Дараах хэсгийг үндэслэн анхны хатуу давхаргын төхөөрөмж болон түүний хэрэглээг тайлбарла.
Context:Цахилгаантай холбоотой ямар ч мэдлэг бий болохоос удаан хугацааны өмнө хүмүүс цахилгаан загасны цочролд өртөж байсныг мэддэг байжээ. МЭӨ 2750 оны эртний Египетийн бичиг баримтууд эдгээр загасыг "Нил мөрний гулгалт" гэж нэрлэж, бусад загаснуудын "бага хамгаалагч" гэж тодорхойлсон байдаг. Цахилгаан загас нь олон мянган жилийн дараа эртний Грек, Ромын болон Арабын байгаль судлаач, эмч нар дахин мэдээлсэн байна. Эртний хэд хэдэн зохиолч, тухайлбал, Ахмад Плиний, Скрибониус Ларгус нар цахилгаан загас болон цахилгаан гэрэл цахилгаан цохилтын үр дагаврыг эмх замбараагүй болгодог гэдгийг баталж, цахилгаан цохилт нь дамжуулагч эд зүйлсийн дагуу дамжин өнгөрдөг гэдгийг мэддэг байжээ. Гут, толгой өвдөх зэрэг өвчтэй өвчтөнд цахилгаан загас дээр хүрч, хүчтэй цохилт нь тэднийг эдгээх болно гэсэн найдлагатай байсан. Газар дундын тэнгисийн орчмын эртний соёл иргэншлүүд янтар чулуу зэрэг зарим зүйлийг муурны үсээр хутгаж, үүл шиг хөнгөн эд зүйлсийг татах боломжтой гэдгийг мэддэг байсан. МЭӨ 600 орчим онд Талес нь статик цахилгаан дээр хэд хэдэн ажиглалтыг хийсэн бөгөөд энэ нь магнит гэх мэт эрдэс баялгийн эсрэгээр, сүрдэл нь амбраг магнит болгодог гэж тэр итгэж байв. Талес нь магнитын нөлөөгөөр татах нь зөв биш байсан боловч хожим шинжлэх ухаан магнетизм болон цахилгаан хоорондын холбоог нотлох болно. Хэлэлцээтэй онолын дагуу Партчууд 1936 онд гальваник элементтэй төстэй Багдадын батарейг олж илрүүлсэнтэй холбоотойгоор цахилгаан хийний талаар мэдлэгтэй байсан байж болох ч энэ артефакт цахилгаан шинж чанартай байсан эсэх нь тодорхойгүй. Цахилгаан нь англи эрдэмтэн Уильям Гилберт De Magnete-г бичиж, цахилгаан, магнетизмыг нарийвчлан судалж, магнит чулууны үр дагаврыг амбраа хальж үүссэн статик цахилгаангаас ялгаруулж, 1600 он хүртэл олон мянган жилийн турш оюуны сонин сонин хэвээр үлджээ. Тэрээр шинэ латин үг electricus ("амбэр" эсвэл "амбэр шиг", elektron, "амбэр" гэсэн грек үг) -ийг шингээсний дараа жижиг зүйлсийг татах шинж чанарыг илэрхийлсэн. Энэ холбоо нь англи хэлний "электр" болон "электр" гэсэн үгсийг бий болгосон бөгөөд тэдгээрийг анх 1646 онд Томас Брауны Pseudodoxia Epidemica-д хэвлүүлсэн байна. 17-р ба 18-р зууны эхэн үед Отто фон Герик, Роберт Бойл, Стивен Грей, К. Ф. ду Фэй нар цаашид судалгаа хийжээ. 18-р зууны сүүлчээр Бенжамин Франклин цахилгаан эрчим хүчний талаар өргөн хүрээтэй судалгаа хийж, ажлаа санхүүжүүлэхын тулд эд хөрөнгийгээ зарсан байна. 1752 оны зургадугаар сард тэр металл түлхүүртэй угаасан зүгийн доод хэсэгт нэгтгэн зүгийг хар салхины аюултай тэнгэрт нисгүүлсэн гэж үздэг. Түүний гарын хоолой дээр түлхүүрээс цуврал шуугиан гарах нь цацраг үнэхээр цахилгаан шинж чанартай болохыг харуулсан. Түүнчлэн тэрээр Лейденын савыг их хэмжээний цахилгаан цэнэг хадгалах тоног төхөөрөмж болгон цахилгаан эрчим хүчний хувьд эерэг болон сөрөг цэнэгээс бүрддэг гэж үзэн парадокс мэт харагдах зан үйлийг тайлбарласан. 1775 онд Хью Уильямсон цахилгаан элэгний урсгалаар хийсэн туршилтын талаар Хаан нийгэмлэгт мэдээлсэн бөгөөд мөн онд мэс заслын эмч, анатомич Жон Хантер загасны цахилгаан эрхтний бүтцийг тодорхойлжээ. 1791 онд Луиджи Галвани биоэлектромагнетикийн нээлтээ гаргаж, цахилгаан нь мэдрэлийн эсүүд булчингуудад дохио дамжуулах хэрэгсэл болохыг харуулсан байна. 1800 онд Алесандро Вольтын бүтээсэн цинк ба зэсийн давхаргыг өөр хоорондоо солилцож бүтээсэн батарей нь эрдэмтэд өмнө нь ашиглаж байсан цахилгаан станцуудаас илүү найдвартай цахилгаан эрчим хүчний эх үүсвэртэй болжээ. Цахилгаан соронзон, цахилгаан болон магнит үзэгдлийн нэгдлийг 1819-1820 онд Ханс Кристиан Орстед, Андре-Мари Ампер нар хүлээн зөвшөөрсөн байна. Майкл Фарадей нь 1821 онд цахилгаан хөдөлгүүр бүтээсэн бол Георг Ом 1827 онд цахилгаан эрчим хүчийг математикийн аргаар шинжилжээ. Цахилгаан болон магнетизм (эсвэл гэрэл) нь Жеймс Клерк Максвелл, ялангуяа түүний "Физикийн хүчний шугам дээр" 1861 ба 1862 онд тодорхой холбогдсон байна. 19-р зууны эхээр цахилгаан шинжлэх ухааны хурдацтай дэвшил гарч байсан бол 19-р зууны сүүлчээр цахилгаан инженерчлэлийн хамгийн том дэвшил гарч байв. Александр Грэм Белл, Отто Блати, Томас Эдисон, Галилео Феррарис, Оливер Хевисайд, Аньос Жедлик, Уильям Томсон, 1-р Барон Кельвин, Чарльз Алжернон Парсонс, Вернер фон Сименс, Жозеф Сван, Реджинальд Фессенден, Никола Тесла, Жорж Вестингхаус зэрэг хүмүүсийн тусламжтайгаар цахилгаан нь шинжлэх ухааны сонин сонин зүйлээс орчин үеийн амьдралд чухал хэрэгсэл болж хувирсан юм. 1887 онд Хайнрих Герц хэт ягаан туяаны гэрэлээр тоноглогдсон электродууд цахилгаан цацрагийг илүү хялбар үүсгэдэг болохыг олж илрүүлсэн. 1905 онд Альберт Эйнштейн фотоэлектрик нөлөөний туршилтын өгөгдлийг цахилгаан эрчим хүчийг эрчим хүчээр ханган, дискрет квантчилсан багцад авч явахын үр дүн гэж тайлбарласан өгүүлэл хэвлүүлсэн. Энэ нээлт нь квантын хувьсгалд хүргэсэн юм. Эйнштейн 1921 онд физикийн салбарын Нобелийн шагналыг "Фотоэлектр нөлөөний хуулийг нээсэн" гэж шагнажээ. Нарны батарейн фотоэлектрик нөлөө нь нарны батарейн фотоэлементүүдэд ч хэрэглэгддэг. Анхны хатуу давхаргын төхөөрөмж нь 1900 оны үед радио хүлээн авагчдад анх ашиглагдсан "мээний цайны детектор" байсан юм. Угаалгын хэлбэртэй зүүг хатуу кристалл (жишээ нь германий кристалл) -тай хөнгөн дохиотой холбогдож, радио дохиог дохионы нөлөөгөөр илрүүлнэ. Хатуу давхаргын бүрэлдэхүүн хэсэгт цахилгаан нь хатуу элементүүд болон түүнийг өөрчлөх, өргөжүүлэхэд тусгайлан бүтээгдсэн нэгдлүүдэд хязгаарлагддаг. Одоогийн урсгалыг хоёр хэлбэрээр ойлгож болно: сөрөг цэнэгтэй электрон болон эерэг цэнэгтэй электрон дутагдал гэж нэрлэдэг. Эдгээр цэнэг, нүхүүд нь квантын физикийн хувьд ойлгогдож байна. Барилгын материал нь ихэвчлэн кристаллын хагас дамжуулагч байдаг. Хатуу цахилгаан технологи нь транзисторын технологи гарч ирснээр өөрийнхөөрөө болжээ. Анхны ажиллах транзисторыг, германиум дээр суурилсан цэгтэй холбооны транзисторыг 1947 онд Жон Бардин, Уолтер Хаузер Браттайн нар Bell Labs-д бүтээсэн бөгөөд дараа нь 1948 онд биполяр хуримтлагын транзисторыг бүтээжээ.
Анхны хатуу давхаргын төхөөрөмж нь 1900 оны үед радио хүлээн авагчдад анх ашиглагдсан "мээний цайны детектор" байсан юм. Угаалгын хэлбэртэй зүүг хатуу кристалл (жишээ нь германий кристалл) -тай хөнгөн дохиотой холбогдож, радио дохиог дохионы нөлөөгөөр илрүүлнэ.