Гадкий утенок на Рождество

Очередной экспонат нашего виртуального музея ИТ и компьютерных технологий на первый взгляд напоминает неряшливый эскиз будущего шедевра скульптора-авангардиста. Какое-то странное стилизованное «сердечко» из непонятного материала (оргстекла?) с металлическим цилиндриком размером чуть больше 10 миллиметров и торчащими во все стороны закрученными проволочными «усиками»… На самом деле перед нами – первый в истории полупроводниковый усилитель, или транзистор. Открывший новую страницу уже компьютерной истории. С этого неэстетичного кристалла германия с торчащими проводами началась Великая кремниевая революция, главным результатом которой стали знакомые сегодня каждому персональные компьютеры.

«Гадкий утенок» новой эры был представлен на суд коллег своими «родителями» – сотрудниками американской компании Bell Telephone Laboratories Уильямом Шокли, Джоном Бардином и Уолтером Браттейном. Презентация состоялась к концу дня 23 декабря 1947 года, когда мысли подавляющего большинства американцев были заняты совсем другим – покупками подарков и подготовкой рождественского стола. Но коллег-специалистов новинка поразила – полупроводниковый усилитель оказался хотя и неказист на вид, но зато был миниатюрнее, дешевле, прочнее и долговечнее привычных в ту пору радиоламп. Да и энергии потреблял не в пример меньше.

Позже все трое получили по заслуженной «нобелевке» (а Бардин уже в начале 1970-х ухитрился получить и вторую – за создание с соавторами теории микроскопической сверхпроводимости). К тому времени транзисторы стали основным элементом интегральных схем, а они, постоянно уменьшаясь в размерах, уменьшали и размеры компьютеров. Пока наконец те не заняли компактное место на рабочих столах пользователей.

Как часто бывало в истории науки и техники, великое изобретение стало результатом… ошибки. Из теории так называемых поверхностных состояний Бардина следовало, что получить желанный результат – усиление входного сигнала при проходе через полупроводниковый образец (в качестве его был выбран кристалл германия) – можно было с помощью неких заостренных («игольчатых» электродов). Но это почему-то не помогало. Затем попробовали создать контактный узел из пластмассовой треугольной призмы (то самое «сердечко»!) с наклеенной на нее полоской золотой фольги. И снова безуспешно… И тогда неутомимый трудоголик Браттейн, видимо, все-таки «спекшись» у лабораторного стола, совершил непростительную для профессионала ошибку. Что-то не так замкнул, присоединил электрод куда-то не туда – а если точнее, то случайно прижал контактный узел зазором к поверхности германиевой пластины. И с удивлением зафиксировал эффект, которого вся троица безуспешно добивалась долгие недели: транзисторный усилитель звуковых частот давал 15-кратное усиление по напряжению!

И аккурат к Рождеству творцы нового технического чуда с удовлетворением продемонстрировали коллегам первый в истории транзисторный генератор («PNP биполярный германиевый транзистор»).

Впрочем, свое ныне известное всем имя новый элемент электронных схем обрел далеко не сразу. Какие только экзотические названия не перепробовали создатели транзистора вместе с коллегами из Bell Telephone Laboratories! «Полупроводниковый триод», «твердотельный триод», «кристаллический триод», «йотатрон»… Наконец, один из сотрудников, Джон Пирс, получил максимум голосов за свой вариант: «транзистор». А в решении Комитета по Нобелевским премиям сказано, что слово transistor является комбинацией частей слов transfer (не нуждающегося в переводе) и resistor (сопротивление).
Удивительно, но факт: осознать, что на их глазах в очередной раз творилась история, поначалу смогли лишь немногие. Сначала открытие держала в тайне сама компания, сотрудники которой его совершили. Но и полгода спустя, когда в нью-йоркском офисе Bell Telephone Laboratories транзистор презентовали журналистам, сенсации это не вызвало. Солидная The New York Times опубликовала короткую заметку на одной из последних полос – 46-й. В рубрике «Новости радио». Известно, что поначалу компания, принесшая миру транзисторы, раздавала лицензии на их производство всем желающим – по дешевке. И все равно спроса не было – в то время основные инвесторы еще вкладывали деньги в обычные радиолампы. Лишь наиболее прозорливые одиночки увидели перспективу развития полупроводниковых усилителей. В какой сфере? Главным образом в производстве слуховых аппаратов и телефонных коммутаторов.

То, что транзисторы в скором времени приведут к появлению персональных компьютеров, в середине прошлого века еще никому не приходило в голову.