Келесі үзіндіге сүйене отырып, тұңғыш қатты күйдегі құрылғыны және оның қолданылуын сипаттаңыз.
Context:Электр энергиясы туралы білім пайда болғанға дейін адамдар электрлі балықтардың соққысын білетін. 2750 жылы жазылған ежелгі мысырлық мәтіндерде бұл балықтар "Нилдің күн күркіреуі" деп аталып, оларды барлық басқа балықтардың "қорғаушылары" деп сипатталған. Электрлік балық туралы мыңжылдықтар өткеннен кейін ежелгі грек, рим және араб табиғатшылары мен дәрігерлері хабарлаған. Ежелгі жазушылар, мысалы, Плиний мен Скрибониус Ларгус, электрлік мысық пен электр сәулелері беретін электрлік соққылардың сезімталдық әсерін растады және мұндай соққылар өткізгіш заттармен бірге жүретінін білген. Қалқанша немесе бас ауруы бар науқастарға электрлі балықты ұстауға кеңес берілді, бұл күшті соққы оларды емдейді деген үмітте. Жерорта теңізі маңындағы ежелгі мәдениеттер белгілі бір заттарды, мысалы, зәулім түсті таяқтарды мысық жүндерімен сүртіп, қауырсын сияқты жеңіл заттарды тартуға болатынын білген. Талес Милеттік шамамен б.з.д. 600 жылы статикалық электр энергиясына қатысты бірқатар байқаулар жасады, олардан ол сүріну магнит сияқты минералдарға қарама-қарсы, магнит сияқты минералдарға қайшы, магнитті магнитті етті деп сенді. Талес тартылыс магниттік әсерге байланысты деп сенуде қателесті, бірақ кейін ғылым магнит пен электр арасындағы байланысты дәлелдеді. Пікірталас теорияға сәйкес, парфяндықтар 1936 жылы табылған Бағдад батареясы негізінде электрлік жадырау туралы білуі мүмкін, ол гальваникалық жадыраға ұқсайды, бірақ артефакт табиғатында электрлік болған-болмағаны белгісіз. Электр тоғы мыңжылдықтар бойы 1600 жылға дейін интеллектуалдық қызығушылықтан басқа ештеңе болмады, бұл кезде ағылшын ғалымы Уильям Гилберт De Magnete жазды, онда ол электр және магнетизмді мұқият зерттеді, ал амбарды сүрту арқылы пайда болған статикалық электрден магнит әсерін ажыратты. Ол жаңа латынша electricus сөзін ("амбер" немесе "амбер сияқты", электрон, грек сөзі "амбер") майланғаннан кейін кішкентай заттарды тарту қасиетіне қатысты қолданған. Осыдан ағылшын тіліндегі "электр" және "электрлік" деген сөздер пайда болды, олар алғаш рет 1646 жылы Томас Браунның "Псевдодоксия эпидемикасында" басылып шықты. 17 және 18 ғасырдың басында Ото фон Герике, Роберт Бойль, Стивен Грей және К. Ф. ду Фейлер одан әрі жұмыс жасады. 18 ғасырдың соңында Бенджамин Франклин электр энергиясын зерттеуді кеңінен жүргізіп, өз жұмысына қаражат табу үшін дүние-мүлкін сатып жіберді. 1752 жылы маусым айында ол металл кілтті ылғалданған желкен баудың түбіне бекітіп, желкенді дауыл қаупі төнген аспанда ұшырды. Кілттен оның қолының артқы жағына дейін секіріп жатқан бірінен соң бірі пайда болған ұшқыштар найзағайдың шынымен де электрлік болғанын көрсетті. Сонымен қатар ол Лейден ыдысының электр зарядының үлкен мөлшерін қоректендіруге арналған құрылғы ретінде оң және теріс зарядтардан тұратын электр энергиясын сақтаудың парадоксалды мінез-құлқын түсіндірді. 1775 жылы Хью Уильямсон Корольдік қоғамға электрлік бақаның соққылары туралы тәжірибелер сериясы туралы баяндады; сол жылы хирург және анатомист Джон Хантер балықтың электрлік мүшелерінің құрылымын сипаттады. 1791 жылы Луиджи Гальвани биоэлектромагнетизм туралы өз жаңалығын жариялап, нейрондардың бұлшық еттерге сигнал беруінің құралы электр екенін дәлелдеді. 1800 жылы Алессандро Вольтаның цинк пен мыс қабаттарынан жасалған аккумуляторы ғалымдарға бұрын қолданылған электростатикалық машиналарға қарағанда электр энергиясының сенімді көзін ұсынды. Электромагнетизмді, электрлік және магниттік құбылыстардың бірлігін тану Ханс Кристиан Орстед пен Андре-Мари Амперге 1819-1820 жылдары тиесілі. Майкл Фарадей 1821 жылы электр қозғалтқышын ойлап тапқан, ал Георг Ом 1827 жылы электр схемасын математикалық тұрғыдан талдаған. Электр мен магнетизмді (және жарықты) Джеймс Клерк Максвелл, әсіресе оның 1861 және 1862 жылдардағы "Физикалық күш желілері туралы" еңбегінде нақты байланыстырды. XIX ғасырдың басында электр техникасы тез дамыған болса, XIX ғасырдың аяғында электр техникасының ең үлкен жетістіктері байқалады. Александр Грэм Белл, Отто Блати, Томас Эдисон, Галилео Феррарис, Оливер Хевисайд, Аньос Джедлик, Уильям Томсон, 1-ші барон Кельвин, Чарльз Алгернон Парсонс, Вернер фон Сименс, Джозеф Сван, Реджинальд Фессенден, Никола Тесла және Джордж Вестингхаус сияқты адамдар арқылы электр энергиясы ғылыми қызығушылықтан заманауи өмір үшін маңызды құралға айналды. 1887 жылы Генрих Герц ультрафиолет сәулесімен жарықтандырылған электродтар электрлі ұшқырларды әлдеқайда оңай шығаратынын анықтады. 1905 жылы Альберт Эйнштейн фотоэлектрлік эффекттің эксперименттік деректерін дискретті квантты пакеттерде тасымалданатын жарық энергиясының нәтижесі ретінде түсіндірген газет жариялады. Бұл жаңалық кванттық революцияға әкелді. Эйнштейнге 1921 жылы "фотоэлектрлік эффект заңының ашылуы" үшін физика саласындағы Нобель сыйлығы берілді. Фотоэлектрлік эффект күн батареяларында кездесетін фотоэлементтерде де қолданылады. Бірінші қатты күйдегі құрылғы - "мысық детекторы", ол алғаш рет 1900 жылдары радиоқабылдағыштарда қолданылған. Контакттық түйісу әсері арқылы радиосигналды анықтау үшін мысық тәрізді сым қатты кристаллмен (мысалы, германий кристаллы) жеңіл байланысқа қойылады. Қатты күйдегі компонентте ток қатты элементтермен және құрамалармен шектеледі, олар оны ауыстыру және күшейтеді. Ток ағыны екі түрге бөлінеді: теріс зарядталған электрондар және тесіктер деп аталатын оң зарядталған электрондар. Бұл зарядтар мен тесіктер кванттық физика тұрғысынан түсініледі. Құрылыс материалы көбінесе кристалды жартылай өткізгіш болып табылады. Қатты электронды құрылғылар транзистор технологиясының пайда болуымен танымал болды. Ең алғашқы жұмыс істейтін транзисторды, германийге негізделген нүктелік-контактты транзисторды Джон Бардин мен Уолтер Хаузер Браттейн 1947 жылы Белл зертханасында ойлап тапты, содан кейін 1948 жылы биполярлы тұйықталу транзисторы пайда болды.
Бірінші қатты күйдегі құрылғы - "мысық детекторы", ол алғаш рет 1900 жылдары радиоқабылдағыштарда қолданылған. Контакттық түйісу әсері арқылы радиосигналды анықтау үшін мысық тәрізді сым қатты кристаллмен (мысалы, германий кристаллы) жеңіл байланысқа қойылады.