Hace setenta y cinco años, un martes por la mañana, el 16 de diciembre de 1947, dos físicos de los Laboratorios Bell Telephone pusieron corriente en electrodos de oro en una losa de germanio de media pulgada y pudieron obtener una señal eléctrica amplificada. Suena bastante técnico, y lo era. El resultado fue el primer transistor, y ha transformado por completo nuestro mundo moderno.
Como ocurre con la mayoría de las tecnologías, la historia del transistor involucra a muchos actores, pero los tres más importantes fueron John Bardeen, William Shockley y Walter Brattain.
John Bardeen, William Shockley y Walter Brattain en Bell Labs, 1948 (Crédito: Wikimedia Commons/AT&T Archives)
Durante la Segunda Guerra Mundial, Bell Labs de AT&T comenzó a trabajar en la física del estado sólido, como una forma de crear comunicaciones más confiables. William Shockley fue elegido para encabezar estos esfuerzos y, en abril de 1945, había creado la idea de utilizar campos eléctricos externos para influir en el comportamiento de los electrones y los huecos dentro de capas estrechas de semiconductores. Comenzó a experimentar con una variedad de opciones y materiales para estos transistores de «efecto de campo», pero no pudo crear un dispositivo que funcionara.
Unos meses más tarde, se hizo cargo de un grupo de investigadores para trabajar con materiales semiconductores en el laboratorio de física del estado sólido de Bell Labs.
Uno de estos investigadores fue el físico teórico John Bardeen, y él y otros, incluido el físico experimental Walter Brattain, comenzaron a trabajar con diferentes materiales en busca de efectos más grandes. Dieron grandes pasos adelante a lo largo de 1946 y 1947, y en noviembre de 1947, Bardeen y Brattain estaban trabajando con contactos eléctricos de oro en láminas de germanio.
Esto era correcto en teoría, pero no funcionó correctamente hasta que Brattain descubrió cómo usar una cuña de poliestireno para crear un pequeño espacio (alrededor de 2 mils) entre dos contactos. El 16 de diciembre, lo conectó a su batería y, bajo la mirada de Bardeen, vio de inmediato un aumento de potencia del 30 %. Con un poco de ajuste, descubrió que podía aumentar la ganancia de potencia al 450%, prueba de que su dispositivo, ahora llamado transistor de contacto puntual, funcionaba.
Réplica del primer transistor (Crédito: Getty Images/Jultud)
Le mostraron su demostración a muchas personas dentro de Bell Labs y hubo mucha emoción. Pero era un dispositivo difícil, no muy bien entendido, y todavía estaba muy lejos de poder reemplazar los tubos de vacío que se usaban anteriormente en los circuitos electrónicos.
El mes siguiente, a Shockley se le ocurrió una forma diferente de crear un transistor, creando el transistor de unión bipolar, que se convertiría en la idea básica detrás de la mayoría de los dispositivos semiconductores exitosos en las próximas décadas.
Bell Labs hizo el anuncio público del transistor el 30 de junio de 1948. Aún así, tomó años para que los transistores se usaran ampliamente, pero una vez que lo hicieron, transformaron por completo nuestro mundo, dando lugar a la memoria de la computadora, los circuitos integrados, los microprocesadores y muchos más. otros productos. Quizás el mayor cambio fue el desarrollo del transistor de efecto de campo semiconductor de óxido de metal o MOSFET, que impulsó la industria durante años.
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Por sus esfuerzos en la creación del transistor, Bardeen, Brattain y Shockley ganaron el Premio Nobel de Física en 1956. Bardeen luego se mudó a la Universidad de Illinois, donde su trabajo sobre la superconductividad le valió un segundo Premio Nobel. Shockley se mudó a Palo Alto en 1956 y fundó Shockley Semiconductor; más tarde, los empleados clave de esa empresa se fueron para crear Fairchild Semiconductor (donde Robert Noyce y Jean Hoerni crearon las ideas clave detrás del circuito integrado) y más tarde Intel.
Uno de los aspectos más notables de los transistores es cómo los científicos e ingenieros han podido hacerlos cada vez más y más pequeños, para que los dispositivos que los contienen sean más densos, un proceso que generalmente se conoce como «Ley de Moore». Ese primer transistor tenía aproximadamente media pulgada de largo; hoy, una CPU estándar para un teléfono o una PC tiene más de mil millones de transistores.
He dicho antes que creo que el transistor fue el invento más importante del siglo XX, ya que condujo a la ubicuidad de todos los dispositivos electrónicos que tenemos hoy, sin mencionar las aplicaciones que se ejecutan sobre estos. Y todo empezó hace 75 años.