Beschrijf op basis van de volgende passage het eerste solid-state apparaat en het gebruik ervan.
Context:Lang voordat er kennis van elektriciteit bestond, waren mensen zich bewust van schokken van elektrische vissen. In oude Egyptische teksten uit 2750 v.Chr. werd deze vis de "Donder van de Nijl" genoemd en beschreven als de "beschermers" van alle andere vissen. Elektrische vissen werden duizenden jaren later opnieuw gemeld door oude Griekse, Romeinse en Arabische natuurkundigen en artsen. Verscheidene oude schrijvers, zoals Plinius de Oudere en Scribonius Largus, getuigden van het verdovende effect van elektrische schokken die door elektrische meerval en elektrische stralen worden veroorzaakt, en wisten dat dergelijke schokken langs geleidende voorwerpen konden reizen. Patiënten met aandoeningen zoals jicht of hoofdpijn kregen de opdracht om elektrische vissen aan te raken in de hoop dat de krachtige schok hen zou genezen. Oude culturen rond de Middellandse Zee wisten dat bepaalde voorwerpen, zoals staven van amber, met kattenvacht konden worden gewreven om lichte voorwerpen zoals veren aan te trekken. Thales van Miletus maakte rond 600 v.Chr. een reeks waarnemingen van statische elektriciteit, waaruit hij geloofde dat wrijving amber magnetisch maakte, in tegenstelling tot mineralen zoals magnetite, die geen wrijven nodig hadden. Thales had het mis toen hij geloofde dat de aantrekkingskracht te wijten was aan een magnetisch effect, maar later zou de wetenschap een verband tussen magnetisme en elektriciteit bewijzen. Volgens een controversiële theorie hadden de Parthen mogelijk kennis van galvanisering, gebaseerd op de ontdekking in 1936 van de Bagdad-batterij, die lijkt op een galvanische cel, hoewel het onzeker is of het artefact elektrisch van aard was. Elektriciteit zou gedurende duizenden jaren weinig meer dan een intellectuele nieuwsgierigheid blijven tot 1600, toen de Engelse wetenschapper William Gilbert De Magnete schreef, waarin hij een zorgvuldige studie van elektriciteit en magnetisme maakte, waarbij hij het lodestone-effect onderscheidde van statische elektriciteit die door het wrijven van amber werd geproduceerd. Hij bedacht het Nieuwe Latijnse woord electricus ("van amber" of "als amber", elektron, het Griekse woord voor "amber") om te verwijzen naar de eigenschap van het aantrekken van kleine voorwerpen na het wrijven. Deze associatie gaf aanleiding tot de Engelse woorden "electric" en "electricity", die voor het eerst in druk verschenen in Thomas Browne's Pseudodoxia Epidemica van 1646. Verdere werkzaamheden werden uitgevoerd in de 17e en vroege 18e eeuw door Otto von Guericke, Robert Boyle, Stephen Gray en C. F. du Fay. Later in de 18e eeuw deed Benjamin Franklin uitgebreid onderzoek naar elektriciteit en verkocht zijn bezittingen om zijn werk te financieren. In juni 1752 heeft hij naar verluidt een metalen sleutel aan de onderkant van een bevochtigde vliegersnoer bevestigd en de vlieger in een door een storm bedreigde lucht laten vliegen. Een opeenvolging van vonken die van de sleutel naar de achterkant van zijn hand sprongen, toonde aan dat bliksem inderdaad elektrisch van aard was. Hij legde ook het schijnbaar paradoxale gedrag van de Leyden jar uit als een apparaat voor het opslaan van grote hoeveelheden elektrische lading in termen van elektriciteit bestaande uit zowel positieve als negatieve ladingen. In 1775 rapporteerde Hugh Williamson aan de Royal Society een reeks experimenten over de schokken die de elektrische aal veroorzaakt; in datzelfde jaar beschreef de chirurg en anatome John Hunter de structuur van de elektrische organen van de vis. In 1791 publiceerde Luigi Galvani zijn ontdekking van bio-elektromagnetisme, waaruit bleek dat elektriciteit het medium was waarmee neuronen signalen naar de spieren overbrachten. Alessandro Volta's batterij, of voltaic pile, uit 1800, gemaakt van afwisselende lagen zink en koper, verschafte wetenschappers een betrouwbaarder bron van elektrische energie dan de elektrostatische machines die voordien werden gebruikt. De erkenning van elektromagnetisme, de eenheid van elektrische en magnetische verschijnselen, is te danken aan Hans Christian Ørsted en André-Marie Ampère in 1819-1820. Michael Faraday vond in 1821 de elektromotor uit en Georg Ohm analyseerde in 1827 het elektrische circuit wiskundig. Elektriciteit en magnetisme (en licht) werden definitief verbonden door James Clerk Maxwell, in het bijzonder in zijn "On Physical Lines of Force" in 1861 en 1862. Terwijl het begin van de 19e eeuw een snelle vooruitgang in de elektrische wetenschap had gezien, zou het einde van de 19e eeuw de grootste vooruitgang in de elektrische techniek zien. Door mensen als Alexander Graham Bell, Ottó Bláthy, Thomas Edison, Galileo Ferraris, Oliver Heaviside, Ányos Jedlik, William Thomson, 1e Baron Kelvin, Charles Algernon Parsons, Werner von Siemens, Joseph Swan, Reginald Fessenden, Nikola Tesla en George Westinghouse, werd elektriciteit van een wetenschappelijke nieuwsgierigheid veranderd in een essentieel hulpmiddel voor het moderne leven. In 1887 ontdekte Heinrich Hertz dat elektroden die met ultraviolet licht worden verlicht, elektrische vonken gemakkelijker veroorzaken. In 1905 publiceerde Albert Einstein een paper waarin hij experimentele gegevens uitlegde van het foto-elektrisch effect als het resultaat van lichtenergie die wordt gedragen in discrete kwantificeerde pakketten, die elektronen energie geven. Deze ontdekking leidde tot de kwantumrevolutie. Einstein kreeg in 1921 de Nobelprijs voor de Natuurkunde voor "zijn ontdekking van de wet van het foto-elektrische effect". Het foto-elektrische effect wordt ook gebruikt in fotocellen zoals die in zonnepanelen. Het eerste solid-state apparaat was de "cat's-whisker detector" die voor het eerst werd gebruikt in de jaren 1900 in radio-ontvangers. Een snorvormige draad wordt licht in contact gebracht met een vast kristal (zoals een germaniumkristal) om een radiosignaal te detecteren door het contactverbindingseffect. In een solide component is de stroom beperkt tot vaste elementen en verbindingen die speciaal zijn ontworpen om het te schakelen en te versterken. De stroom kan in twee vormen worden begrepen: als negatief geladen elektronen, en als positief geladen elektronen tekortkomingen genaamd gaten. Deze ladingen en gaten worden begrepen in termen van kwantumfysica. Het bouwmateriaal is meestal een kristallijn halfgeleider. De solid-state elektronica kwam tot zijn recht met de opkomst van de transistortechnologie. De eerste werkende transistor, een germanium-gebaseerde punt-contact transistor, werd uitgevonden door John Bardeen en Walter Houser Brattain bij Bell Labs in 1947, gevolgd door de bipolaire verbinding transistor in 1948.
Het eerste solid-state apparaat was de "cat's-whisker detector" die voor het eerst werd gebruikt in de jaren 1900 in radio-ontvangers. Een snorvormige draad wordt licht in contact gebracht met een vast kristal (zoals een germaniumkristal) om een radiosignaal te detecteren door het contactverbindingseffect.