La historia del transistor, parte 2: desde el crisol de la guerra

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El crisol de la guerra preparó el terreno para la aparición del transistor. De 1939 a 1945, el conocimiento técnico en el campo de los semiconductores creció de manera increíble. Y hubo una razón sencilla para ello: el radar. La tecnología más importante de la guerra, entre cuyos ejemplos de aplicación se incluyen: la detección de ataques aéreos, la búsqueda de submarinos, la dirección de bombardeos nocturnos hacia objetivos, y la guía de sistemas de defensa aérea y armas navales. Los ingenieros incluso lograron incrustar diminutos radares en proyectiles de artillería para que explotaran al pasar cerca del objetivo. detonadores de radio. Sin embargo, el origen de esta nueva y poderosa tecnología militar provenía de un ámbito más pacífico: el estudio de las capas superiores de la atmósfera con fines científicos.

Radar

En 1901, la empresa 'Telegráfico Inalámbrico Marconi' transmitió con éxito un mensaje inalámbrico a través del Atlántico, desde Cornualles a Terranova. Este hecho dejó perpleja a la ciencia moderna. Si las transmisiones de radio se desplazan en línea recta (como se supone), dicha transmisión debería ser imposible. Entre Inglaterra y Canadá no hay línea de visión directa que no cruce la Tierra, por lo tanto, el mensaje de Marconi debía haber volado al espacio. El ingeniero estadounidense Arthur Kennelly y el físico británico Oliver Heaviside supusieron simultáneamente e independientemente que la explicación de este fenómeno debía estar relacionada con una capa de gas ionizado en las capas superiores de la atmósfera, capaz de reflejar las ondas de radio de regreso a la Tierra (Marconi creía que las ondas de radio seguían la curvatura de la superficie terrestre, pero los físicos no lo respaldaron).

Para la década de 1920, los científicos habían desarrollado nuevos equipos que permitieron primero probar la existencia de la ionosfera y luego estudiar su estructura. Utilizaron válvulas electrónicas para generar impulsos de radio de onda corta, antenas dirigidas para enviarlos hacia arriba en la atmósfera y registrar ecos, y dispositivos de haz electrónico para demostrar los resultados. Cuanto mayor es el retraso en el retorno del eco, más lejos debe estar la ionosfera. Esta tecnología se llamó sondeo atmosférico y proporcionó la infraestructura técnica básica para la creación del radar (el término 'radar', de RAdio Detection And Ranging, apareció solo en la década de 1940 en la marina de los EE. UU.).

Que las personas con el conocimiento, los recursos y la motivación adecuados comprendieran el potencial de la aplicación terrestre de dicho equipo fue solo cuestión de tiempo (de este modo, la historia del radar es opuesta a la del telescopio, que inicialmente fue diseñado para uso terrestre). Y la probabilidad de tal revelación aumentó a medida que la radio se expandía cada vez más por el planeta, y más personas notaban las interferencias provenientes de barcos, aviones y otros objetos grandes cercanos. El conocimiento en el campo de la tecnología de sondeo de las capas superiores de la atmósfera se difundió durante el segundo Año Polar Internacional (1932-1933), cuando científicos de diversas estaciones árticas elaboraron un mapa de la ionosfera. Poco después, equipos en Gran Bretaña, EE. UU., Alemania, Italia, la URSS y otros países desarrollaron sus sistemas de radar más simples.

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Robert Watson-Watt con su radar de 1935

Luego llegó la guerra, y la importancia de los radares para los países – y de los recursos para su desarrollo – aumentó drásticamente. En EE. UU., estos recursos se agruparon en torno a una nueva organización, fundada en 1940 en MIT, conocida como Rad Lab (se nombró así intencionalmente para engañar a espías extranjeros y crear la impresión de que en el laboratorio se investigaba la radiactividad – en ese momento, muy pocas personas creían en las bombas atómicas). El proyecto Rad Lab, aunque no tan famoso como el Proyecto Manhattan, logró reunir a físicos igualmente destacados y talentosos de todos los EE. UU. Cinco de los primeros empleados del laboratorio (incluyendo Luis Alvarez y Isidor Isaac Rabi) recibirían posteriormente premios Nobel. Al final de la guerra, aproximadamente 500 doctores en ciencias, científicos e ingenieros trabajaban en el laboratorio, y un total de 4000 personas estaban empleadas. Se gastaron quinientos mil dólares – que equivale al presupuesto total para la creación del ENIAC – solo en la publicación de la Radiation Laboratory Series, veintisiete volúmenes que describen todo el conocimiento adquirido en el laboratorio durante la guerra (las inversiones del gobierno de EE. UU. en tecnologías de radar no se limitaron al presupuesto de Rad Lab; durante la guerra, el gobierno compró radares por un total de tres mil millones de dólares).

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El 20º edificio del MIT, donde se encontraba el Rad Lab

Una de las principales áreas de investigación de Rad Lab fue el radar de alta frecuencia. Los primeros radares utilizaban ondas con longitudes medidas en metros. Pero los haces de mayor frecuencia, cuyas longitudes de onda se medían en centímetros – microondas – permitieron el uso de antenas más compactas y se dispersaban menos a grandes distancias, lo que prometía grandes ventajas en alcance y precisión. Los radares de microondas podrían caber en la nariz de un avión y detectar objetos del tamaño de un periscopio de submarino.

El primer equipo en resolver esta tarea fue un grupo de físicos británicos de la Universidad de Birmingham. En 1940, desarrollaron el “magnetrón de resonancia”, que funcionaba como un “silbato” electromagnético, convirtiendo un impulso desordenado de electricidad en un potente y ajustado haz de microondas. Este transmisor de microondas era mil veces más potente en comparación con su competidor más cercano; abrió el camino para la creación de transmisores de radar de alta frecuencia prácticos. Sin embargo, necesitaba un compañero, un receptor capaz de registrar altas frecuencias. Y en este punto, regresamos a la historia de los semiconductores.

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Corte del magnetrón

La segunda venida del bigote de gato

Resultó que las válvulas electrónicas no estaban en absoluto adaptadas para recibir las señales de microondas de los radares. La separación entre el cátodo caliente y el ánodo frío crea capacitancia, lo que hace que el circuito se niegue a funcionar a altas frecuencias. La mejor tecnología disponible para los radares de alta frecuencia era el antiguo “bigote de gato” – un pequeño segmento de cable presionado contra un cristal semiconductor. Esto fue descubierto independientemente por varias personas, sin embargo, lo que ocurrió en Nueva Jersey es lo más relevante para nuestra historia.

En 1938, los laboratorios Bell firmaron un contrato con la marina para desarrollar un sistema de control de fuego de radar en la banda de 40 cm; esto era mucho más corto y, por lo tanto, más alto en frecuencia que los radares existentes en la era previa a los magnetrones de resonancia. La mayor parte de la investigación se realizó en una división del laboratorio en Holmdel, al sur de Staten Island. A los investigadores no les llevó mucho tiempo darse cuenta de lo que necesitaban para un receptor de alta frecuencia, y pronto el ingeniero George Southworth estaba recorriendo las tiendas de electrónica de Manhattan en busca de antiguos detectores de

Oll era un tipo bastante peculiar, que consideraba el desarrollo tecnológico como su destino y hablaba de iluminaciones periódicas con visiones del futuro. Por ejemplo, afirmaba que ya en 1939 sabía sobre el futuro invento del amplificador de silicio, pero que el destino había determinado que otro lo inventara. Después de estudiar docenas de opciones, se decidió por el silicio como el mejor material para los receptores de Southworth. El problema era la capacidad de controlar el contenido del material para gestionar sus propiedades eléctricas. En ese momento, los lingotes industriales de silicio estaban ampliamente disponibles, utilizados en fábricas de acero, pero en tal producción a nadie le preocupaba, digamos, el contenido del 1% de fósforo en el silicio. Con la ayuda de un par de metalúrgicos, Oll se propuso obtener lingotes mucho más puros de lo que se había logrado anteriormente.

Durante su trabajo, descubrieron que algunos de sus cristales conducían corriente en una dirección, mientras que otros lo hacían en la dirección opuesta. Los denominaron "tipo n" y "tipo p". Un análisis posterior reveló que diferentes tipos de impurezas eran responsables de estos tipos. El silicio está en la cuarta columna de la tabla periódica de Mendeléyev, lo que significa que tiene cuatro electrones en su capa exterior. En una pieza de silicio puro, cada uno de estos electrones se combinaría con su vecino. Las impurezas de la tercera columna, como el boro, que tiene un electrón menos, creaban un "hueco", un espacio adicional para el movimiento de corriente en el cristal. Como resultado, se obtenía un semiconductor de tipo p (con un exceso de carga positiva). Los elementos de la quinta columna, como el fósforo, proporcionaban electrones libres adicionales para el transporte de corriente, produciendo un semiconductor de tipo n.

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Estructura cristalina del silicio

Todas estas investigaciones fueron muy interesantes, sin embargo, para 1940, Southworth y Oles no se acercaron a la creación de un prototipo funcional de un radar de alta frecuencia. El gobierno británico, por su parte, exigía resultados prácticos inmediatos debido a la inminente amenaza de la Luftwaffe, que ya había desarrollado detectores de microondas listos para producción, funcionando en conjunto con transmisores magnetrónicos.

Sin embargo, pronto el equilibrio de los logros técnicos se inclinaría hacia el lado occidental del Atlántico. Churchill decidió revelar todos los secretos técnicos de Gran Bretaña a los estadounidenses incluso antes de entrar realmente en la guerra (ya que, según él, esto iba a suceder de todos modos). Consideró que valía la pena arriesgarse a una filtración de información, ya que de este modo todas las capacidades industriales de EE. UU. se dedicarían a resolver problemas como el arma atómica y los radares. La misión científico-técnica británica (más conocida como la misión Tizard) llegó a Washington en septiembre de 1940 y trajo consigo un regalo en forma de maravillas técnicas.

La revelación del increíble potencial del magnetrón de resonancia y la eficiencia de los detectores de cristal británicos en la recepción de su señal revitalizó la investigación de los estadounidenses en el campo de los semiconductores como base para radares de alta frecuencia. Había mucho trabajo por hacer, especialmente en el área de la ciencia de materiales. Para satisfacer la demanda, era necesario producir cristales semiconductores por millones, mucho más de lo que era posible anteriormente. Era imperativo mejorar el rectificado, reducir la sensibilidad a impactos y la probabilidad de quemaduras, y minimizar la diferencia entre diferentes lotes de cristales.

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Rectificador de silicio de contacto puntual

En Rad Lab se abrieron nuevos departamentos de investigación para estudiar las propiedades de los cristales semiconductores y cómo se podían modificar para maximizar sus valiosas características como receptores. Los materiales más prometedores eran el silicio y el germanio, por lo que en Rad Lab decidieron tomar precauciones e iniciar programas paralelos para investigar ambos: silicio en la Universidad de Pensilvania y germanio en Purdue. Gigantes industriales como Bell, Westinghouse, Du Pont y Sylvania iniciaron sus propios programas de investigación en semiconductores y comenzaron a desarrollar nuevas capacidades de producción para detectores de cristal.

Gracias a los esfuerzos conjuntos, la pureza de los cristales de silicio y germanio se elevó del 99% al 99,999%, es decir, a una partícula de impureza por cada 100,000 átomos. Durante este proceso, el personal de científicos e ingenieros se familiarizó estrechamente con las propiedades abstractas del germanio y el silicio, así como con las tecnologías aplicadas para controlarlas: fusión, crecimiento de cristales, adición de impurezas necesarias (como el boro, que aumentaba la conductividad).

Y luego la guerra terminó. La demanda de radares desapareció, pero los conocimientos y habilidades adquiridos durante la guerra no se fueron a ninguna parte, y el sueño de un amplificador de estado sólido no fue olvidado. Ahora la carrera era por crear dicho amplificador. Y, al menos, tres equipos estaban en una posición favorable para hacerse con este premio.

West Lafayette

El primero fue un grupo de la Universidad de Purdue dirigido por un físico de origen austríaco llamado Karl Lark-Horowitz. Con su talento e influencia, logró por sí solo sacar al departamento de física de la universidad del olvido y tuvo un impacto en la decisión del Rad Lab de encargar a su laboratorio la investigación sobre el germanio.

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Karl Lark-Horowitz en 1947, en el centro, con una pipa.

A principios de la década de 1940, el silicio se consideraba el mejor material para los rectificadores de radar; sin embargo, el material directamente debajo de él en la tabla periódica también parecía digno de un estudio más profundo. El germanio tenía una ventaja práctica gracias a su punto de fusión más bajo, que era de aproximadamente 940 grados, en comparación con los 1400 grados del silicio (prácticamente igual al del acero). Debido a la alta temperatura de fusión, era extremadamente difícil hacer un lingote que no se derritiera en el silicio fundido, contaminándolo.

Por lo tanto, Lark-Horowitz y sus colegas pasaron toda la guerra estudiando las propiedades químicas, eléctricas y físicas del germanio. El principal obstáculo era la "tensión inversa": los rectificadores de germanio dejaban de rectificar la corriente y permitían que fluyera en la dirección opuesta ante tensiones muy bajas. El pulso de corriente inversa quemaba otros componentes del radar. Uno de los estudiantes de posgrado de Lark-Horowitz, Seymour Benzer, estudió este problema durante más de un año y finalmente desarrolló un aditivo a base de estaño que detenía los pulsos inversos a tensiones de hasta cien voltios. Poco después, Western Electric, la división de producción del laboratorio Bell, comenzó a producir rectificadores que funcionaban según el esquema de Benzer para necesidades militares.

El estudio del germanio en Purdue continuó incluso después de la guerra. En junio de 1947, Benzer, ya como profesor, informó sobre una anomalía inusual: en algunos experimentos, los cristales de germanio mostraban oscilaciones de alta frecuencia. Su colega Ralph Bray continuó el estudio de la «resistencia volumétrica» en un proyecto iniciado durante la guerra. La resistencia volumétrica describía cómo fluía la electricidad en el cristal de germanio en el punto de contacto del rectificador. Bray descubrió que los impulsos de alta tensión reducían significativamente la resistencia del germanio tipo n a estas corrientes. Sin saberlo, fue testigo de los llamados portadores de carga «no fundamentales». En los semiconductores tipo n, el exceso de carga negativa actúa como el portador principal de carga, pero los «huecos» positivos también pueden transportar corriente, y en este caso, los impulsos de alta tensión generaban huecos en la estructura del germanio, lo que daba lugar a la aparición de portadores de carga no fundamentales.

Bray y Benzer estaban peligrosamente cerca del amplificador de germanio, sin darse cuenta. Benzer atrapó a Walter Brattain, un científico de Bell Labs, en una conferencia en enero de 1948 para discutir con él sobre la resistencia volumétrica. Le sugirió a Brattain colocar otro contacto puntual cerca del primero, que pudiera conducir corriente, y así, tal vez podrían entender lo que estaba sucediendo bajo la superficie. Brattain estuvo de acuerdo en silencio con esta propuesta y se marchó. Como veremos, sabía demasiado bien lo que podría revelar un experimento como este.

Oone-su-Bois

El grupo de Purdue contaba con las tecnologías y los fundamentos teóricos necesarios para dar un salto hacia el transistor. Pero solo podían tropezar con él por casualidad. Estaban interesados en las propiedades físicas del material, no en la búsqueda de un dispositivo de nuevo tipo. La situación era completamente diferente en Oone-su-Bois (Francia), donde dos ex-investigadores de radar de Alemania, Heinrich Welker y Herbert Matari, lideraban un equipo cuyo objetivo era la creación de dispositivos semiconductores industriales.

Welker primero estudió y luego enseñó física en la Universidad de Múnich, dirigida por el famoso teórico Arnold Sommerfeld. Desde 1940, abandonó la vía puramente teórica y comenzó a trabajar en radar para la Luftwaffe. Matare, de origen belga, creció en Aquisgrán, donde estudió física. Se unió al departamento de investigación del gigante alemán de la radio Telefunken en 1939. Durante la guerra, trasladó su trabajo de Berlín hacia el este, a un monasterio en Silesia, para evitar los bombardeos de la aviación de la coalición anti-Hitler, y luego volvió hacia el oeste para escapar del avance del Ejército Rojo, y finalmente cayó en manos del ejército estadounidense.

Al igual que sus oponentes de la coalición anti-Hitler, los alemanes a principios de la década de 1940 sabían que los detectores de cristal eran receptores ideales para radares, y que el silicio y el germanio eran los materiales más prometedores para su creación. Matare y Welker intentaron durante la guerra mejorar el uso eficiente de estos materiales en los rectificadores. Después de la guerra, ambos fueron sometidos a interrogatorios periódicos sobre su trabajo militar, y eventualmente recibieron una invitación de un espía francés en París en 1946.

Compagnie des Freins & Signaux ("compañía de frenos y señales"), una filial francesa de Westinghouse, recibió un contrato de la administración telefónica francesa para crear rectificadores de estado sólido y buscaba científicos alemanes para ayudarlos. Esta alianza de antiguos enemigos puede parecer extraña, sin embargo, este acuerdo resultó ser bastante favorable para ambas partes. Los franceses, que habían sido derrotados en 1940, no tenían la oportunidad de adquirir conocimientos en semiconductores y necesitaban desesperadamente las habilidades de los alemanes. Los alemanes no podían llevar a cabo desarrollos en ninguna área de alta tecnología en un país ocupado y destruido por la guerra, por lo que aprovecharon la oportunidad de continuar trabajando.

Welker y Matare establecieron su sede en una casa de dos pisos en el suburbio de París, One-sous-Bois, y con la ayuda de un equipo de técnicos, lograron producir con éxito rectificadores de germanio para finales de 1947. Luego, se dirigieron a objetivos más ambiciosos: Welker volvió a su interés en los superconductores, mientras que Matare se enfocó en amplificadores.

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Herbert Matare en 1950

Durante la guerra, Mataré experimentó con rectificadores de contacto puntual dual, conocidos como "diodos", en un intento de reducir el ruido en el circuito. Reanudó sus pruebas y pronto descubrió que un segundo "bigote" ubicado a 1/100 millón de metro del primero podía modular a veces la corriente que pasaba a través del primer bigote. Creó un amplificador de estado sólido, aunque bastante inútil. Para lograr un funcionamiento más confiable, se dirigió a Welker, quien había acumulado una gran experiencia trabajando con cristales de germanio durante la guerra. El equipo de Welker cultivó muestras de cristales de germanio más grandes y puras, y junto con la mejora en la calidad del material, para junio de 1948, los amplificadores de contacto puntual de Mataré se volvieron confiables.

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Radiografía del "transistor" basado en el diseño de Mataré, que tiene dos puntos de contacto con germanio.

Mataré incluso tenía un modelo teórico de lo que ocurría: creía que el segundo contacto creaba huecos en el germanio, acelerando el paso de la corriente a través del primer contacto, suministrando portadores de carga no básicos. Welker no estaba de acuerdo con él y sostenía que lo que ocurría dependía de un cierto efecto de campo. Sin embargo, antes de que pudieran desarrollar el dispositivo o la teoría, se enteraron de que un grupo de estadounidenses había desarrollado exactamente el mismo concepto: un amplificador de germanio con dos puntos de contacto, seis meses antes.

Murray Hill

Al final de la guerra, Mervin Kelly reformó el grupo de investigación de los Laboratorios Bell que se ocupaba de semiconductores, liderado por Bill Shockley. El proyecto creció, recibió más financiación y se trasladó del edificio original de los laboratorios en Manhattan a un campus en expansión en Murray Hill (Nueva Jersey).

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Campus en Murray Hill, c. 1960

Para familiarizarse nuevamente con los semiconductores avanzados (después de realizar investigaciones operativas durante la guerra), en primavera de 1945, Shockley visitó el laboratorio de Russell Ohl en Holmdel. Ohl pasó los años de guerra trabajando con silicio y no perdió el tiempo. Le mostró a Shockley un amplificador rudimentario de su propia construcción, que llamó 'dezi'. Tomó un rectificador de silicio de contacto puntual y le pasó corriente de una batería. Aparentemente, el calor de la batería redujo la resistencia en el punto de contacto, convirtiendo el rectificador en un amplificador capaz de transmitir señales de radio entrantes a un circuito lo suficientemente potente como para alimentar un altavoz.

El efecto era tosco e ineficaz, no apto para la comercialización. Sin embargo, fue suficiente para confirmar la opinión de Shockley sobre la posibilidad de crear un amplificador semiconductor y que esto debía ser una prioridad en la investigación de la electrónica de estado sólido. Además, este encuentro con el equipo de Ohl convenció a Shockley de que el silicio y el germanio debían estudiarse en primer lugar. Estos materiales mostraban propiedades eléctricas atractivas, y, además, los colegas de Ohl, los metalúrgicos Jack Saff y Henry Theurer, lograron avances sorprendentes en el crecimiento, purificación e incorporación de dopantes en estos cristales durante la guerra, superando todas las tecnologías disponibles para otros materiales semiconductores. El grupo de Shockley ya no iba a perder tiempo en amplificadores de óxido de cobre de la época anterior a la guerra.

Con la ayuda de Kelly, Shockley comenzó a reunir un nuevo equipo. Entre los jugadores clave estaba Walter Brattain, quien ayudó a Shockley en su primer intento de crear un amplificador semiconductor (en 1940) y John Bardeen, un joven físico y nuevo empleado de los laboratorios Bell. Bardeen probablemente tenía el conocimiento más extenso sobre física de sólidos de todos los miembros del equipo; su disertación describía los niveles energéticos de los electrones en la estructura del sodio metálico. También era otro protegido de John Hasbrouck Van Fleck, al igual que Atanasoff y Brattain.

Y al igual que en el caso de Atanasov, las disertaciones de Bardin y Shockley requerían cálculos complejos. Tenían que utilizar la teoría cuántica de semiconductores, definida por Alan Wilson, para calcular la estructura energética de los materiales con una calculadora de escritorio Monroe. Al ayudar a crear el transistor, esencialmente contribuyeron a liberar a los futuros estudiantes de posgrado de un trabajo similar.

El primer enfoque de Shockley para el amplificador de estado sólido se basaba en lo que más tarde se llamó “efecto de campo”. Suspendía una placa metálica sobre un semiconductor tipo n (con un exceso de cargas negativas). La aplicación de una carga positiva a la placa extraía el exceso de electrones a la superficie del cristal, creando un río de cargas negativas por donde podía fluir fácilmente la corriente eléctrica. La señal amplificada (representada por el nivel de carga en la placa) podría modular así el circuito principal (que pasa por la superficie del semiconductor). La operatividad de este circuito fue inspirada por su conocimiento teórico en física. Pero, a pesar de muchos ensayos y experimentos, el circuito nunca funcionó.

Para marzo de 1946, Bardin había desarrollado una teoría razonablemente bien elaborada, que explicaba la razón de esto: la superficie de un semiconductor a nivel cuántico se comporta de manera diferente a su interior. Las cargas negativas que son atraídas a la superficie caen en trampas de “estados superficiales” y bloquean la penetración del campo eléctrico desde la placa en el material. Los otros miembros del equipo consideraron este análisis convincente, y lanzaron un nuevo programa de investigación en tres direcciones:

  1. Demostrar la existencia de estados superficiales.
  2. Estudiar sus propiedades.
  3. Idear cómo superarlos y hacer un transistor de efecto de campo funcional.

Después de un año y medio de investigaciones y experimentos, el 17 de noviembre de 1947, Brettein hizo un descubrimiento. Descubrió que si se colocaba un líquido lleno de iones, como agua, entre una placa y un semiconductores, el campo eléctrico de la placa empujaría los iones hacia el semiconductor, donde neutralizarían las cargas atrapadas en los estados superficiales. Ahora podía controlar el comportamiento eléctrico de un trozo de silicio cambiando la carga en la placa. Este éxito le dio a Bardin la idea de un nuevo enfoque para crear un amplificador: rodear el punto de contacto del rectificador con agua electrolítica y luego usar un segundo conductor en el agua para controlar los estados superficiales, controlando así el nivel de conductividad del contacto principal. Así fue como Bardin y Brettein llegaron a la línea de meta.

La idea de Bardin funcionó, sin embargo, la amplificación era débil y operaba en frecuencias muy bajas, inaudibles para el oído humano, por lo que resultaba inútil como amplificador para teléfonos o radios. Bardin propuso cambiar a germanio resistente a la tensión inversa, obtenido en Purdue, creyendo que en su superficie se acumularían menos cargas. De repente, obtuvieron una amplificación poderosa, pero en la dirección opuesta a la esperada. Descubrieron el efecto de portadores no principales: en lugar de los electrones esperados, la corriente que fluía a través del germanio amplificaba las

Los experimentos posteriores mostraron que el electrolito en realidad no era necesario: al simplemente colocar dos puntos de contacto cerca en la superficie del germanio, se podía modular la corriente de uno de ellos a la del otro. Para acercarlos lo más posible, Brettein envolvió un trozo de plástico triangular con un pedazo de papel de oro y luego cortó cuidadosamente el papel en el extremo. Luego, utilizando un resorte, presionaba el triángulo contra el germanio, de modo que los dos bordes del corte tocaban su superficie a una distancia de 0,05 mm. Esto le dio al prototipo del transistor de los laboratorios Bell su aspecto característico:

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El prototipo del transistor de Brettein y Bardin

Al igual que el dispositivo de Mattare y Welker, este era, en esencia, un clásico «bigote de gato», simplemente con dos puntos de contacto en lugar de uno. El 16 de diciembre, generó un aumento significativo en potencia y voltaje, y una frecuencia de 1000 Hz en el rango audible. Una semana después, tras pequeñas mejoras, Bardin y Brettain lograron un aumento de voltaje de 100 veces y de potencia de 40 veces, y demostraron a los directores de Bell que su dispositivo podía reproducir la voz audible. John Pierce, otro miembro del equipo de desarrollo de dispositivos de estado sólido, acuñó el término «transistor» inspirado en el nombre del rectificador de cobre óxido de Bell, el varistor.

Durante los siguientes seis meses, el laboratorio mantuvo la nueva creación en secreto. La dirección quería asegurarse de que tendrían una ventaja en la implementación de las oportunidades comerciales del transistor antes de que alguien más lo consiguiera. La conferencia de prensa se programó para el 30 de junio de 1948, justo a tiempo para destrozar todos los sueños de Welker y Mattare sobre la inmortalidad. Mientras tanto, el grupo de investigación de semiconductores se desmoronó en silencio. Al enterarse de los logros de Bardin y Brettain, su jefe, Bill Shockley, comenzó a trabajar para atribuirse todo el crédito. Y aunque solo desempeñó un papel de observador, en la presentación pública Shockley recibió publicidad igual, si no mayor, como se puede ver en esta foto publicada, donde se encuentra en el centro de la escena, justo en la mesa de laboratorio:

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Fotografía promocional de 1948 – Bardin, Shockley y Brettain

Sin embargo, a Shockley no le bastaba con el mismo crédito. Y aún antes de que alguien fuera de los laboratorios de Bell supiera sobre el transistor, ya se dedicó a reinventarlo para apropiárselo. Y esto fue solo el primero de muchos reinvenciones similares.

Qué leer a continuación

  • Robert Buderi, The Invention That Changed the World (1996)
  • Michael Riordan, “How Europe Missed the Transistor,” IEEE Spectrum (1 de noviembre de 2005)
  • Michael Riordan y Lillian Hoddeson, Crystal Fire (1997)
  • Armand Van Dormael, “The ‘French’ Transistor,” www.cdvandt.org/VanDormael.pdf (1994)

Fuente: habr.com

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