નીચેના ફકરાના આધારે પ્રથમ સોલિડ-સ્ટેટ ડિવાઇસ અને તેના ઉપયોગનું વર્ણન કરો.
Context:વીજળી વિશે કોઈ જ્ઞાન અસ્તિત્વમાં છે તે પહેલાં, લોકો ઇલેક્ટ્રિક માછલીના આંચકાથી વાકેફ હતા. 2750 બીસીઇથી ડેટિંગ પ્રાચીન ઇજિપ્તની લખાણો આ માછલીને "નાઇલનો થંડરરર" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, અને તેમને અન્ય તમામ માછલીઓના "રક્ષકો" તરીકે વર્ણવે છે. પ્રાચીન ગ્રીક, રોમન અને અરબી પ્રકૃતિશાસ્ત્રીઓ અને ચિકિત્સકો દ્વારા હજારો વર્ષો પછી ઇલેક્ટ્રિક માછલીની ફરી જાણ કરવામાં આવી હતી. ઘણા પ્રાચીન લેખકો, જેમ કે પ્લિનિયસ ધ એલ્ડર અને સ્ક્રિબોનિયસ લાર્ગસ, ઇલેક્ટ્રિક કેટફિશ અને ઇલેક્ટ્રિક કિરણો દ્વારા વિતરિત ઇલેક્ટ્રિક આંચકાઓની નિષ્ક્રિય અસરની પુષ્ટિ કરે છે, અને જાણે છે કે આવા આંચકાઓ વાહક પદાર્થો સાથે મુસાફરી કરી શકે છે. ઈલેક્ટ્રિક માછલીને સ્પર્શ કરવા માટે દર્દીઓને નિર્દેશિત કરવામાં આવ્યા હતા ભૂમધ્ય સમુદ્રની આસપાસની પ્રાચીન સંસ્કૃતિઓ જાણતા હતા કે એમ્બરની લાકડીઓ જેવી કેટલીક વસ્તુઓ, ચામડી જેવા પ્રકાશ પદાર્થોને આકર્ષવા માટે બિલાડીના ફર સાથે ઘસવામાં આવી શકે છે. મિલેટસના થેલેસે આશરે 600 બીસીઇની આસપાસ સ્થિર વીજળી પર નિરીક્ષણોની શ્રેણી બનાવી હતી, જેમાંથી તેઓ માનતા હતા કે ઘર્ષણ એમ્બરને ચુંબકીય બનાવે છે, જેમ કે મેગ્નેટાઇટ જેવા ખનિજોથી વિપરીત, જેને ઘસવાની જરૂર નથી. થેલ્સ માનતા હતા કે આકર્ષણ મેગ્નેટિક અસરને કારણે ખોટું હતું, પરંતુ પાછળથી વિજ્ઞાન મેગ્નેટિઝમ અને વીજળી વચ્ચેની કડી સાબિત કરશે. એક વિવાદાસ્પદ સિદ્ધાંત મુજબ, પાર્થિઅન્સને ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગનું જ્ઞાન હોઈ શકે છે, જે બગદાદ બેટરીની 1936 ની શોધ પર આધારિત છે, જે ગેલ્વેનિક સેલ જેવું લાગે છે, જો કે તે અનિશ્ચિત છે કે આ આર્ટિફેક્ટ પ્રકૃતિમાં ઇલેક્ટ્રિકલ છે કે નહીં. 1600 સુધી, જ્યારે ઇંગ્લીશ વૈજ્ઞાનિક વિલિયમ ગિલ્બર્ટે ડી મેગ્નેટે લખ્યું હતું, ત્યારે વીજળી હજારો વર્ષો સુધી બૌદ્ધિક જિજ્ઞાસા કરતાં થોડી વધુ રહેશે, જેમાં તેમણે વીજળી અને મેગ્નેટિઝમનો કાળજીપૂર્વક અભ્યાસ કર્યો હતો, જે એમ્બરને ઘસવાથી ઉત્પન્ન થતી સ્થિર વીજળીથી લોડસ્ટોન અસરને અલગ પાડે છે. તેમણે ન્યુ લેટિન શબ્દ ઇલેક્ટ્રિકસ ("એમ્બર" અથવા "એમ્બર જેવા", ઇલેક્ટ્રોન, "એમ્બર" માટે ગ્રીક શબ્દ) નો ઉપયોગ કર્યો હતો. આ જોડાણથી અંગ્રેજી શબ્દો "ઇલેક્ટ્રિક" અને "ઇલેક્ટ્રિકિટી" ની ઉત્પત્તિ થઈ, જે 1646 માં થોમસ બ્રાઉનની સ્યુડોડોક્સિયા એપિડેમિકામાં પ્રિન્ટમાં પ્રથમ વખત દેખાયા હતા. ઓટ્ટો વોન ગ્યુરિકે, રોબર્ટ બોયલ, સ્ટીફન ગ્રે અને સી. એફ. ડુ ફે દ્વારા 17 મી અને 18 મી સદીની શરૂઆતમાં વધુ કામ કરવામાં આવ્યું હતું. ૧૮મી સદીના અંતમાં બેન્જામિન ફ્રેન્કલિનએ વીજળીના ક્ષેત્રમાં વ્યાપક સંશોધન કર્યું હતું. જૂન 1752 માં તેમણે એક ધાતુની ચાવીને ભેજવાળી પતંગની સળિયાના તળિયે જોડી દીધી હતી અને તોફાન-જોખમી આકાશમાં પતંગ ઉડાવ્યો હતો. ચાવીથી તેના હાથની પાછળના ભાગમાં કૂદકો લગાવતા સ્પાર્કનો ક્રમ દર્શાવે છે કે વીજળી ખરેખર પ્રકૃતિમાં વિદ્યુત છે. તેમણે લીડેન જારના દેખીતી રીતે વિરોધાભાસી વર્તનને પણ સમજાવ્યું હતું કે ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જની મોટી માત્રાને સંગ્રહિત કરવા માટે એક ઉપકરણ તરીકે બંને હકારાત્મક અને નકારાત્મક ચાર્જથી બનેલા વીજળીના સંદર્ભમાં ૧૭૭૫ માં, હ્યુજ વિલિયમસને રોયલ સોસાયટીને ઇલેક્ટ્રિક ઇલ દ્વારા પહોંચાડવામાં આવેલા આંચકાઓ પરના પ્રયોગોની શ્રેણીની જાણ કરી; તે જ વર્ષે સર્જન અને એનાટોમિસ્ટ જ્હોન હંટરએ માછલીના ઇલેક્ટ્રિક અંગોની રચનાનું વર્ણન કર્યું. ૧૭૯૧માં લુઇગી ગાલ્વાનીએ બાયોઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક્સની પોતાની શોધ પ્રકાશિત કરી, જેમાં તેમણે દર્શાવ્યું હતું કે વીજળી એ માધ્યમ છે જેના દ્વારા ચેતાકોષો સ્નાયુઓને સંકેતો આપે છે. ૧૮૦૦માં એલેસાન્ડ્રો વોલ્ટાની બેટરી, અથવા વોલ્ટેઇક પાઇલ, જે ઝીંક અને તાંબાના વૈકલ્પિક સ્તરોથી બનેલી હતી, વૈજ્ઞાનિકોને અગાઉ ઉપયોગમાં લેવાતા ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક મશીનો કરતાં વિદ્યુત ઊર્જાનો વધુ વિશ્વસનીય સ્ત્રોત પૂરો પાડ્યો હતો. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમની ઓળખ, ઇલેક્ટ્રિક અને મેગ્નેટિક ઘટનાઓની એકતા, 1819-1820 માં હંસ ક્રિશ્ચિયન ઓર્સ્ટેડ અને એન્ડ્રે-મેરી એમ્પેરેને કારણે છે. માઈકલ ફેરાડેએ 1821 માં ઇલેક્ટ્રિક મોટરની શોધ કરી હતી, અને જ્યોર્જ ઓમે 1827 માં વિદ્યુત સર્કિટનું ગાણિતિક વિશ્લેષણ કર્યું હતું. ઇલેક્ટ્રિસિટી અને મેગ્નેટિઝમ (અને પ્રકાશ) ને ચોક્કસપણે જેમ્સ ક્લાર્ક મેક્સવેલ દ્વારા જોડવામાં આવ્યા હતા, ખાસ કરીને 1861 અને 1862 માં તેમના "ઓન ફિઝિકલ લાઇન્સ ઓફ ફોર્સ" માં. જ્યારે 19 મી સદીની શરૂઆતમાં વિદ્યુત વિજ્ઞાનમાં ઝડપી પ્રગતિ જોવા મળી હતી, ત્યારે 19 મી સદીના અંતમાં ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગમાં સૌથી મોટી પ્રગતિ જોવા મળશે. એલેક્ઝાન્ડર ગ્રેહામ બેલ, ઓટ્ટો બ્લેથિ, થોમસ એડિસન, ગેલિલિયો ફેરારિસ, ઓલિવર હેવીસાઇડ, એનોસ જેડલિક, વિલિયમ થોમસન, 1 લી બેરોન કેલ્વિન, ચાર્લ્સ અલ્જરનન પાર્સન્સ, વર્નર વોન સીમેન્સ, જોસેફ સ્વાન, રેજિનાલ્ડ ફેસન્ડન, નિકોલા ટેસ્લા અને જ્યોર્જ વેસ્ટિંગહાઉસ જેવા લોકો દ્વારા, વિદ્યુત વૈજ્ઞાનિક જિજ્ઞાસાથી આધુનિક જીવન માટે આવશ્યક સાધન બની ગયું. 1887 માં, હેઇનરિચ હર્ટ્ઝે શોધ્યું કે અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશથી પ્રકાશિત ઇલેક્ટ્રોડ્સ વધુ સરળતાથી વિદ્યુત સ્પાર્ક્સ બનાવે છે. 1905 માં, આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈને એક કાગળ પ્રકાશિત કર્યો હતો જેમાં ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસરના પ્રાયોગિક ડેટાને સમજાવ્યું હતું કે પ્રકાશ ઊર્જાને અલગ અલગ ક્વોન્ટાઇઝ્ડ પેકેટોમાં લઈ જવામાં આવે છે, જે ઇલેક્ટ્રોનને ઊર્જા આપે છે. આ શોધથી ક્વોન્ટમ ક્રાંતિ થઈ. આઈન્સ્ટાઈનને 1921 માં "ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસરના કાયદાની શોધ" માટે ભૌતિકશાસ્ત્રમાં નોબેલ પુરસ્કાર આપવામાં આવ્યો હતો. ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસરનો ઉપયોગ ફોટોસેલ્સમાં પણ થાય છે જેમ કે સોલર પેનલ્સમાં મળી શકે છે. સૌપ્રથમ સોલિડ-સ્ટેટ ડિવાઇસ "બિલાડીની મૂછ ડિટેક્ટર" હતું જેનો ઉપયોગ 1900 ના દાયકામાં રેડિયો રીસીવરોમાં કરવામાં આવ્યો હતો. એક વ્હીસ્પર જેવા વાયરને સખત સ્ફટિક (જેમ કે જર્મનીયમ સ્ફટિક) સાથે સંપર્કમાં મૂકવામાં આવે છે જેથી સંપર્ક જંકશન અસર દ્વારા રેડિયો સિગ્નલ શોધી શકાય. સોલિડ-સ્ટેટ કમ્પોનન્ટમાં, વર્તમાન ઘન તત્વો અને સંયોજનો સુધી મર્યાદિત છે જે ખાસ કરીને તેને સ્વિચ કરવા અને વધારવા માટે એન્જિનિયર્ડ છે. વર્તમાન પ્રવાહને બે સ્વરૂપોમાં સમજી શકાય છેઃ નકારાત્મક ચાર્જ ઇલેક્ટ્રોન તરીકે, અને હકારાત્મક ચાર્જ ઇલેક્ટ્રોન ખામીઓ તરીકે છિદ્રો કહેવાય છે. આ ચાર્જ અને છિદ્રોને ક્વોન્ટમ ભૌતિકશાસ્ત્રની દ્રષ્ટિએ સમજવામાં આવે છે. બિલ્ડિંગ મટિરિયલ મોટે ભાગે સ્ફટિકીય સેમીકન્ડક્ટર હોય છે. સોલિડ-સ્ટેટ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ટ્રાન્ઝિસ્ટર ટેકનોલોજીના ઉદભવ સાથે તેના પોતાના પર આવ્યા હતા. પ્રથમ કાર્યરત ટ્રાન્ઝિસ્ટર, જેર્મેનિયમ આધારિત પોઇન્ટ-કોન્ટેક્ટ ટ્રાન્ઝિસ્ટરની શોધ જ્હોન બાર્ડિન અને વોલ્ટર હૌસર બ્રટેઇન દ્વારા બેલ લેબ્સમાં 1947 માં કરવામાં આવી હતી, ત્યારબાદ 1948 માં દ્વિધ્રુવી જોડાણ ટ્રાન્ઝિસ્ટરનું નિર્માણ થયું હતું.
સૌપ્રથમ સોલિડ-સ્ટેટ ડિવાઇસ "બિલાડીની મૂછ ડિટેક્ટર" હતું જેનો ઉપયોગ 1900 ના દાયકામાં રેડિયો રીસીવરોમાં કરવામાં આવ્યો હતો. એક વ્હીસ્પર જેવા વાયરને સખત સ્ફટિક (જેમ કે જર્મનીયમ સ્ફટિક) સાથે સંપર્કમાં મૂકવામાં આવે છે જેથી સંપર્ક જંકશન અસર દ્વારા રેડિયો સિગ્નલ શોધી શકાય.