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Solid-state electronics are semiconductor electronics: electronic equipment that use semiconductor devices such as transistors, diodes and integrated circuits (ICs).[1][2][3][4][5] The term is also used as an adjective for devices in which semiconductor electronics that have no moving parts replace devices with moving parts, such as the solid-state relay, in which transistor switches are used in place of a moving-arm electromechanical relay, or the solid-state drive (SSD), a type of semiconductor memory used in computers to replace hard disk drives, which store data on a rotating disk.[6]
History
The term solid-state became popular at the beginning of the semiconductor era in the 1960s to distinguish this new technology. A semiconductor device works by controlling an electric current consisting of electrons or holes moving within a solid crystalline piece of semiconducting material such as silicon, while the thermionic vacuum tubes it replaced worked by controlling a current of electrons or ions in a vacuum within a sealed tube.
最初の固体電子デバイスは1904年頃に発明された原始的な半導体ダイオードである猫のひげ検出器であったが、固体電子工学は1947年のトランジスタの発明から始まった。 [7]それ以前は、すべての電子機器は真空管を使用していた。なぜなら、真空管はすべての電子機器に不可欠な機能である増幅が可能な唯一の電子部品だったからである。 1947年にベル研究所でウィリアム・ショックレーのもとで働いていたときにジョン・バーディーンおよびウォルター・ハウザー・ブラッテンによって発明されたトランジスタ[8]も増幅が可能であり、真空管に取って代わった。最初のトランジスタHi-FiシステムはGEのエンジニアによって開発され、 1955年にフィラデルフィア大学で実証された。[9]商業生産に関しては、フィッシャーTR-1が最初の「オールトランジスタ」プリアンプであり、1956年半ばに利用可能になった。[10] 1961年にトランジトロニクスという会社がソリッドステートアンプTEC S-15を発売した。[11]
1960年代から1970年代にかけて、かさばって壊れやすく、エネルギーを大量に消費する真空管がトランジスタに置き換えられたことで、技術だけでなく人々の習慣にも革命が起こり、トランジスタラジオ、カセットテーププレーヤー、トランシーバー、クォーツ時計などの最初の本当にポータブルな民生用電子機器や、最初の実用的なコンピューターや携帯電話が誕生しました。その他の固体電子デバイスの例としては、マイクロプロセッサチップ、LEDランプ、太陽電池、カメラで使用される電荷結合素子（CCD）イメージセンサー、半導体レーザーなどがあります。
また、1960年代から1970年代にかけて、テレビメーカーは真空管から半導体に切り替え、ブラウン管（CRT）がまだ真空管であったにもかかわらず、テレビを「100%ソリッドステート」 [12]として宣伝しました。これは、CRTを含まないシャーシのみが100%ソリッドステートであることを意味していました。初期の広告ではこの区別を詳しく説明していましたが[13]、後の広告では、視聴者がすでにそのことを知っていると想定し、単に「100%ソリッドステート」に短縮されました。LEDディスプレイは、真に100%ソリッドステートであると言えます。[14]
参照
参考文献
- ^ Murty, BS; Shankar, P.; Raj, Baldev; et al. (2013). ナノサイエンスとナノテクノロジーの教科書。Springer Science and Business Media。pp. 108–109。ISBN 978-36422803062017年12月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ パパドプロス、クリスト（2013）。固体電子デバイス：入門。シュプリンガーサイエンスアンドビジネスメディア。pp.5-6。ISBN 978-14614883612017年12月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ Vaughan, Francis (2012年2月22日). 「なぜ単に「固体」ではなく「固体状態」という表現なのか?」StraightDope メッセージボード(メーリングリスト). 2017年12月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017年12月5日閲覧。
- ^ 「電子機器に関してソリッドステートとはどういう意味か？」How Stuff Works。InfoSpace Holdings LLC。 2017年。 2017年12月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年12月5日閲覧。
- ^ 「ソリッドステートデバイス」。ブリタニカ百科事典オンライン。ブリタニカ百科事典社。2017年。2017年8月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017年12月5日閲覧。
- ^ カンパルド、ジョバンニ;ティツィアーニ、フェデリコ。イアクロ、マッシモ (2011)。メモリ大容量ストレージ。シュプリンガーの科学とビジネスメディア。 p. 85.ISBN 978-36421475242017年12月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ Papadopoulos (2013)固体電子デバイス: 入門 Archived 2017-12-29 at the Wayback Machine、p. 11、81-83
- ^ マヌエル・カステルス（1996年）。情報化時代：経済、社会、文化。オックスフォード：ブラックウェル。ISBN 978-0631215943. OCLC 43092627.
- ^ ソラブ・K・ガンディー、ヴァーノン・マティス、エドワード・ケオンジャン、リチャード・シーア他 (1957) 世界初のトランジスタHi-Fiシステム
- ^ アナウンスメント High Fidelity、1956年3月、9ページ
- ^ アナウンスメントオーディオマガジン、1961年8月、44ページ
- ^ 「1975 Sears Christmas Wishbook」. Sears . 1975. p. 378. 2023年12月7日閲覧。
- ^ 「RCAのLife誌広告」 1971年10月30日. 2023年12月7日閲覧。
- ^ Feng, Zhe Chuan編 (2017). 固体照明とLEDハンドブック. Taylor & Francis . doi :10.1201/9781315151595. ISBN 978-1-315-15159-5. 2023年12月7日閲覧。