איך היה נראה העולם שלנו ללא המצאת הטרנזיסטור?

70  שנה לטרנזיסטור הראשון

איך היה נראה העולם שלנו ללא המצאת הטרנזיסטור?

הטרנזיסטור- אבן היסוד של המחשב, דיסק-און-קי וטלפון חכם, הוא רכיב חיוני בכול מוצר מודרני משואב אבק דרך המכונית האוטונומית ועד ל F-35

  

טרנזיסטור הינו רכיב אלקטרוני המורכב מחומר מוליך למחצה. המונח טרנזיסטור הוא שילוב של המילים - טרנס כלומר מעביר, למילה רזיסט - כלומר מתנגד. הוא מיוצר ממוליך למחצה, חומר בעל מוליכות שבין מבדדים למוליכים, ושניתן לשנות את מוליכותו באופן נשלט בסדרי גודל רבים. הטרנזיסטור הוא הרכיב המרכזי בכל תעשיית האלקטרוניקה ומצא כמעט בכול מוצר, כולל מוצרים עם מידה מינמלית של תחכום.

כמה טרנזיסטורים יש במחשב ביתי פשוט? איך היה נראה עולמנו ללא אלקטרוניקה במוליכים למחצה? אין טכנולוגיה שקידמה את האנושות יותר מהאלקטרוניקה המודרנית.

קשה עד מזעזע לחשוב כי לולא טכנולוגיה זו, לא היה לנו למשל טלפון נייד או טלפון 'חכם' המכיל מחשבים מתוחכמים ביותר. לפני המצאת הטרנזיסטור הראשון, המחשב המתקדם בעולם באמצע שנות הארבעים של המאה הקודמת היה האנייאק. האנייאק הכיל 18,000 שפופרות, צרך הספק של ,25kW ושקל 30 טון. בממוצע כול שעה היה צורך להחליף שפופרת. אך יותר חשוב מזה- מחשב כזה ביצע 100,000 פעולות בשנייה, פי מיליון יותר איטי ממחשב בן דורנו.

ההתחלה הייתה צנועה. שלושה מגדולי המדענים בעולם המוליכים למחצה, שוקלי, בארדין וברטן, ממעבדות בל, הצליחו לממש את הטרנזיסטור הראשון בשלהי 1947. ליתר דיוק היה זה בדיוק ערב חופשת סוף השנה בתאריך 23.12.47.

אגדה אורבנית אודות המצאה זו, מתבססת על תמונה מפורסמת עם הטרנזיסטור הראשון, בה נראה ראש הקבוצה שוקלי ליד המיקרוסקופ מחייך, ואילו שני האחרים בארדין וברטן עומדים זועפים. האגדה מספרת כי השניים נאלצו לשתף את הבוס, שוקלי, בתוצר המהפכני, למרות ששוקלי לא הצליח לעשות משך שמונה שנים מה שהם עשו בשנתיים. בכול מקרה בסופו של דבר שלושתם זכו לחלוק את פרס נובל בשנת 1956.

למרות זאת, שוקלי היה זה שמימש, שנתיים מאוחר יותר את הטרנזיסטור הראשון, בטכנולוגיה (ביפולרית) שהמשיכה לשלוט בעולם האלקטרוניקה, עוד חצי יובל עד שהוחלפה בטכנולגיה מתקדמת יותר (מעגלים בטכנולוגית (CMOS המשמשת אותנו גם כיום. רק בזכות טכנולוגיה זו ניתן להשתמש בטלפון חכם או במחשב נייד שעות רבות ללא טעינה. ומה שחשוב ומשמעותי אף יותר זה השימוש בקוצבי לב לאורך זמן בלי צורך בהחלפת סוללות עבור חולים הנזקקים לכך.

ההתפתחות הטכנולוגית בתחום האלקטרוניקה מדהימה בכול קנה מידה. לפני שלושים שנה בלבד קבעו גדולי המומחים בתחום כי הממד הקטן ביותר הניתן למימוש בטכנולוגיה הקיימת עד היום (הפוטוליטוגרפיה) הוא בסביבות חצי מיקרומטר. טכנולוגיה זו משתמשת באמצעים הדומים לאלו שהיו בפיתוח סרט צילום, למי שזוכר את שהיה לפני עידן המצלמות הדיגיטליות. ואילו בימינו, כתוצאה מהתקדמות עקב בצד אגודל, הטכנולוגיה המתקדמת בתעשיית המוליכים למחצה מגדירה ממדים פי 50 קטנים יותר, בסביבות 10 ננומטר.