250 likes | 636 Views
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «СОШ №2». Джон Бардин, Уильям Шокли, Уолтер Браттейн Нобелевская премия по физике «За исследование полупроводников и открытие транзисторного эффекта» 1956 год. Работу выполнила ученица 6в класса Мещерякова Ксения. 2012.
E N D
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «СОШ №2» Джон Бардин, Уильям Шокли, Уолтер Браттейн Нобелевская премия по физике «За исследование полупроводников и открытие транзисторного эффекта» 1956 год Работу выполнила ученица 6в класса Мещерякова Ксения 2012
Браттейн Уолтер Хаузер Уильям Брэдфорд Шокли Бардин Джон В своей работе я хочу показать, как исследование полупроводников и открытие транзисторного эффекта группой учёных Уильямом Шокли, Уолтером Браттейном и Джоном Бардиным повлияло на развитие электронно-вычислительной техники.
I поколение II поколение III поколение IVпоколение Поколения ЭВМ Полевой транзистор ЭВМ проделали большой эволюционный путь в смысле элементной базы (от ламп к микропроцессорам), а также в смысле появления новых возможностей, расширения области применения и характера их использования. Электронно-вычислительную технику принято делить на поколения. Деление ЭВМ на поколения - весьма условная, нестрогая классификация вычислительных систем по степени развития аппаратных и программных средств, а также способов общения с ЭВМ. Смена поколений зависит от элементной базы ЭВМ, т.е. ее технической основы. От элементной базы зависит мощность ЭВМ. Транзисторный эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо!
I поколение II поколение I поколение ЭВМ(1949-1958 гг.. ) IIIпоколение IVпоколение Полевой транзистор К первому поколению ЭВМ относятся машины, элементной базой которых являлись электронные лампы. Транзисторный эффект Нобелевская премия Применение открытия В 1946 году Джон Моучли и Преспер Эккрет (США)создали первый электронный цифровой компьютер ENIAC — самый грандиозный и мощный ламповый компьютер той эпохи. Компьютер весил более 70 тонн и содержал в себе почти 18 тысяч электронных ламп! Рабочая частота компьютера не превышала 100 КГц (несколько сот операций в секунду). Спасибо!
I поколение II поколение Электронная лампа IIIпоколение IVпоколение Полевой транзистор Транзисторный эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо!
I поколение II поколение II поколение ЭВМ(1959-1963гг..) IIIпоколение IVпоколение Полевой транзистор Ко второму поколению ЭВМ относятся те машины, в которых использовались как электронные лампы, так и транзисторы. Транзисторный эффект Нобелевская премия Применение открытия В 1947 году в США был создан транзистор – первый полупроводниковый прибор, заменивший электронную лампу, и только в 1958 году, в ЭВМ были применены полупроводниковые транзисторы. Они были более надёжны, долговечны, малы, могли выполнить более сложные вычисления, обладали большой оперативной памятью. 1 транзистор мог заменить ~ 40 электронных ламп, работал с большей скоростью. Спасибо!
I поколение II поколение IIIпоколение Транзистор IVпоколение Полевой транзистор Транзисторный эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо!
I поколение II поколение III поколение ЭВМ(1964-1976 гг..) IIIпоколение IVпоколение Полевой транзистор К третьему поколению ЭВМ относятся те машины, элементной базой которых являются интегральные схемы. Транзисторный эффект Нобелевская премия Применение открытия • Большим скачком в развитии ЭВМ стало создание интегральных схем – электронных схем, на которых транзисторы, конденсаторы и резисторы собирались в едином куске полупроводника. Стало возможным разместить сотни кристаллов интегральных схем на одной кремниевой пластинке, размером в несколько см2. 1961 г. – в продажу поступила первая выполненная на пластине кремния интегральная схема. Спасибо!
I поколение II поколение III поколение Интегральная схема IV поколение Полевой транзистор Транзисторный эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо!
I поколение II поколение IV поколение ЭВМ(1977 – наши дни) IIIпоколение IVпоколение Полевой транзистор Четвертое поколение ЭВМ - это нынешнее поколение ЭВМ, для которого характерно использование больших интегральных схем как элементной базы. Транзисторный эффект Нобелевская премия Применение открытия Технология производства интегральных схем постоянно совершенствовалась. Появились большие интегральные схемы (БИС), содержащие тысячи, сотни тысяч и более транзисторов, и сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) с памятью 1 Мбайт. СБИС позволили создать микропроцессор – устройство, способное выполнять функции процессора , работающее по заложенной в него программе. Микропроцессор встраивается в различные технические устройства (станки, самолеты, автомобили). Спасибо!
I поколение II поколение IIIпоколение Большие интегральные схемы (БИС) IVпоколение Полевой транзистор Транзисторный эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо!
I поколение II поколение Полевой транзистор IIIпоколение IVпоколение В 1945 г. Уильям Шокли в качестве директора программы научных исследований по физике твердого тела совместно с физиком-теоретиком Джоном Бардиным и физиком-экспериментатором Уолтером Браттейном, возобновляет начатые перед войной исследования класса материалов, известных под названием полупроводников. Группе ученых удалось создать полупроводниковые приборы, которые могли как выпрямлять, так и усиливать электрические ток. В процессе этой работы Шокли пытался построить то, что теперь называется полевым транзистором. Он надеялся использовать электрическое поле, чтобы управлять свободными электронамив одном из участков полупроводника и тем самым модулировать ток, текущий через прибор. Кроме того, транзистор должен был обладать потенциальной возможностью стать усилителем, поскольку небольшой сигнал мог вызвать большие изменения тока, текущего через полупроводник. Полевой транзистор Транзисторный эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо!
Полупроводники - вещества, способные изменять свои свойства под влиянием различных воздействий (температуры, освещения, электрического и магнитного поля, внешнего гидростатического давления). I поколение II поколение Полевой транзистор III поколение IV поколение В 1945 г. Уильям Шокли в качестве директора программы научных исследований по физике твердого тела совместно с физиком-теоретиком Джоном Бардиным и физиком-экспериментатором Уолтером Браттейном, возобновляет начатые перед войной исследования класса материалов, известных под названием полупроводников. Группе ученых удалось создать полупроводниковые приборы, которые могли как выпрямлять, так и усиливать электрические ток. В процессе этой работы Шокли пытался построить то, что теперь называется полевым транзистором. Он надеялся использовать электрическое поле, чтобы управлять свободными электронами в одном из участков полупроводника и тем самым модулировать ток, текущий через прибор. Кроме того, транзистор должен был обладать потенциальной возможностью стать усилителем, поскольку небольшой сигнал мог вызвать большие изменения тока, текущего через полупроводник. Полевой транзистор Транзисторный эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо!
Электрический ток - направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц: электронов, ионов. I поколение II поколение Полевой транзистор IIIпоколение IVпоколение В 1945 г. Уильям Шокли в качестве директора программы научных исследований по физике твердого тела совместно с физиком-теоретиком Джоном Бардиным и физиком-экспериментатором Уолтером Браттейном, возобновляет начатые перед войной исследования класса материалов, известных под названием полупроводников. Группе ученых удалось создать полупроводниковые приборы, которые могли как выпрямлять, так и усиливать электрические ток. В процессе этой работы Шокли пытался построить то, что теперь называется полевым транзистором. Он надеялся использовать электрическое поле, чтобы управлять свободными электронами в одном из участков полупроводника и тем самым модулировать ток, текущий через прибор. Кроме того, транзистор должен был обладать потенциальной возможностью стать усилителем, поскольку небольшой сигнал мог вызвать большие изменения тока, текущего через полупроводник. Полевой транзистор Транзисторный эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо!
Электрон - частица, носитель наименьшей известной массы и наименьшего электрического заряда. I поколение II поколение Полевой транзистор III поколение IV поколение В 1945 г. Уильям Шокли в качестве директора программы научных исследований по физике твердого тела совместно с физиком-теоретиком Джоном Бардиным и физиком-экспериментатором Уолтером Браттейном, возобновляет начатые перед войной исследования класса материалов, известных под названием полупроводников. Группе ученых удалось создать полупроводниковые приборы, которые могли как выпрямлять, так и усиливать электрические ток. В процессе этой работы Шокли пытался построить то, что теперь называется полевым транзистором. Он надеялся использовать электрическое поле, чтобы управлять свободными электронами в одном из участков полупроводника и тем самым модулировать ток, текущий через прибор. Кроме того, транзистор должен был обладать потенциальной возможностью стать усилителем, поскольку небольшой сигнал мог вызвать большие изменения тока, текущего через полупроводник. Полевой транзистор Транзисторный эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо!
I поколение II поколение Полевой транзистор IIIпоколение IVпоколение В 1945 г. Уильям Шокли в качестве директора программы научных исследований по физике твердого тела совместно с физиком-теоретиком Джоном Бардиным и физиком-экспериментатором Уолтером Браттейном, возобновляет начатые перед войной исследования класса материалов, известных под названием полупроводников. Группе ученых удалось создать полупроводниковые приборы, которые могли как выпрямлять, так и усиливать электрические ток. В процессе этой работы Шокли пытался построить то, что теперь называется полевым транзистором. Он надеялся использовать электрическое поле, чтобы управлять свободными электронами в одном из участков полупроводника и тем самым модулировать ток, текущий через прибор. Кроме того, транзистор должен был обладать потенциальной возможностью стать усилителем, поскольку небольшой сигнал мог вызвать большие изменения тока, текущего через полупроводник. Полевой транзистор Транзисторный эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо!
I поколение II поколение Транзисторный эффект III поколение IV поколение Полевой транзистор Все попытки построить прибор, следуя этому плану, закончились неудачей. Тогда Бардин выдвинул предположение, что внешнее напряжение не создает внутри полупроводника желаемого поля из-за слоя электронов, находящихся на его поверхности. За этой удачной идеей последовала серия экспериментов по изучению поверхностных эффектов и в 1947 г. Бардин и Браттейн построили первые работающие транзисторы. Подобно радиолампе, транзистор позволяет с помощью небольшого сигнала (напряжение для лампы, ток для транзистора) управлять относительно большим током. В этом и состоит суть «транзисторного эффекта». Транзисторный эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо!
I поколение II поколение Нобелевская премия IIIпоколение IVпоколение Полевой транзистор В 1956 году Шокли, Бардин и Браттейн были удостоены Нобелевской премии по физике «за исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта». На церемонии презентации Э. Г. Рудберг, член Шведской королевской академии наук, назвал их достижение «образцом предвидения, остроумия и настойчивости в достижении цели». «Транзистор во многом превосходит радиолампы. Они значительно меньше электронных ламп и в отличие от последних не нуждаются в электрическом токе для накала нити, что для акустических приборов, вычислительных машин, телефонных станций и многого другого требуется именно такое устройство», – отметил Э. Г. Рудберг. Транзисторный эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо!
I поколение II поколение Применение транзисторов(II поколение ЭВМ) III поколение IV поколение Полевой транзистор Открытие Шокли, Бардина и Браттейна стало началом полупроводниковой эры. Транзисторы благодаря небольшим размерам, простоте структуры, низким энергетическим потребностям и малой стоимости быстро вытеснили электронные лампы во всех радиотехнических приборах, за исключением устройств высокой мощности, используемых, например, в радиовещании. Транзисторный эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо!
I поколение II поколение Применение транзисторов(III поколение ЭВМ) IIIпоколение IVпоколение Полевой транзистор В дальнейшем, усовершенствование технологии сделало возможным создание многих транзисторов из крохотных кусочков кремния, способных выполнять более сложные функции. Число транзисторов в одном подобном кусочке возросло от 10 до примерно 1 млн., в частности, благодаря уменьшению размеров соединений и самих транзисторов до величины от половины микрона до нескольких микрон (микрон равен 0,001 мм). Транзисторный эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо!
I поколение II поколение Настоящее время (IV поколение ЭВМ) IIIпоколение IVпоколение Полевой транзистор Современная промышленность в состоянии выпускать миниатюрные кремниевые кристаллы, в каждом из которых умещаются сотни тысяч транзисторов, и число это продолжает расти. Появление таких кристаллов стимулировало быстрое развитие новейших компьютеров, портативных, умещающихся в руке калькуляторов, сложных средств связи, приборов управления, слуховых аппаратов, медицинских зондов и других электронных устройств. Транзисторный эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо!
Нанотрубка - цилиндрическая молекула, состоящая из одних лишь атомов углерода. I поколение II поколение Настоящее время (IV поколение ЭВМ) III поколение IV поколение Полевой транзистор В настоящее время главенствует направление микроминиатюризации полупроводниковых приборов. Последние достижения таковы: • в США, в 2006 году создан транзистор из одиночной молекулы углерода. • в США, в 2006 году, ученым из IBM удалось впервые в мире создать полнофункциональную интегральную микросхему на основе углеродной нанотрубки. Транзисторный эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо! Нанотрубка
I поколение II поколение Будущее (V поколение ЭВМ) IIIпоколение IVпоколение Полевой транзистор Вполне вероятно, что на основе интегрированных наноэлектронных чипов возникнет совершенно новая элементная база, которая будет отличаться высокой компактностью, низким энергопотреблением и невиданным ранее быстродействием. Транзисторный эффект Нобелевская премия Применение открытия Спасибо!
Список используемой литературы • Семакин И.Г. «Информатика и ИКТ» Базовый курс: Учебник для 9 класса – М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 359 с.: ил. • Интернет ресурс: www.library.by • Интернет ресурс: http://www.sonkol.ru/nobel/physics/709.html • Интернет ресурс: http://n-t.ru/nl/fz/bardeen.htm • Интернет ресурс: http://blogs.chipinfo.ru/chipinfo/blog/2010/03/09/history/ • Интернет ресурс:http://forum.amahrov.ru/viewtopic.php?id=6051 • Интернет ресурс:http://www.rus.ruvr.ru/2010/02/16/4477342.html