Джон Бардин (John Bardeen) (1908–1991), американский физик, первый ученый, дважды удостоенный Нобелевской премии за достижения в одной и той же области науки: в 1956 совместно с У.Шокли и У.Браттейном за изобретение транзистора и в 1972 совместно с Л.Купером и Дж.Шриффером за создание теории сверхпроводимости.
Родился Бардин 23 мая 1908 в Мэдисоне (шт. Висконсин). Окончил Висконсинский университет (1928), получил степень доктора философии в Принстонском университете (1936). Работал в Гарвардском (1935–1938) и Миннесотском (1938–1941) университетах, в лабораториях компании «Белл-телефон» (1945–1951); с 1951 – профессор Иллинойсского университета. Основные работы посвящены физике твердого тела и физике низких температур. В 1948 открыл транзисторный эффект и создал первый полупроводниковый транзистор, что привело к возникновению новой научно-технической дисциплины – микроэлектроники. В 1950 (независимо от У.Шокли) предсказал притяжение между электронами благодаря обмену виртуальными фононами и в 1952 попытался вычислить его величину. В 1957 создал теорию сверхпроводимости (теория Бардина – Купера – Шриффера) – способности некоторых материалов утрачивать сопротивление при очень низких температурах. В ее основе лежало представление о так называемом электронно-фононном взаимодействии. Эта теория стимулировала теоретические и экспериментальные исследования в области сверхтекучести, ядерной физики и астрофизики.
Бардин был награжден медалью Ф.Лондона (1962), Национальной медалью за научные исследования (1965), многими другими почетными наградами и званиями. Умер Бардин в Бостоне 30 января 1991.
Официальное представление первого действующего транзистора (элемента схемы, действующего подобно миниатюрному выключателю и тем самым позволяющий реализовывать алгоритмы обработки информации) состоялось в декабре 1947 года сотрудниками научно-исследовательского центра «Bell Labs» Уильямом Шокли, Джоном Бардином и Уолтером Браттейном. Имя изобретению придумал их коллега Джон Пирс. Слово «transistor» образовано путем соединения двух терминов: «transconductance» (активная межэлектродная проводимость) и «variable resistor» или «varistor» (переменное сопротивление, варистор).
Первыми преимущества транзисторов оценили любители радио, поскольку небольшие элементы давали возможность отказаться от огромных ламповых приемников и сделать эти устройства переносными. После изобретения микросхемы отпала необходимость соединять компоненты электрической схемы вручную, а транзисторы стали постепенно уменьшаться в размерах.
Подобно радиолампе, транзистор позволяет с помощью небольшого сигнала (напряжение для лампы, ток для транзистора) в одном контуре управлять относительно большим током в другом контуре. Благодаря небольшим размерам, простоте структуры, низким энергетическим потребностям и малой стоимости транзисторы быстро вытеснили электронные лампы во всех радиотехнических приборах, за исключением устройств высокой мощности, используемых, например, в радиовещании или промышленных радиочастотных нагревательных установках. В настоящее время во всех высокоскоростных радиотехнических устройствах, а также во многих мощных высокочастотных установках, где можно обойтись без электронных ламп, обычно используются биполярные транзисторы. Усовершенствование технологии сделало возможным создание многих транзисторов из крохотных кусочков кремния, способных выполнять более сложные функции. Число транзисторов в одном подобном кусочке возросло с 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). Такие кусочки позволяют строить современные компьютеры, средства связи и управления, причем технология продолжает быстро развиваться.
До настоящее время транзистор является важнейшим элементом микросхем, и без него было бы невозможно существование практически всей современной электронно-цифровой индустрии, в том числе и компьютеров. |