Transistörlerin Doğuşu ve Gelişmesi
Transistörün doğuşuna yol açan kuramsal gelişmelerin başlangıcı, 20. yy’m ilk çeyreğine rastlar. Sommerfeld, F.Bloch ve Ingiliz fizikçi Alan H. Wilson ’m (1906) çalışmaları metallerdeki elektrik iletimi olgusuna açıklık getirirken, elektrik geçirgenliği açısından metaller ile yalıtkanlar arasında yer alan yarı iletkenler konusunda, 1930’ların ikinci yarısında, özellikle Alman fizikçi Walter H.Schottky (1886), Ingiliz fizikçi Nevili F.Mott (1905), SSCB’li fizikçiler Yakov Frenkel (1894-1952) ve Davidov önemli çalışmalar yapmışlardı. Ancak, yarı iletkenlerin gereken saflıkta elde edilmesini sağlayacak yöntemler henüz geliştirilmemiş olduğundan, bu tür malzeme üzerindeki çalışmalar daha çok kuramsal düzeyde kalıyor, deneysel incelemelerden pek olumlu sonuç almamıyordu.
1945’te, ABD’deki Bell Laboratuvarlan’nda, Bardeen, Brattain ve Shockley ’in de aralarında yer aldığı bir yarı iletken araştırma grubu kuruldu. Bu grup, önceki yıllarda gerçekleştirilmiş kuramsal araştırmaların gösterdiği doğrultuda ve II. Dünya Savaşı sırasında geliştirilmiş olan kristal antma tekniklerinden yararlanarak, yoğun bir araştırma çabasına girdi, ilkin, ince bir yarı iletken tabakasının direncini güçlü bir elektrik alanının etkisiyle değiştirme olanağı araştırıldı. Bunda başarılı olunamaymca, Schottky’nin kuramından esinlenilerek, yan iletkenin yüzeyindeki yük dağılımının incelenmesine ağırlık verildi. Yan iletken yüzeyine sivri uçlu iki değme elektrotu uygulanarak iki yıl boyunca sürdürülen deneyler sonucunda, 23 Aralık 1947 günü ilk başanlı sonuç alındı: Yan iletken kristal ile bir değme elektrotu arasında uygulanan akımın öteki elektrotta değişiklik yaratması anlamına gelen “transistor etkisi” gerçekleştirilmişti. Araştırmalar bu yönde sürdürüldü ve transistörün bulunuşu 1 Temmuz 1948’de açıklandı.
Dört değerli germanyum kristaline çok az sayıda, örneğin 10 milyonda 1 oranında, fosfor gibi 5 değerli bir element katılarak elde edilen “n türü” germanyum ile bor gibi 3 değerli bir element katılarak elde edilen “p türü” germanyumun birbirine eklenmesiyle oluşturulan bir “eklem”, elektrik akımını yalnızca bir yönde geçirme özelliği gösterir, böylece bir diyot elde edilmiş olur. Diyotlar da alternatif (değişken) akımların doğru (tek yönlü) akıma çevrilmesine olanak sağlar. Yan iletken diyotlar arasında, ayrıca, gerilim düzenleyici (regülatör) işlevini gören Zener diyotlan, belirli koşullarda negatif direnç özelliği gösteren tünel (ya da Esaki*) diyotlan, ışık algılayıcı ya da ışıkölçer olarak kullanılan fotodiyotlar, ışık yayan ve saatlerde, hesap makinelerinde, vb gösterge olarak kullanılan ışıklı diyotlar (LED) sayılabilir.
iki “n türü” kristal arasına “p türü” bir kristalin “sandviç” biçiminde yerleştirilmesiyle elde edilen eklemli transistörler, kısa sürede, “değme uçlu” ilk transistörlerin yerini aldı. Bu transis-törlerde, bir p-n eklemine uygulanan akımdaki küçük bir değişiklik, ikinci eklemde birkaç yüz kat büyüklüğünde bir akım değişikliğine yol açar. Bu özellik de, transistörün akım yükselteci (amplifikatör) olarak kullanılmasına olanak sağlar. Aynca titreşim üreteci (osilatör) ya da devre anahtan olarak da yaygın bir kullanımı olan transistörlerdeki yan iletken element genellikle silisyum, kimi kez de germanyumdur. Başarısız uzun denemelerden sonra 1951’de gerçekleştirilen alan etkili transistörler (FET) ise, transistor ve direnç gibi binlerce devre elemanının tek bir kristal üzerinde elde edilmesine, böylece, çok küçük alanlarda pek çok sayıda (örneğin 1 mm2’de 1.000 tane) transistor devresi içeren tümleşik (entegre) devrelerin yapımına olanak sağlamıştır. Bu tümleşik devreler de, bilgisayar teknolojisinde mikrobilgisayarlar dönemi başlatmıştır.
Türk ve Dünya Ünlüleri Ansiklopedisi