Mühendis Bilim / Bilim / Elektronik Biliminin Gelişim Süreci

Elektronik Biliminin Gelişim Süreci

Hasan Eren EMİR | 29 Şubat 2016, 13:12 | Bilim | 2199 görüntülenme

Geçmiş çağlardan beri statik yapısıyla bilinen elektrik, ancak 18.yüzyılda insanlığa yarar sağlamaya başlamıştır. Elektrik yasalarını temel alarak gelişme sürecine giren elektronik bilimi ise 20.yüzyıldan günümüze gelmiştir. Bu gelişim, günlük yaşantımızda olmazsa olmaz cihazların üretimine ve boyutlarının inanılmaz derecede küçülmesine kaynak olmuştur. Fakat 1950 li yıllara değin Elektronik terimi kullanılmamıştır. Bu bilim dalının başlangıç evrelerinde genellikle vakumlu tüpler, alıcı verici sistemleri kullanıldığı için Radyo Teknolojisi olarak anılmıştır.

Lee De Forest

Temelinde serbest elektronların hareketinin, devre elemanlarına aktarılmasına dayanan elektronik bilimi, Amerikalı mucit Lee De Forest‘ ın ilk analog devre elemanı Triyod u 1906’da bulmasıyla başlamıştır. Triyod, vakumlu cam tüpten oluşan, sinyal yükseltici(amplifikatör) devre elemanıdır.

Transistörün Mucitleri

Sonraki yıllarda yarıiletken(semiconductor) teknolojisinin gelişmesi, modern elektroniğin gelişmesini tetiklemiştir. 1947 yılında Bell Laboratuvarı‘nda yarı iletkenler hakkında bilinen ilk çalışmalar yapılmıştır. John Bardeen(solda), William Shockley(ortada) ve Walter H. Brattain(sağda) tarafından, tek yönde iletken, diğer yönde büyük bir direnç göstermesi hedeflenen kristal diyot elde etmek için yapılan bu çalışmalar sonraki yıllarda Nobel Ödülüne layık görülmüştür.

İlk Transistör

Germanyum kristalinin ters yönde daha iyi direnç göstermesi ve daha iyi doğrultma yaptığının keşfedilmesi ile Germanyum Diyotlar ortaya çıkmıştır. Ardından germanyum kristalinin ikinci kontakta akımı şiddetlendirmesi, ilk transistörün(yukarıda) keşfini beraberinde getirmiştir. Transistörün keşfi ve yarıiltekenler üzerine yaptıkları çalışmalardan dolayı 1956 Nobel ödülü bu üçlüye verilmiştir. Shockley’in 1950-1960’larda yeni bir transistör tasarımını ticarileştirme girişimleri Kaliforniya’daki Silikon Vadisi‘nin, elektronik yeniliklerin yuvası haline gelmesine yol açmıştır.

Transistör

Sonraları üç kristal parçasının birbirine yapıştırılması ile PNP ve NPN yüzey temaslı transistörler yapılmıştır. Yüzey temaslı transistörelerin keşfi, başka bir yarıiletken olan Silisyum Transistörlerin üretilmesini ve birden fazla yarıiletken devre elemanının bir arada kullanılmasıyla tümleşik(entegre) devrelerin oluşmasını beraberinde getirmiştir.

Jack Kilby

1957 yılında, Birleşik Devletler Ordusu mühendisi Jack Kilby, tamamen yeni ve devrimci olan Tümleşik Devre(Integrated Circuit) tasarımını gerçekleştirmesiyle 2000 yılında Nobel ödülüne layık görüldü. Texas Instruments‘ a çalışan ilk germanyum yapılı tümleşik devreyi sundu.

Robert NoyceTümleşik Devrenin temel dayanağı Robert Noyce‘ un P-N Eklemi fikrine dayanıyordu. Kilby’nin tasarımının ardından Noyce, daha sorunsuz ve değişik olarak silisyum yapılı, kendi orjinal tümleşik devresini ortaya attı. Üretici firma bu kez Fairchild Semiconductor idi.

Fairchild Semiconductor firması bundan sonra bilgisayarlarda kullanılan cmos çiplerini ve intel404 işlemcisini üreterek günümüz bilgisayar teknolojisine daha da yakınlaşmıştır. Tabi ki burada George Boole‘ün 2li sayı sistemine dayanan boole matematiği çok etkin rol oynamış ve transistörlerin mantık kapıları olarak kullanılması işlemcilerin gelişimini sağlamıştır. Günümüzde transistörler, mikroişlemciler ve işlemciler çalışmalarını halen daha bu matemetiği kullanılarak gerçekleştiriyorlar. Transistörlerin artık nanometre boyutunda olabildiğince küçülmesi sağlanmış ve bundan daha ileriye gidilemeyerek işlemciler üzerinde çekirdek sayıları artırılmaya başlanmıştır. Elektronik teknolojisi günümüze kadar bu şekilde gelişmiş ve gelişmeye devam edecektir. Şimdi ise transistörün yeteri kadar küçülmesinin ardından yeni devre elemanlarının bulunması bekleniyor.

YAZAR BİLGİSİ
Hasan Eren EMİR
Yönetici
Biyografi

Merhabalar. Ben MühendisBilim’ in yöneticisiyim. Çocukluğumdan beri elektik-elektronik ve yazılım alanlarına duyduğum büyük ilgi sebebiyle üniversite eğitimimde bu alana yöneldim. Halen Atatürk Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü’ nde eğitim görmekteyim. Bunun yanında kendi projelerim üzerinde çalışmalarımı sürdürüyorum. Bilim, teknoloji, mühendislik alanlarından gelişmeleri duyuracağım ve diğer projelerimi de yayınlayacağım bir platform ihtiyacından doğan bir diğer projem; MühendisBilim için desteklerinizi bekliyor, iyi okumalar diliyorum.

BENZER GÖNDERİLER

FACEBOOK İLE YORUM YAP

YORUM YAP
  1. reiss, 26 Mart 2018 - 14:12 'de demiş ki:
    reiss

    Gayet başarılı bir anlatım. Teşekürler.
    Yazının sonunda da belirtiğin gibi yarı iletkenlerin işlevselliği tükendi ve bu mantıklaştırılabilinir elementlerin davranışlarından yeterince faydalandıktan sonra yeni bir arayış olarak
    KUANTUM BİLGİSAYARLARI geleceğin mirasçıları olmaya aday.
    Bu konu hakkında bir makale yaza bilirmisin.

    • Hasan Eren EMİR
      Hasan Eren EMİR, 26 Mart 2018 - 20:57 'de demiş ki:
      Hasan Eren EMİR

      İlginiz için teşekkürler. Sizin de belirttiğiniz gibi ya kuantum teknolojisi üzerine gidilecek ya da karbon nanotüpler gibi yeni materyaller yarıiletken teknolojisini bir adım daha öteye taşıyacaklar veya bambaşka keşifler ortaya çıkacak. Kesin olan şu ki, silisyum ve germanyum tabanlı yarıiletken aygıtlar ulaşabileceği zirveye ulaşmış durumda. Bundan sonraki serüveni beklemektense, ülkemizden bu yeni gelişmelere öncülük edecek çalışmaların çıkmasını temenni ediyorum. Açıkçası vakit bulamadığımdan mühendisbilim ile pek ilgilenemiyorum. Ancak ilgili yorumunuzu görünce cevaplamadan geçemedim. İsteğinizi not edeceğim. Vakit bulunca, araştırmaları yapıp siteye eklemeye çalışacağım.


PAYLAŞ