Transistor - Hist da Física Moderna 2sem2011

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Transistores :

Transistores História de seu desenvolvimento e base de funcionamento Allan Corrêa de Negri Eduardo Rodrigues da Silva 2sem/2011

Introdução :

Introdução Invenção revolucionária Sua criação teve várias etapas Vários contribuintes para a teoria e a prática

Introdução :

Introdução Invenção revolucionária Sua criação teve várias etapas Vários contribuintes para a teoria e a prática Processo de dopagem

Introdução :

Introdução Invenção revolucionária Sua criação teve várias etapas Vários contribuintes para a teoria e a prática Processo de dopagem Funcionamento de um transistor

Contexto Histórico :

Contexto Histórico Marco inicial: On the conduction of Current through Sulphuric Metals (1874) Karl Ferdinand Braun (1850-1918)

Contexto Histórico :

Contexto Histórico Marco inicial: On the conduction of Current through Sulphuric Metals Karl Ferdinand Braun Condutividade unipolar

Contexto Histórico :

Contexto Histórico Marco inicial: On the conduction of Current through Sulphuric Metals Karl Ferdinand Braun Condutividade unipolar Modernamente é chamado de retificador

Retificadores :

Retificadores Servem para converter tensão ou corrente alternada em contínuas.

Retificadores :

Retificadores Serve para converter tensão ou corrente alternada em contínuas. Foi a primeira aplicação da condutividade unipolar

Retificadores :

Retificadores Serve para converter tensão ou corrente alternada em contínuas. Foi a primeira aplicação da condutividade unipolar Primeiras aplicações: transmissão sem fio de código Morse e voz.

Retificadores: diodo a vácuo :

Retificadores: diodo a vácuo A forma “ancestral” do transistor é o diodo a vácuo

Retificadores: diodo a vácuo :

Retificadores: diodo a vácuo A forma “ancestral” do trasistor é o diodo a vácuo Recipiente de vidro Dois eletrodos: um cátodo aquecido e um ânodo

Retificadores: diodo a vácuo :

Retificadores: diodo a vácuo A forma “ancestral” do trasistor é o diodo a vácuo Recipiente de vidro Dois eletrodos: um cátodo aquecido e um ânodo Surgiu a ideia do triodo

Primeiras contribuições :

Primeiras contribuições Nevil Francis Mott (1905-1996) Artur Walter Schottky (1886-1976)

Trabalhos de Mott e Schottky :

Trabalhos de Mott e Schottky Modelo de propriedades elétricas de finas camadas de semicondutores Levou ao Modelo de bandas

Pesquisas… :

Pesquisas… Após II Guerra Mundial

Pesquisas… :

Pesquisas… Após II Guerra Mundial Pesquisas nos Laboratórios Bell

Pesquisas… :

Pesquisas… Após II Guerra Mundial Pesquisas nos Laboratórios Bell Busca por um triodo semicondutor

Pesquisas… :

Pesquisas… Após II Guerra Mundial Pesquisas nos Laboratórios Bell Busca por um triodo semicondutor Conseguiram o triodo em 1947 John Bardeen (1908-1991) Walter Houser Brattain (1902-1987) William Bradford Shockley (liderou o grupo) (1910-1989)

Pesquisas… :

Princípio do ponto de contato :

Princípio do ponto de contato Projeto final de Bardeen e Brattain Um bastão semicondutor do tipo-N (germânio) com uma camada de inversão tipo-P

Processo de patente :

Processo de patente Dificuldade no registro de patente do transistor. Havia patente anterior, em 1930, pelo polonês Julis Edgard Lilienfeld Baseava-se na ideia do transistor de efeito de campo (field-effect transistor)

Processo de patente :

Processo de patente Solução encontrada: Registrar o transistor baseando-se no princípio do ponto de contato Patente em nome de Bardeen e Brattain

Apresentando a invenção ao mundo :

Apresentando a invenção ao mundo Sigilo mantido enquanto o registro completo não saiu!!! Dois artigos publicados na Physical Review

Apresentando a invenção ao mundo :

Apresentando a invenção ao mundo Sigilo mantido enquanto o registro completo não saiu!!! Dois artigos publicados na Physical Review Coletiva de imprensa em 30 de junho de 1948

Semicondutores: processo de dopagem e transistores :

Semicondutores: processo de dopagem e transistores Semicondutores

Semicondutores: o que são? :

Semicondutores: o que são? Materiais sólidos de condutividade elétrica intermediária entre condutores e isolates.

Semicondutores: Silício :

Semicondutores: Silício

Semicondutores: Germânio :

Semicondutores: Germânio

Aplicações :

Aplicações Diodos Transistores Microprocessadores

Dopagem: o que é? :

Dopagem: o que é? Tipos: Uso de “impurezas” pentavalentes Uso de “impurezas” trivalente Exemplos: Arsênio (pentavalente) Gálio (trivalente)

Dopagem por Arsênio :

Dopagem por Arsênio

Dopagem por Gálio :

Dopagem por Gálio

Dopagem por Arsênio :

Dopagem por Arsênio

Dopagem por Gálio :

Dopagem por Gálio

Junção PN :

Junção PN

Junção PN :

Junção PN

Transistor :

Transistor

Transistor :

Transistor

Transistor e seu papel no desenvolvimento científico humano :

Transistor e seu papel no desenvolvimento científico humano http://www.youtube.com/watch?v=Xsv03w9YJqI

Fontes de consulta :

Fontes de consulta The Harvest of a Century – Siegmund Brandt Física Moderna – Paul A. Tipler http://www.wikipedia.org Vídeo: http://www.youtube.com/watch?v=Xsv03w9YJqI

Contato :

Contato Instituto de Física da Universidade de São Paulo Eduardo Rodrigues da Silva eduardo2.silva@usp.br Allan Corrêa de Negri allannegri@usp.br