve složení John Bardeen, Walter Brattain a William Shockley. Před 70 lety, 23. prosince 1947, tato trojice předvedla první polovodičový tranzistor (zesilovač) na světě a rozpoutala tak revoluci v elektronice.

Retro tranzistorové rádio. Polovodiče jsou prvky, které mají nižší vodivost než kovy a vyšší než izolanty a jejichž odpor kolísá například podle teploty nebo světla. Bardeena, Brattaina a Shockleyho napadlo spojit tři polovodičové vrstvy s odlišnými typy vodivosti, a tak vznikl tranzistor, který se choval jako běžná zesilovací a spínací elektronka. Díky vysoké spolehlivosti, malé spotřebě a velkému výkonu začal rychle svou starší "sestru" vytlačovat.

Veřejně byl první tranzistor, který měl rozměry hrachu, představen v červnu 1948 a zpočátku to nevypadalo, že se jedná o jeden z nejvýznačnějších objevů v dějinách. Zástupci společnosti Philips, tehdejšího největšího výrobce elektronek, například prohlašovali, že je nový vynález nijak neohrozí.

Karta ve prospěch tranzistoru, jehož název je zkratkou z anglických slov "transfer" a "resistor", tedy "přenosový odpor", se začala obracet již několik let po jeho předvedení. Tranzistor našel nejprve uplatnění v naslouchacích přístrojích a zakrátko i v prvních tranzistorových přijímačích, které se staly módním hitem, a dalších přístrojích. Začala nová éra elektroniky.

Laureát Nobelovy ceny americký doktor William Shockley na snímku z roku 1960. První exemplář připomínal spíše náhodný spletenec několika drátů, později dostal podobu úhlednějšího a menšího válečku, z něhož vychází trojice drátků. Původně hrotové tranzistory, které byly poruchové, vystřídaly plošné, které se s mnohými vylepšeními používají dodnes. Původně používané vzácné germanium vystřídal křemík, jeden z nejrozšířenějších prvků na Zemi.

V současnosti tranzistory slouží nejen v rádiích, televizorech nebo telefonech, ale také například v družicích nebo kardiostimulátorech. Největší revoluci však tranzistor způsobil ve světě počítačů.

Jeden člověk, miliarda tranzistorů

Tranzistory se během let stále zmenšovaly a z původního patnáctimilimetrového válečku o průměru půl centimetru se za několik let tranzistor zmenšil do velikosti špendlíkové hlavičky. Miniaturizace se ale nezastavila a přišly moderní procesory, kde se na nepatrné ploše mohou tísnit až stovky milionů tranzistorů (první tranzistorové rozhlasové přijímače například využívaly pouze asi čtyři tranzistory). Podle odhadů odborníků na každého obyvatele zeměkoule v současnosti připadá asi miliarda tranzistorů. Také pokles ceny tranzistoru v uplynulých 40 letech nemá konkurenci. K elektronkám se vracejí až na výjimky pouze milovníci kvalitní hudební reprodukce.

Na snímku z roku 1961 stavebnicový tranzistorový přijímač Jiskra 360 T v původní úpravě. Slavná "tranzistorová trojka" za svůj vynález obdržela v roce 1956 Nobelovu cenu za fyziku, postupně se ale jejich cesty rozešly. Brattain zůstal celý život věrný Bellovým laboratořím, Bardeen se po odchodu z firmy věnoval výzkumu supravodivosti a v roce 1972 byl za práci v tomto oboru podruhé oceněn Nobelovou cenou za fyziku. Shockley si v roce 1954 založil společnost Shockley Semiconductor, která byla jedním z impulzů ke vzniku kalifornského "křemíkového údolí" (Silicon Valley), které je střediskem moderních technologií.

Největším výrobcem polovodičů byla dlouhá léta americká firma Intel. Spoluzakladatel této firmy Gordon Moore, který původně pracoval pro Shockleyho a ve zlém se rozešli kvůli údajným diktátorským praktikám slavného vynálezce. Letos prvenství převzal jihokorejský Samsung a na třetí místo by se měl dostat americký Broadcom, který nedávno podal nabídku na koupi konkurenta Qualcomm za 103 miliard dolarů (2,3 bilionu korun).

Foto: ČTK , Doležal Michal, Tetra Images, Mevald Karel, Nosek Josef

Autor: ČTK