
固体電子機器は半導体電子機器です。トランジスタ、ダイオード、集積回路(IC)などの半導体デバイスを使用する電子機器です。 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] この用語は、可動部品のない半導体電子機器が可動部品のあるデバイスを置き換えるデバイスを表す形容詞としても使用されます。たとえば、可動アームの電気機械式リレーの代わりにトランジスタスイッチを使用する固体リレーや、回転ディスクにデータを保存するハードディスクドライブの代わりにコンピュータで使用される半導体メモリの一種である固体ドライブ(SSD)などです。[ 6 ]
半導体時代の幕開けとなった1960年代に、この新しい技術を区別するために「固体素子」という用語が普及しました。半導体素子は、シリコンなどの半導体材料の固体結晶内部を移動する電子または正孔からなる電流を制御することで動作します。一方、半導体素子が取って代わった熱電子真空管は、密閉された管内の真空中で電子またはイオンの電流を制御することで動作していました。
最初の固体電子デバイスは、1904 年頃に発明された粗雑な半導体ダイオードである猫のひげ検出器でしたが、固体電子工学は1949 年のトランジスタの発明から始まりました。 [ 7 ]それ以前は、すべての電子機器は真空管を使用していました。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す。1947年にベル研究所でウィリアム・ショックレーの下で働いていたジョン・バーディーンとウォルター・ハウザー・ブラッテンによって発明されたトランジスタも増幅が可能で、真空管に取って代わりました。 [ 8 ]最初のトランジスタ ハイファイ 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のペンシルベニア大学で実証されました。[ 9 ]商業生産の点では、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、1956 年半ばに発売されました。[ 10 ] 1961年、Transis-tronics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、かさばり壊れやすくエネルギー消費の激しい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生活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、クォーツ時計といった初の真に持ち運び可能な民生用電子機器や、初の実用的なコンピュータや携帯電話が実現しました。固体電子デバイスのその他の例としては、マイクロプロセッサチップ、LEDランプ、太陽電池、カメラに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年代と1970年代には、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)は依然として真空管であるにもかかわらず、「100%ソリッドステート」 [ 12 ]として宣伝しました。これは、シャーシのみが100%ソリッドステートであり、CRTは含まれていないことを意味していました。初期の広告ではこの区別が明確に示されていましたが[ 13 ]、後の広告では視聴者がすでにそのことを理解していると想定し、「100%ソリッドステート」と短縮されました。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 ]