Семь элементов, которые изменили мир

60. Кремний, как и углерод, имеет четыре электрона во внешней оболочке и поэтому устанавливает связи с собой, образуя кристалл, подобно тому как атомы углерода образуют связи между собой, в результате чего создается алмаз. Чтобы выбить электроны из этой кристаллической структуры, требуется большая энергия, и поэтому, так как электрический ток представляет собой поток электронов, чистый кремний способен в лучшем случае проводить очень слабый ток. Лучший полупроводник может быть создан посредством «добавления» кристалла с атомами других элементов. Либо эти атомы будут добавлять дополнительные электроны в кристалл, либо будут действовать как «дырки», в которые могут попадать электроны, в результате чего протекает более сильный ток. Если в полупроводнике избыток электронов, он называется полупроводником n-типа (n – от negative), если же избыток дырок, то полупроводником p-типа (p – от positive). Солнечный фотоэлемент состоит из слоя кремния n-типа, помещенного между двумя слоями кремния p-типа. Электрическое поле создается между отрицательными свободными электронами и положительными свободными дырками. Когда фотон поглощается солнечным фотоэлементом, он разбивает пару электрон-дырка на свободный электрон и свободную дырку, которые затем движутся в противоположные стороны устройства под воздействием электрического поля. Этот поток может использоваться как источник электрической энергии.

61. Кремний – важный инструмент для возобновляемого и не возобновляемого аспекта перехода. Сланцевый газ высвобождается из породы под воздействием песка (двуокись кремния) и воды под высоким давлением.

62. «Vast Power of the Sun Is Tapped By Battery Using Sand Ingredient», New York Times, 26 April 1954.

63. IBM 11230, Initial Press Release, IBM Data Processing Division, 11 February 1965.

64. В 2002 г. было проведено беспрецедентное исследование на месторождении Тандер Хорс, позволившее получить около 28 терабайт информации, что в миллиард раз больше, чем память IBM 1130. На обработку этой информации компьютерным центром BP в Хьюстоне ушло около месяца, но всего двумя годами ранее потребовалось бы два года.

65. В электровакуумной лампе горячие катодные нити эмитируют электроны, затем притягивающиеся анодной пластиной, на которую подается положительное напряжение. Так как анод холодный и поэтому не эмитирует электронов, ток течет только в одном направлении. Если сетку, на которую подается отрицательное напряжение, поместить между катодной нитью и положительным анодом, то электроны будут отклоняться, и ток не потечет. Уберите напряжение с сетки, и ток потечет, как прежде. Включение и выключение напряжения на сетке, расположенной между катодом и анодом, позволяет применять электровакуумную лампу как вентиль. Электровакуумная лампа может использоваться также как усилитель электрического сигнала, поданного на сетку.

66. Интерес к полупроводникам возник у Шокли во время Второй мировой войны, когда он разрабатывал технологию детектирования электромагнитных волн. Во время войны Шокли также оказывал влияние на решение сбросить атомные бомбы на Хиросиму и Нагасаки, так как участвовал в подготовке отчета о вероятных людских потерях в случае вторжения на Японские острова.

67. Бардин и Бреттен использовали проводящую жидкость для создания на поверхности электрического поля, разрушавшего эту поверхность и делавшего движение электрического тока невозможным.

68. Название транзистор (transistor) образовано из слов «transfer resistor», то есть передающий резистор. Вскоре после изобретения транзистора Бреттен попросил одного из своих сотрудников, Джона Пирса, зайти к нему в кабинет. Ему был задан вопрос о возможном названии нового устройства. Пирс вспоминал: «В тот момент или немного позже я подумал, что электровакуумные лампы обладают транспроводимостью, а транзисторы будут обладать транссопротивлением… Существовали резисторы, и индукторы, и другие твердые составляющие, конденсаторы и сердечники, по-видимому, присутствовали во всех типах электронных приборов. От транссопротивления я пришел к транзистору». См.: Shurkin, Broken Genius [ebook], location 1889/5785.