Tranzistor vymysleli tři vědci, kteří pak už spolu nechtěli mít nic společného
Žijeme obklopeni digitálními přístroji. Jejich základem jsou polovodičové technologie. Od jejich vzniku uběhlo koncem loňského roku 75 let.
Tento text pro vás načetl robotický hlas. Pokud najdete chybu ve výslovnosti, dejte nám prosím vědět. Audioverze článků můžete poslouchat v rámci klubového předplatného. Plné znění audioverzí článků je dostupné pouze pro předplatitele Klubu N. Upgradujte své předplatné. Plné znění audioverzí článků je dostupné pouze pro předplatitele Klubu N. Předplaťte si ho také.
Když se řekne tranzistor, většina lidí si představí přenosné rádio v nepřehlédnutelném designu šedesátých let. To je perfektní příklad synekdochy, jazykové figury používající název části pro označení celku. Tranzistor ve skutečnosti není to rádio, ale součástka uvnitř, která umožnila jeho konstrukci. A nejen ji. Dala vzniknout veškeré moderní elektronice. Právě teď máte pravděpodobně několik desítek miliard tranzistorů na dosah ruky – ve svém telefonu a počítači. Všechno to začalo před pětasedmdesáti lety, v prosinci 1947.
Vodič, nevodič, polovodič
Některé látky vedou elektrický proud, jiné ne. K vodičům patří všechny kovy, k nevodičům sklo, dřevo, keramika či většina plastických hmot (i když pozor, dnes se běžně vyrábějí i plasty, které elektřinu vedou).
Třetí kategorií látek jsou polovodiče, tedy „něco mezi“. V zásadě jsou nevodivé, dá se jim však různými způsoby – například zahřátím – pomoci, aby si to rozmyslely a proud vedly. K typickým polovodičům patří křemík a germanium.
O jejich existenci se ví od devatenáctého století, protože jedna z prvních věcí, kterou vědci s elektřinou zkoušeli, pochopitelně bylo pouštět proud do nejrůznějších materiálů a pozorovat, co se stane. Vznikl tak bohatý katalog překvapivých jevů a také jedna prakticky použitelná součástka: když ke krystalu galenitu (tehdy u nás známého pod půvabným názvem blejno olověné) přiložíte velmi tenký wolframový drátek, vznikne hrotová elektroda – což je vlastně primitivní polovodičová dioda. Používala se v první polovině dvacátého století v levných amatérských radiopřijímačích zvaných krystalka. Krystal s drátkem plnil funkci demodulátoru, odstraňoval ze signálu zachyceného anténou nosnou vlnu a ponechával jen vlnění odpovídající vysílanému zvuku. To se pak pouštělo do sluchátek. Poslech byl nekvalitní, ale zařízení za pár drobných. Byla to pěkná hračka a nejzajímavější na ní bylo, že ani nejlepší fyzikové té doby dlouho nevěděli, proč funguje.
Úplné vysvětlení elektrické vodivosti poskytla až kvantová teorie. Proud je pohyb elektronů. Kvantovými výpočty lze zdůvodnit, proč se v některých látkách elektrony pohybují snadno a v jiných ne. Rozhoduje o tom jednak počet a uspořádání elektronů v atomu, jednak krystalická struktura látky. Dnes se tato teorie vodivostních pásů vyučuje v prvním ročníku technických vysokých škol. V době, kdy vznikla – ve dvacátých a třicátých letech dvacátého století – ji samozřejmě znal málokdo a ještě méně lidí chápalo její praktickou využitelnost. K výjimkám patřil William Shockley, vědec, jehož jméno se dnes uvádí jen s velkými rozpaky.
Jak se zbavit elektronky
„Rozuměl všemu kromě
