Historia del transistor, parte 2: del crisol de la guerra

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El crisol de la guerra preparó el escenario para la llegada del transistor. De 1939 a 1945, el conocimiento técnico en el campo de los semiconductores se expandió enormemente. Y había una sencilla razón para ello: el radar. La tecnología de guerra más importante, cuyos ejemplos incluyen: detectar ataques aéreos, buscar submarinos, dirigir ataques aéreos nocturnos a objetivos, apuntar a sistemas de defensa aérea y cañones navales. Los ingenieros incluso han aprendido cómo calzar pequeños radares en proyectiles de artillería para que exploten cuando vuelan cerca del objetivo. fusibles de radio. Sin embargo, la fuente de esta nueva y poderosa tecnología militar estaba en un campo más pacífico: el estudio de la atmósfera superior con fines científicos.

Radar

En 1901, la Marconi Wireless Telegraph Company transmitió con éxito un mensaje inalámbrico a través del Atlántico, desde Cornualles hasta Terranova. Este hecho ha llevado a la ciencia moderna a la confusión. Si las transmisiones de radio viajan en línea recta (como deberían), dicha transmisión debería ser imposible. No existe una línea de visión directa entre Inglaterra y Canadá que no cruce la Tierra, por lo que el mensaje de Marconi tuvo que volar al espacio. El ingeniero estadounidense Arthur Kennealy y el físico británico Oliver Heaviside propusieron simultánea e independientemente que la explicación de este fenómeno debe estar asociada con una capa de gas ionizado ubicada en la atmósfera superior, capaz de reflejar las ondas de radio hacia la Tierra (el propio Marconi creía que las ondas de radio sigue la curvatura de la superficie de la Tierra, sin embargo, los físicos no lo apoyaron).

En la década de 1920, los científicos habían desarrollado nuevos equipos que permitieron probar primero la existencia de la ionosfera y luego estudiar su estructura. Usaron tubos de vacío para generar pulsos de radio de onda corta, antenas direccionales para enviarlos a la atmósfera y registrar los ecos, y dispositivos de haz de electrones para demostrar los resultados. Cuanto mayor sea el retraso en el retorno del eco, más lejos debe estar la ionosfera. Esta tecnología se denominó sondeo atmosférico y proporcionó la infraestructura técnica básica para el desarrollo del radar (el término "radar", de RAdioDetection And Ranging, no apareció hasta los años 1940 en la Marina estadounidense).

Era sólo cuestión de tiempo que personas con los conocimientos, los recursos y la motivación adecuados se dieran cuenta del potencial de dichos equipos para aplicaciones terrestres (por lo tanto, la historia del radar es opuesta a la historia del telescopio, que inicialmente estaba destinado a uso terrestre). . Y la probabilidad de tal conocimiento aumentó a medida que la radio se difundió cada vez más por todo el planeta y más personas notaron interferencias provenientes de barcos, aviones y otros objetos grandes cercanos. El conocimiento de las tecnologías de sondeo de la atmósfera superior se difundió durante el segundo Año Polar Internacional (1932-1933), cuando los científicos compilaron un mapa de la ionosfera desde diferentes estaciones árticas. Poco después, equipos de Gran Bretaña, Estados Unidos, 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 estalló la guerra y la importancia de los radares para los países (y los recursos para desarrollarlos) aumentó dramáticamente. En Estados Unidos, estos recursos se concentraron en torno a una nueva organización fundada en 1940 en el MIT, conocida como Laboratorio de radiación (Se llamó así específicamente para engañar a los espías extranjeros y crear la impresión de que la radiactividad se estaba estudiando en el laboratorio; en ese momento pocas personas creían en las bombas atómicas). El proyecto Rad Lab, que no se hizo tan famoso como el Proyecto Manhattan, reclutó en sus filas a físicos igualmente destacados y talentosos de todo Estados Unidos. Cinco de los primeros empleados del laboratorio (incluidos Luis Álvarez и Isidoro Isaac Rabi) recibió posteriormente premios Nobel. Al final de la guerra, alrededor de 500 doctores en ciencias, científicos e ingenieros trabajaban en el laboratorio, y en total trabajaban 4000 personas. Se gastó medio millón de dólares (comparable a todo el presupuesto de ENIAC) sólo en la Serie de Laboratorios de Radiación, un registro de veintisiete volúmenes de todo el conocimiento adquirido en el laboratorio durante la guerra (aunque el gasto del gobierno de Estados Unidos en tecnología de radar no se limitó a al presupuesto del Rad Lab (durante la guerra el gobierno compró radares por valor de tres mil millones de dólares).

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MIT Building 20, donde estaba ubicado el Rad Lab

Una de las principales áreas de investigación del Rad Lab fue el radar de alta frecuencia. Los primeros radares utilizaban longitudes de onda medidas en metros. Pero los haces de mayor frecuencia con longitudes de onda medidas en centímetros (microondas) permitieron antenas más compactas y estaban menos dispersas en largas distancias, lo que prometía mayores ventajas en alcance y precisión. Los radares de microondas podrían caber en el morro de un avión y detectar objetos del tamaño del periscopio de un submarino.

El primero en resolver este problema fue un equipo de físicos británicos de la Universidad de Birmingham. En 1940 desarrollaron "magnetrón resonante“, que funcionó como un “silbido” electromagnético, convirtiendo un pulso aleatorio de electricidad en un haz de microondas potente y sintonizado con precisión. Este transmisor de microondas era mil veces más potente que su competidor más cercano; allanó el camino para prácticos transmisores de radar de alta frecuencia. Sin embargo, necesitaba un compañero, un receptor capaz de detectar altas frecuencias. Y llegados a este punto volvemos a la historia de los semiconductores.

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Sección transversal del magnetrón

La segunda venida del bigote del gato.

Resultó que los tubos de vacío no eran en absoluto adecuados para recibir señales de radar de microondas. La brecha entre el cátodo caliente y el ánodo frío crea una capacitancia, lo que hace que el circuito se niegue a funcionar a altas frecuencias. La mejor tecnología disponible para el radar de alta frecuencia era la antigua "bigote de gato"- un pequeño trozo de cable presionado contra un cristal semiconductor. Varias personas lo han descubierto de forma independiente, pero lo más parecido a nuestra historia es lo que pasó en Nueva Jersey.

En 1938, Bell Labs contrató a la Armada para desarrollar un radar de control de fuego en el rango de 40 cm, mucho más corto y, por lo tanto, de mayor frecuencia que los radares existentes en la era anterior al magnetrón resonante. El principal trabajo de investigación se realizó en una división de laboratorios en Holmdel, al sur de Staten Island. Los investigadores no tardaron mucho en descubrir qué necesitarían para un receptor de alta frecuencia, y pronto el ingeniero George Southworth estaba recorriendo tiendas de radio en Manhattan en busca de viejos detectores de bigotes de gato. Como era de esperar, funcionó mucho mejor que el detector de lámpara, pero era inestable. Entonces Southworth buscó a un electroquímico llamado Russell Ohl y le pidió que intentara mejorar la uniformidad de la respuesta de un detector de cristal de un solo punto.

Ol era una persona bastante peculiar, que consideraba que el desarrollo de la tecnología era su destino y hablaba periódicamente de ideas con visiones del futuro. Por ejemplo, afirmó que en 1939 conocía la futura invención de un amplificador de silicio, pero que el destino estaba destinado a que otra persona lo inventara. Después de estudiar docenas de opciones, se decidió por el silicio como la mejor sustancia para los receptores de Southworth. El problema era la capacidad de controlar el contenido del material para controlar sus propiedades eléctricas. En aquella época, los lingotes de silicio industriales estaban muy extendidos, se utilizaban en las acerías, pero en esa producción a nadie le molestaba, digamos, el contenido de un 1% de fósforo en el silicio. Con la ayuda de un par de metalúrgicos, Ol se propuso obtener piezas en bruto mucho más limpias de lo que había sido posible anteriormente.

Mientras trabajaban, descubrieron que algunos de sus cristales rectificaban la corriente en una dirección, mientras que otros rectificaban la corriente en la otra. Los llamaron "tipo n" y "tipo p". Un análisis más detallado mostró que diferentes tipos de impurezas eran responsables de estos tipos. El silicio se encuentra en la cuarta columna de la tabla periódica, lo que significa que tiene cuatro electrones en su capa exterior. En un espacio en blanco de silicio puro, cada uno de estos electrones se combinaría con un vecino. Las impurezas de la tercera columna, digamos el boro, que tiene un electrón menos, crearon un "agujero", espacio adicional para el movimiento de la corriente en el cristal. El resultado fue un semiconductor tipo p (con un exceso de cargas positivas). Los elementos de la quinta columna, como el fósforo, proporcionaron electrones libres adicionales para transportar corriente y se obtuvo un semiconductor de tipo n.

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Estructura cristalina del silicio.

Toda esta investigación fue muy interesante, pero en 1940 Southworth y Ohl no estaban más cerca de crear un prototipo funcional de radar de alta frecuencia. Al mismo tiempo, el gobierno británico exigió resultados prácticos inmediatos debido a la amenaza inminente de la Luftwaffe, que ya había creado detectores de microondas listos para producir que trabajaban en conjunto con transmisores de magnetrones.

Sin embargo, la balanza de los avances tecnológicos pronto se inclinará hacia el lado occidental del Atlántico. Churchill decidió revelar todos los secretos técnicos de Gran Bretaña a los estadounidenses antes de entrar en la guerra (ya que asumió que esto sucedería de todos modos). Creía que valía la pena correr el riesgo de filtrar información, ya que entonces todas las capacidades industriales de Estados Unidos se utilizarían para resolver problemas como las armas atómicas y los radares. Misión Británica de Ciencia y Tecnología (más conocida como La misión de Tizard) llegó a Washington en septiembre de 1940 y trajo en su equipaje un regalo en forma de maravillas tecnológicas.

El descubrimiento del increíble poder del magnetrón resonante y la eficacia de los detectores de cristal británicos para recibir su señal revitalizaron la investigación estadounidense sobre semiconductores como base del radar de alta frecuencia. Había mucho trabajo por hacer, especialmente en ciencia de materiales. Para satisfacer la demanda, los cristales semiconductores “tuvieron que producirse por millones, mucho más de lo que antes era posible. Era necesario mejorar la rectificación, reducir la sensibilidad a los golpes y el desgaste, y minimizar la variación entre diferentes lotes de cristales”.

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Rectificador de contacto de punto de silicio

El Rad Lab ha abierto nuevos departamentos de investigación para estudiar las propiedades de los cristales semiconductores y cómo se pueden modificar para maximizar las valiosas propiedades del receptor. Los materiales más prometedores eran el silicio y el germanio, por lo que Rad Lab decidió ir a lo seguro y lanzó programas paralelos para estudiar ambos: el silicio en la Universidad de Pensilvania y el germanio en Purdue. Gigantes de la industria como Bell, Westinghouse, Du Pont y Sylvania comenzaron sus propios programas de investigación de semiconductores y comenzaron a desarrollar nuevas instalaciones de fabricación para detectores de cristal.

Gracias a esfuerzos conjuntos, la pureza de los cristales de silicio y germanio aumentó del 99% inicial al 99,999%, es decir, a una partícula de impureza por cada 100 átomos. En el proceso, un grupo de científicos e ingenieros se familiarizó estrechamente con las propiedades abstractas del germanio y el silicio y aplicó tecnologías para controlarlos: fundir, hacer crecer cristales y agregar las impurezas necesarias (como el boro, que aumentaba la conductividad).

Y entonces terminó la guerra. La demanda de radar desapareció, pero los conocimientos y habilidades adquiridos durante la guerra permanecieron y el sueño de un amplificador de estado sólido no se olvidó. Ahora había una carrera para crear tal amplificador. Y al menos tres equipos estaban en buena posición para ganar este premio.

Oeste de Lafayette

El primero fue un grupo de la Universidad Purdue dirigido por un físico nacido en Austria llamado Carl Lark-Horowitz. Él solo sacó de la oscuridad al departamento de física de la universidad gracias a su talento e influencia e influyó en la decisión del Rad Lab de confiar a su laboratorio la investigación del germanio.

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Carl Lark-Horowitz en 1947, centro, sosteniendo una pipa

A principios de la década de 1940, el silicio se consideraba el mejor material para los rectificadores de radar, pero el material que se encontraba justo debajo de él en la tabla periódica también parecía digno de estudio adicional. El germanio tenía una ventaja práctica debido a su punto de fusión más bajo, lo que hacía que fuera más fácil trabajar con él: alrededor de 940 grados, en comparación con los 1400 grados del silicio (casi lo mismo que el acero). Debido al alto punto de fusión, era extremadamente difícil hacer una pieza en bruto que no se filtrara al silicio fundido y lo contaminara.

Por ello, Lark-Horowitz y sus colegas pasaron toda la guerra estudiando las propiedades químicas, eléctricas y físicas del germanio. El obstáculo más importante era el “voltaje inverso”: los rectificadores de germanio, de muy bajo voltaje, dejaban de rectificar la corriente y la dejaban fluir en sentido contrario. El pulso de corriente inversa quemó los componentes restantes 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 voltajes de hasta cientos de voltios. Poco después, Western Electric, la división de fabricación de Bell Labs, comenzó a producir rectificadores Benzer para uso militar.

El estudio del germanio en Purdue continuó después de la guerra. En junio de 1947, Benzer, ya profesor, informó de una anomalía inusual: en algunos experimentos aparecieron oscilaciones de alta frecuencia en cristales de germanio. Y su colega Ralph Bray continuó estudiando la “resistencia volumétrica” en un proyecto iniciado durante la guerra. La resistencia volumétrica describió cómo fluye la electricidad en el cristal de germanio en el punto de contacto del rectificador. Bray descubrió que los pulsos de alto voltaje reducían significativamente la resistencia del germanio tipo n a estas corrientes. Sin saberlo, fue testigo del llamado. portadores de cargos "minoritarios". En los semiconductores tipo n, el exceso de carga negativa sirve como portador de carga mayoritario, pero los "agujeros" positivos también pueden transportar corriente y, en este caso, los pulsos de alto voltaje crearon agujeros en la estructura de germanio, lo que provocó la aparición de portadores de carga minoritarios. .

Bray y Benzer se acercaron tentadoramente al amplificador de germanio sin darse cuenta. Benzer sorprendió a Walter Brattain, un científico de los Laboratorios Bell, en una conferencia en enero de 1948 para discutir con él la resistencia volumétrica. Sugirió que Brattain colocara otro punto de contacto al lado del primero que pudiera conducir corriente, y entonces podrían entender lo que estaba sucediendo debajo de la superficie. Brattain aceptó silenciosamente esta propuesta y se fue. Como veremos, sabía muy bien lo que un experimento de este tipo podría revelar.

One-sous-Bois

El grupo de Purdue tenía tanto la tecnología como la base teórica para dar el salto hacia el transistor. Pero sólo pudieron haberlo descubierto por accidente. Estaban interesados ​​en las propiedades físicas del material y no en la búsqueda de un nuevo tipo de dispositivo. Una situación muy diferente prevaleció en Aunes-sous-Bois (Francia), donde dos antiguos investigadores de radares alemanes, Heinrich Welker y Herbert Mathare, lideraron un equipo cuyo objetivo era crear dispositivos semiconductores industriales.

Welker primero estudió y luego enseñó física en la Universidad de Munich, dirigida por el famoso teórico Arnold Sommerfeld. A partir de 1940 abandonó un camino puramente teórico y empezó a trabajar en un radar para la Luftwaffe. Mathare (de origen belga) creció en Aquisgrán, donde estudió física. En 1939 se incorporó al departamento de investigación del gigante de la radio alemana Telefunken. Durante la guerra, trasladó su trabajo desde el este de Berlín a la abadía en Silesia para evitar los ataques aéreos aliados, y luego de regreso al oeste para evitar el avance del Ejército Rojo, que finalmente cayó en manos del ejército estadounidense.

Al igual que sus rivales de la Coalición Anti-Hitler, los alemanes sabían a principios de la década de 1940 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. Mathare 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, finalmente, recibieron una invitación de un oficial de inteligencia francés para viajar a París en 1946.

Compagnie des Freins & Signaux ("compañía de frenos y señales"), una división francesa de Westinghouse, recibió un contrato de la autoridad telefónica francesa para crear rectificadores de estado sólido y buscó la ayuda de científicos alemanes. Una alianza así entre enemigos recientes puede parecer extraña, pero resultó ser bastante favorable para ambas partes. Los franceses, derrotados en 1940, no tenían la capacidad de adquirir conocimientos en el campo de los semiconductores y necesitaban desesperadamente las habilidades de los alemanes. Los alemanes no podían desarrollar ningún campo de alta tecnología en un país ocupado y devastado por la guerra, por lo que aprovecharon la oportunidad para seguir trabajando.

Welker y Mathare instalaron su sede en una casa de dos pisos en el suburbio parisino de Aunes-sous-Bois y, con la ayuda de un equipo de técnicos, lanzaron con éxito rectificadores de germanio a fines de 1947. Luego recurrieron a actividades más serias. premios: Welker volvió a interesarse por los superconductores y Mathare por los amplificadores.

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Herbert Mathare en 1950

Durante la guerra, Mathare experimentó con rectificadores de contacto de dos puntos (“duodeodos”) en un intento de reducir el ruido del circuito. Reanudó sus experimentos y pronto descubrió que el segundo bigote de gato, situado a 1/100 millonésima de metro del primero, podía a veces modular la corriente que fluía a través del primer bigote. Creó un amplificador de estado sólido, aunque bastante inútil. Para conseguir un rendimiento más fiable, recurrió a Welker, que había adquirido una amplia experiencia trabajando con cristales de germanio durante la guerra. El equipo de Welker desarrolló muestras más grandes y puras de cristales de germanio y, a medida que mejoró la calidad del material, los amplificadores de contacto puntuales de Mathare se volvieron confiables en junio de 1948.

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Imagen de rayos X de un "transistrón" basado en el circuito Mathare, que tiene dos puntos de contacto con el germanio.

Mathare incluso tenía un modelo teórico de lo que estaba sucediendo: creía que el segundo contacto hacía agujeros en el germanio, acelerando el paso de la corriente a través del primer contacto, suministrando portadores de carga minoritarios. Welker no estaba de acuerdo con él y creía que lo que estaba sucediendo dependía de algún tipo de 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 contactos puntuales, seis meses antes.

Colina de Murray

Al final de la guerra, Mervyn Kelly reformó el grupo de investigación de semiconductores de Bell Labs encabezado por Bill Shockley. El proyecto creció, recibió más financiación y se trasladó de su edificio de laboratorio original en Manhattan a un campus en expansión en Murray Hill, Nueva Jersey.

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Campus de Murray Hill, ca. 1960

Para volver a familiarizarse con los semiconductores avanzados (después de su tiempo en la investigación de operaciones durante la guerra), Shockley visitó el laboratorio Holmdel de Russell Ohl en la primavera de 1945. Ohl pasó los años de la guerra trabajando en silicio y no perdió el tiempo. Le mostró a Shockley un tosco amplificador de su propia construcción, al que llamó "desister". Tomó un rectificador de contacto puntual de silicio y envió corriente desde la batería a través de él. Aparentemente, el calor de la batería redujo la resistencia a través del punto de contacto y convirtió 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 fue tosco y poco fiable, inadecuado para la comercialización. Sin embargo, esto fue suficiente para confirmar la opinión de Shockley de que era posible crear un amplificador semiconductor y que esto debería convertirse en una prioridad para la investigación en el campo de la electrónica de estado sólido. También fue esta reunión con el equipo de Ola la que convenció a Shockley de que el silicio y el germanio debían estudiarse primero. Exhibían propiedades eléctricas atractivas, y los colegas metalúrgicos de Ohl, Jack Skaff y Henry Theurer, habían logrado un éxito sorprendente en el cultivo, la purificación y el dopado de estos cristales durante la guerra, superando todas las tecnologías disponibles para otros materiales semiconductores. El grupo de Shockley no iba a perder más tiempo con amplificadores de óxido de cobre de antes de la guerra.

Con la ayuda de Kelly, Shockley comenzó a formar un nuevo equipo. Los jugadores clave incluyeron a Walter Brattain, quien ayudó a Shockley con su primer intento de construir un amplificador de estado sólido (en 1940), y John Bardeen, un joven físico y nuevo empleado de los Laboratorios Bell. Bardeen probablemente tenía el conocimiento más amplio de física del estado sólido de cualquier miembro del equipo: su disertación describió los niveles de energía de los electrones en la estructura del sodio metálico. También fue otro protegido de John Hasbrouck Van Vleck, como Atanasov y Brattain.

Y al igual que Atanasov, las disertaciones de Bardeen y Shockley requirieron cálculos extremadamente complejos. Tuvieron que utilizar la teoría de la mecánica cuántica de los semiconductores, definida por Alan Wilson, para calcular la estructura energética de los materiales utilizando la calculadora de escritorio de Monroe. Al ayudar a crear el transistor, de hecho, contribuyeron a salvar a los futuros estudiantes de posgrado de ese trabajo.

El primer acercamiento de Shockley a un amplificador de estado sólido se basó en lo que más tarde se llamó "efecto de campo". Suspendió una placa de metal sobre un semiconductor tipo n (con un exceso de cargas negativas). La aplicación de una carga positiva a la placa atrajo el exceso de electrones hacia la superficie del cristal, creando un río de cargas negativas a través del cual la corriente eléctrica podría fluir fácilmente. La señal amplificada (representada por el nivel de carga en la oblea) de esta manera podría modular el circuito principal (que pasa a lo largo de la superficie del semiconductor). La eficacia de este esquema le fue sugerida por sus conocimientos teóricos de física. Pero, a pesar de muchos experimentos y experimentos, el plan nunca funcionó.

En marzo de 1946, Bardeen había creado una teoría bien desarrollada 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 atraídas hacia la superficie quedan atrapadas en "estados superficiales" e impiden que el campo eléctrico penetre la placa en el material. El resto del equipo encontró convincente este análisis y lanzó un nuevo programa de investigación en tres direcciones:

  1. Demostrar la existencia de estados superficiales.
  2. Estudia sus propiedades.
  3. Descubre cómo derrotarlos y haz que funcione. Transistor de efecto de campo.

Después de un año y medio de investigación y experimentación, el 17 de noviembre de 1947, Brattain logró un gran avance. Descubrió que si colocaba un líquido lleno de iones, como agua, entre una oblea y un semiconductor, un campo eléctrico de la oblea 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 de la oblea. Este éxito le dio a Bardeen una idea para un nuevo enfoque en la creación de un amplificador: rodear el punto de contacto del rectificador con agua electrolítica y luego usar un segundo cable en el agua para controlar las condiciones de la superficie y así controlar el nivel de conductividad del circuito principal. contacto. Entonces Bardeen y Brattain llegaron a la meta.

La idea de Bardeen funcionó, pero la amplificación era débil y funcionaba a frecuencias muy bajas, inaccesibles al oído humano, por lo que era inútil como amplificador de teléfono o radio. Bardeen sugirió cambiar al germanio resistente al voltaje inverso producido en Purdue, creyendo que se acumularían menos cargas en su superficie. De repente recibieron un aumento potente, pero en sentido contrario al esperado. Descubrieron el efecto de portador minoritario: en lugar de los electrones esperados, la corriente que fluye a través del germanio se amplificaba mediante agujeros provenientes del electrolito. La corriente en el cable del electrolito creó una capa de tipo p (una región de exceso de cargas positivas) en la superficie del germanio de tipo n.

Experimentos posteriores demostraron que no se necesitaba ningún electrolito: simplemente colocando dos puntos de contacto cerca de la superficie del germanio, era posible modular la corriente de uno de ellos a la corriente del otro. Para acercarlos lo más posible, Brattain envolvió un trozo de papel de aluminio dorado alrededor de un trozo triangular de plástico y luego cortó con cuidado el papel de aluminio en el extremo. Luego, utilizando un resorte, presionó el triángulo contra el germanio, como resultado de lo cual los dos bordes del corte tocaron su superficie a una distancia de 0,05 mm. Esto le dio al prototipo de transistor de Bell Labs su apariencia distintiva:

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Prototipo de transistor Brattain y Bardeen

Al igual que el dispositivo de Mathare y Welker, era, en principio, un clásico "bigotes de gato", sólo que con dos puntos de contacto en lugar de uno. El 16 de diciembre produjo un aumento significativo de potencia y voltaje, y una frecuencia de 1000 Hz en el rango audible. Una semana más tarde, después de mejoras menores, Bardeen y Brattain aumentaron el voltaje 100 veces y la potencia 40 veces, y demostraron a los directores de Bell que su dispositivo podía producir un habla audible. John Pierce, otro miembro del equipo de desarrollo de estado sólido, acuñó el término "transistor" en honor al nombre del rectificador de óxido de cobre de Bell, el varistor.

Durante los siguientes seis meses, el laboratorio mantuvo en secreto la nueva creación. La gerencia quería asegurarse de tener una ventaja en la comercialización del transistor antes de que alguien más lo tuviera en sus manos. Se programó una conferencia de prensa para el 30 de junio de 1948, justo a tiempo para hacer añicos los sueños de inmortalidad de Welker y Mathare. Mientras tanto, el grupo de investigación de semiconductores colapsó silenciosamente. Después de enterarse de los logros de Bardeen y Brattain, su jefe, Bill Shockley, comenzó a trabajar para atribuirse todo el mérito. Y aunque solo desempeñó un papel de observación, Shockley recibió igual, si no más, publicidad en la presentación pública, como se ve en esta foto publicada de él en medio de la acción, justo al lado de una mesa de laboratorio:

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Foto publicitaria de 1948: Bardeen, Shockley y Brattain

Sin embargo, la misma fama no fue suficiente para Shockley. Y antes de que alguien ajeno a Bell Labs supiera sobre el transistor, ya estaba ocupado reinventándolo por su cuenta. Y esta fue sólo la primera de muchas reinvenciones de este tipo.

que mas leer

  • Robert Buderi, El invento que cambió el mundo (1996)
  • Michael Riordan, “Cómo Europa perdió el transistor”, IEEE Spectrum (1 de noviembre de 2005)
  • Michael Riordan y Lillian Hoddeson, Fuego de cristal (1997)
  • Armand Van Dormael, "El transistor 'francés'", www.cdvandt.org/VanDormael.pdf (1994)

Fuente: habr.com

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