História do Transistor, Parte 2: Do Crisol da Guerra

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O cadinho da guerra preparou o terreno para o advento do transistor. De 1939 a 1945, o conhecimento técnico na área de semicondutores expandiu-se enormemente. E havia uma razão simples para isso: radar. A tecnologia de guerra mais importante, cujos exemplos incluem: detecção de ataques aéreos, busca de submarinos, direcionamento de ataques aéreos noturnos a alvos, direcionamento de sistemas de defesa aérea e armas navais. Os engenheiros aprenderam até como encaixar pequenos radares em projéteis de artilharia para que explodam ao voar perto do alvo - fusíveis de rádio. Contudo, a fonte desta nova e poderosa tecnologia militar estava num campo mais pacífico: o estudo da atmosfera superior para fins científicos.

Radar

Em 1901, a Marconi Wireless Telegraph Company transmitiu com sucesso uma mensagem sem fio através do Atlântico, da Cornualha à Terra Nova. Este fato levou a ciência moderna à confusão. Se as transmissões de rádio viajassem em linha reta (como deveriam), tal transmissão seria impossível. Não existe uma linha de visão direta entre a Inglaterra e o Canadá que não atravesse a Terra, então a mensagem de Marconi teve que voar para o espaço. O engenheiro americano Arthur Kennealy e o físico britânico Oliver Heaviside propuseram simultânea e independentemente que a explicação para esse fenômeno deveria estar associada a uma camada de gás ionizado localizada na alta atmosfera, capaz de refletir ondas de rádio de volta à Terra (o próprio Marconi acreditava que as ondas de rádio seguir a curvatura da superfície da Terra, no entanto, os físicos não apoiaram isso).

Na década de 1920, os cientistas desenvolveram novos equipamentos que permitiram primeiro provar a existência da ionosfera e depois estudar a sua estrutura. Eles usaram tubos de vácuo para gerar pulsos de rádio de ondas curtas, antenas direcionais para enviá-los para a atmosfera e registrar os ecos, e dispositivos de feixe de elétrons para demonstrar os resultados. Quanto maior o atraso no retorno do eco, mais longe a ionosfera deve estar. Essa tecnologia foi chamada de sondagem atmosférica e forneceu a infraestrutura técnica básica para o desenvolvimento do radar (o termo "radar", de RAdio Detection And Ranging, só apareceu na década de 1940 na Marinha dos Estados Unidos).

Foi apenas uma questão de tempo até que pessoas com o conhecimento, recursos e motivação adequados percebessem o potencial para aplicações terrestres de tais equipamentos (assim a história do radar é o oposto da história do telescópio, que foi inicialmente destinado ao uso terrestre) . E a probabilidade de tal percepção aumentou à medida que o rádio se espalhava cada vez mais por todo o planeta e mais pessoas notavam interferências provenientes de navios, aviões e outros objetos grandes próximos. O conhecimento das tecnologias de sondagem da atmosfera superior se espalhou durante o segundo Ano Polar Internacional (1932-1933), quando os cientistas compilaram um mapa da ionosfera a partir de diferentes estações do Ártico. Logo depois, equipes na Grã-Bretanha, nos EUA, na Alemanha, na Itália, na URSS e em outros países desenvolveram seus sistemas de radar mais simples.

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Robert Watson-Watt com seu radar de 1935

Depois aconteceu a guerra e a importância dos radares para os países – e os recursos para os desenvolver – aumentou dramaticamente. Nos Estados Unidos, estes recursos foram reunidos em torno de uma nova organização fundada em 1940 no MIT, conhecida como Laboratório Radar (foi nomeado assim especificamente para enganar espiões estrangeiros e criar a impressão de que a radioatividade estava sendo estudada em laboratório - naquela época poucas pessoas acreditavam em bombas atômicas). O projeto Rad Lab, que não se tornou tão famoso quanto o Projeto Manhattan, recrutou para suas fileiras físicos igualmente notáveis ​​​​e talentosos de todos os Estados Unidos. Cinco dos primeiros funcionários do laboratório (incluindo Luis Álvarez и Isidoro Isaac Rabi) posteriormente recebeu prêmios Nobel. Ao final da guerra, cerca de 500 doutores em ciências, cientistas e engenheiros trabalhavam no laboratório, e um total de 4000 pessoas trabalhavam. Meio milhão de dólares - comparável a todo o orçamento do ENIAC - foi gasto apenas na Série Laboratório de Radiação, um registro de XNUMX volumes de todo o conhecimento obtido no laboratório durante a guerra (embora os gastos do governo dos EUA em tecnologia de radar não tenham sido limitados). ao orçamento do Rad Lab; durante a guerra o governo comprou três bilhões de dólares em radares).

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Edifício 20 do MIT, onde estava localizado o Rad Lab

Uma das principais áreas de pesquisa do Rad Lab foi o radar de alta frequência. Os primeiros radares usavam comprimentos de onda medidos em metros. Mas feixes de frequência mais alta com comprimentos de onda medidos em centímetros – microondas – permitiram antenas mais compactas e foram menos espalhados por longas distâncias, prometendo maiores vantagens em alcance e precisão. Radares de microondas poderiam caber no nariz de um avião e detectar objetos do tamanho do periscópio de um submarino.

O primeiro a resolver este problema foi uma equipe de físicos britânicos da Universidade de Birmingham. Em 1940 eles desenvolveram "magnetrão ressonante“, que funcionava como um “apito” eletromagnético, transformando um pulso aleatório de eletricidade em um feixe de microondas poderoso e sintonizado com precisão. Este transmissor de microondas era mil vezes mais potente que o seu concorrente mais próximo; abriu caminho para transmissores de radar práticos de alta frequência. Porém, ele precisava de um companheiro, um receptor capaz de detectar altas frequências. E neste ponto voltamos à história dos semicondutores.

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Seção transversal do magnetron

A segunda vinda do bigode do gato

Descobriu-se que os tubos de vácuo não eram adequados para receber sinais de radar de micro-ondas. A lacuna entre o cátodo quente e o ânodo frio cria uma capacitância, fazendo com que o circuito se recuse a operar em altas frequências. A melhor tecnologia disponível para radar de alta frequência era a antiquada "bigode de gato"- um pequeno pedaço de fio pressionado contra um cristal semicondutor. Várias pessoas descobriram isso de forma independente, mas o que mais se aproxima da nossa história é o que aconteceu em Nova Jersey.

Em 1938, o Bell Labs contratou a Marinha para desenvolver um radar de controle de fogo na faixa de 40 cm - muito mais curto e, portanto, de frequência mais alta, do que os radares existentes na era pré-ressonante do magnetron. O principal trabalho de pesquisa foi para uma divisão de laboratórios em Holmdel, ao sul de Staten Island. Não demorou muito para que os pesquisadores descobrissem o que precisariam para um receptor de alta frequência, e logo o engenheiro George Southworth estava vasculhando lojas de rádio em Manhattan em busca de detectores antigos de bigodes de gato. Como esperado, funcionou muito melhor que o detector de lâmpadas, mas era instável. Então Southworth procurou um eletroquímico chamado Russell Ohl e pediu-lhe que tentasse melhorar a uniformidade da resposta de um detector de cristal de ponto único.

Ol era uma pessoa bastante peculiar, que considerava o desenvolvimento da tecnologia o seu destino e falava sobre insights periódicos com visões do futuro. Por exemplo, ele afirmou que em 1939 sabia da futura invenção de um amplificador de silício, mas que o destino estava destinado a outra pessoa que o inventasse. Depois de estudar dezenas de opções, ele escolheu o silício como a melhor substância para os receptores Southworth. O problema era a capacidade de controlar o conteúdo do material para controlar suas propriedades elétricas. Naquela época, os lingotes de silício industrial eram muito difundidos, eram usados ​​​​em siderúrgicas, mas nessa produção ninguém se incomodava, digamos, com o teor de 1% de fósforo no silício. Contando com a ajuda de alguns metalúrgicos, Ol decidiu obter peças em bruto muito mais limpas do que era possível anteriormente.

Enquanto trabalhavam, descobriram que alguns de seus cristais retificavam a corrente em uma direção, enquanto outros retificavam a corrente na outra. Eles os chamavam de "tipo n" e "tipo p". Análises posteriores mostraram que diferentes tipos de impurezas eram responsáveis ​​por esses tipos. O silício está na quarta coluna da tabela periódica, o que significa que possui quatro elétrons em sua camada externa. Numa placa de silício puro, cada um desses elétrons se combinaria com um vizinho. As impurezas da terceira coluna, como o boro, que tem um elétron a menos, criaram um “buraco”, espaço adicional para o movimento da corrente no cristal. O resultado foi um semicondutor tipo p (com excesso de cargas positivas). Elementos da quinta coluna, como o fósforo, forneceram elétrons livres adicionais para transportar a corrente, e um semicondutor do tipo n foi obtido.

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Estrutura cristalina do silício

Toda essa pesquisa foi muito interessante, mas em 1940 Southworth e Ohl não estavam nem perto de criar um protótipo funcional de radar de alta frequência. Ao mesmo tempo, o governo britânico exigiu resultados práticos imediatos devido à ameaça iminente da Luftwaffe, que já tinha criado detectores de microondas prontos para produção, trabalhando em conjunto com transmissores magnetron.

Contudo, a balança dos avanços tecnológicos irá em breve inclinar-se para o lado ocidental do Atlântico. Churchill decidiu revelar todos os segredos técnicos da Grã-Bretanha aos americanos antes de realmente entrar na guerra (já que presumia que isso aconteceria de qualquer maneira). Ele acreditava que valia a pena correr o risco de vazamento de informações, pois então todas as capacidades industriais dos Estados Unidos seriam empregadas na resolução de problemas como armas atômicas e radares. Missão Britânica de Ciência e Tecnologia (mais conhecida como A missão de Tizard) chegou a Washington em setembro de 1940 e trouxe na bagagem um presente em forma de milagres tecnológicos.

A descoberta do incrível poder do magnetron ressonante e da eficácia dos detectores de cristal britânicos na recepção de seu sinal revitalizou a pesquisa americana em semicondutores como base do radar de alta frequência. Havia muito trabalho a ser feito, especialmente na ciência dos materiais. Para satisfazer a procura, os cristais semicondutores “tiveram de ser produzidos aos milhões, muito mais do que era anteriormente possível. Foi necessário melhorar a retificação, reduzir a sensibilidade ao choque e o burn-in e minimizar a variação entre diferentes lotes de cristais.”

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Retificador de contato de ponto de silício

O Rad Lab abriu novos departamentos de pesquisa para estudar as propriedades dos cristais semicondutores e como eles podem ser modificados para maximizar propriedades valiosas do receptor. Os materiais mais promissores eram o silício e o germânio, então o Rad Lab decidiu agir pelo seguro e lançou programas paralelos para estudar ambos: o silício na Universidade da Pensilvânia e o germânio em Purdue. Gigantes da indústria como Bell, Westinghouse, Du Pont e Sylvania iniciaram seus próprios programas de pesquisa de semicondutores e começaram a desenvolver novas instalações de fabricação para detectores de cristal.

Através de esforços conjuntos, a pureza dos cristais de silício e germânio foi elevada de 99% no início para 99,999% - ou seja, para uma partícula de impureza por 100 átomos. No processo, um grupo de cientistas e engenheiros familiarizou-se de perto com as propriedades abstratas do germânio e do silício e aplicou tecnologias para controlá-los: fusão, crescimento de cristais, adição das impurezas necessárias (como o boro, que aumentou a condutividade).

E então a guerra terminou. A procura por radar desapareceu, mas o conhecimento e as competências adquiridas durante a guerra permaneceram, e o sonho de um amplificador de estado sólido não foi esquecido. Agora a corrida era criar tal amplificador. E pelo menos três equipes estavam em boa posição para ganhar este prêmio.

West Lafayette

O primeiro foi um grupo da Universidade Purdue liderado por um físico austríaco chamado Carl Lark-Horowitz. Ele, sozinho, tirou da obscuridade o departamento de física da universidade por meio de seu talento e influência e influenciou a decisão do Rad Lab de confiar a seu laboratório a pesquisa de germânio.

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Carl Lark-Horowitz em 1947, centro, segurando um cachimbo

No início da década de 1940, o silício era considerado o melhor material para retificadores de radar, mas o material logo abaixo dele na tabela periódica também parecia digno de um estudo mais aprofundado. O germânio tinha uma vantagem prática devido ao seu ponto de fusão mais baixo, o que facilitava o trabalho: cerca de 940 graus, em comparação com 1400 graus do silício (quase o mesmo do aço). Devido ao alto ponto de fusão, era extremamente difícil fazer um blank que não vazasse para o silício fundido, contaminando-o.

Portanto, Lark-Horowitz e seus colegas passaram toda a guerra estudando as propriedades químicas, elétricas e físicas do germânio. O obstáculo mais importante era a “tensão reversa”: os retificadores de germânio, em tensão muito baixa, paravam de retificar a corrente e permitiam que ela fluísse no sentido oposto. O pulso de corrente reversa queimou os componentes restantes do radar. Um dos alunos de pós-graduação de Lark-Horowitz, Seymour Benzer, estudou esse problema por mais de um ano e finalmente desenvolveu um aditivo à base de estanho que interrompeu pulsos reversos em tensões de até centenas de volts. Pouco tempo depois, a Western Electric, divisão de fabricação da Bell Labs, começou a emitir retificadores Benzer para uso militar.

O estudo do germânio em Purdue continuou após a guerra. Em junho de 1947, Benzer, já professor, relatou uma anomalia incomum: em alguns experimentos, surgiram oscilações de alta frequência em cristais de germânio. E o seu colega Ralph Bray continuou a estudar a “resistência volumétrica” num projecto iniciado durante a guerra. A resistência de volume descreveu como a eletricidade flui no cristal de germânio no ponto de contato do retificador. Bray descobriu que os pulsos de alta tensão reduziram significativamente a resistência do germânio tipo n a essas correntes. Sem saber, ele testemunhou o chamado. transportadoras de carga "minoritárias". Em semicondutores do tipo n, o excesso de carga negativa serve como portador de carga majoritário, mas "buracos" positivos também podem transportar corrente e, neste caso, os pulsos de alta tensão criaram buracos na estrutura do germânio, fazendo com que portadores de carga minoritários aparecessem. .

Bray e Benzer chegaram tentadoramente perto do amplificador de germânio sem perceber. Benzer encontrou Walter Brattain, um cientista do Bell Labs, em uma conferência em janeiro de 1948 para discutir com ele o arrasto volumétrico. Ele sugeriu que Brattain colocasse outro ponto de contato próximo ao primeiro que pudesse conduzir a corrente, e então eles poderiam entender o que estava acontecendo abaixo da superfície. Brattain concordou discretamente com esta proposta e saiu. Como veremos, ele sabia muito bem o que tal experiência poderia revelar.

Oney-sous-Bois

O grupo Purdue tinha a tecnologia e a base teórica para dar o salto em direção ao transistor. Mas eles só poderiam ter tropeçado nisso por acidente. Eles estavam interessados ​​nas propriedades físicas do material, e não na busca por um novo tipo de dispositivo. Uma situação muito diferente prevaleceu em Aunes-sous-Bois (França), onde dois ex-pesquisadores de radar da Alemanha, Heinrich Welker e Herbert Mathare, lideraram uma equipe cujo objetivo era criar dispositivos semicondutores industriais.

Welker primeiro estudou e depois ensinou física na Universidade de Munique, dirigida pelo famoso teórico Arnold Sommerfeld. A partir de 1940, ele deixou um caminho puramente teórico e começou a trabalhar no radar da Luftwaffe. Mathare (de origem belga) cresceu em Aachen, onde estudou física. Ele ingressou no departamento de pesquisa da gigante de rádio alemã Telefunken em 1939. Durante a guerra, ele transferiu seu trabalho de Berlim para o leste, para a abadia na Silésia, para evitar os ataques aéreos aliados, e depois de volta para o oeste, para evitar o avanço do Exército Vermelho, acabando por cair nas mãos do exército americano.

Tal como os seus rivais da Coligação Anti-Hitler, os alemães sabiam, no início da década de 1940, que os detectores de cristal eram receptores ideais para radar e que o silício e o germânio eram os materiais mais promissores para a sua criação. Mathare e Welker tentaram durante a guerra melhorar o uso eficiente destes materiais em retificadores. Após a guerra, ambos foram submetidos a interrogatórios periódicos sobre o seu trabalho militar e, eventualmente, receberam um convite de um oficial da inteligência francesa para irem a Paris em 1946.

A Compagnie des Freins & Signaux ("empresa de freios e sinais"), uma divisão francesa da Westinghouse, recebeu um contrato da autoridade telefônica francesa para criar retificadores de estado sólido e procurou cientistas alemães para ajudá-los. Tal aliança de inimigos recentes pode parecer estranha, mas este arranjo revelou-se bastante favorável para ambos os lados. Os franceses, derrotados em 1940, não tinham capacidade de adquirir conhecimento na área de semicondutores e precisavam desesperadamente das habilidades dos alemães. Os alemães não conseguiram desenvolver nenhum campo de alta tecnologia num país ocupado e devastado pela guerra, por isso aproveitaram a oportunidade para continuar a trabalhar.

Welker e Mathare estabeleceram a sede em uma casa de dois andares no subúrbio parisiense de Aunes-sous-Bois e, com a ajuda de uma equipe de técnicos, lançaram com sucesso retificadores de germânio no final de 1947. Depois, eles se voltaram para algo mais sério. prêmios: Welker voltou ao interesse por supercondutores e Mathare por amplificadores.

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Herbert Mathare em 1950

Durante a guerra, Mathare fez experiências com retificadores de contato de dois pontos – “duodeodos” – na tentativa de reduzir o ruído do circuito. Ele retomou seus experimentos e logo descobriu que um segundo bigode de gato, localizado a 1/100 milionésimo de metro do primeiro, às vezes conseguia modular a corrente que fluía através do primeiro bigode. Ele criou um amplificador de estado sólido, embora bastante inútil. Para obter um desempenho mais confiável, ele recorreu a Welker, que havia adquirido ampla experiência trabalhando com cristais de germânio durante a guerra. A equipe de Welker desenvolveu amostras maiores e mais puras de cristais de germânio e, à medida que a qualidade do material melhorou, os amplificadores de contato pontual Mathare tornaram-se confiáveis ​​em junho de 1948.

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Imagem de raios X de um "transístron" baseado no circuito Mathare, que possui dois pontos de contato com o germânio

Mathare tinha até um modelo teórico do que estava acontecendo: acreditava que o segundo contato fazia buracos no germânio, acelerando a passagem da corrente pelo primeiro contato, fornecendo portadores de carga minoritários. Welker não concordou com ele e acreditava que o que estava acontecendo dependia de algum tipo de efeito de campo. No entanto, antes que pudessem elaborar o dispositivo ou a teoria, descobriram que um grupo de americanos havia desenvolvido exatamente o mesmo conceito – um amplificador de germânio com dois contatos pontuais – seis meses antes.

Colina Murray

No final da guerra, Mervyn Kelly reformou o grupo de pesquisa de semicondutores do Bell Labs liderado por Bill Shockley. O projeto cresceu, recebeu mais financiamento e mudou do prédio original do laboratório em Manhattan para um campus em expansão em Murray Hill, Nova Jersey.

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Campus Murray Hill, ca. 1960

Para se familiarizar novamente com semicondutores avançados (depois de seu tempo em pesquisa operacional durante a guerra), Shockley visitou o laboratório Holmdel de Russell Ohl na primavera de 1945. Ohl passou os anos da guerra trabalhando com silício e não perdeu tempo. Ele mostrou a Shockley um amplificador rudimentar de sua própria construção, que chamou de “desister”. Ele pegou um retificador de contato pontual de silício e enviou corrente da bateria através dele. Aparentemente, o calor da bateria reduziu a resistência através do ponto de contato e transformou o retificador em um amplificador capaz de transmitir sinais de rádio recebidos para um circuito poderoso o suficiente para alimentar um alto-falante.

O efeito foi bruto e não confiável, inadequado para comercialização. No entanto, foi o suficiente para confirmar a opinião de Shockley de que era possível criar um amplificador semicondutor e que isso deveria ser uma prioridade para pesquisas na área de eletrônica de estado sólido. Foi também esta reunião com a equipe de Ola que convenceu Shockley de que o silício e o germânio deveriam ser estudados primeiro. Eles exibiam propriedades elétricas atraentes, e os colegas metalúrgicos de Ohl, Jack Skaff e Henry Theurer, alcançaram um sucesso surpreendente no cultivo, purificação e dopagem desses cristais durante a guerra, superando todas as tecnologias disponíveis para outros materiais semicondutores. O grupo de Shockley não iria perder mais tempo com amplificadores de óxido de cobre pré-guerra.

Com a ajuda de Kelly, Shockley começou a montar uma nova equipe. Os principais atores incluíram Walter Brattain, que ajudou Shockley em sua primeira tentativa de um amplificador de estado sólido (em 1940), e John Bardeen, um jovem físico e novo funcionário do Bell Labs. Bardeen provavelmente tinha o conhecimento mais extenso de física do estado sólido de qualquer membro da equipe – sua dissertação descreveu os níveis de energia dos elétrons na estrutura do sódio metálico. Ele também foi outro protegido de John Hasbrouck Van Vleck, como Atanasov e Brattain.

E, como Atanasov, as dissertações de Bardeen e Shockley exigiam cálculos extremamente complexos. Eles tiveram que usar a teoria da mecânica quântica dos semicondutores, definida por Alan Wilson, para calcular a estrutura energética dos materiais usando a calculadora de mesa de Monroe. Ao ajudarem a criar o transistor, eles, de fato, contribuíram para salvar futuros estudantes de pós-graduação desse trabalho.

A primeira abordagem de Shockley para um amplificador de estado sólido baseou-se no que mais tarde foi chamado de "efeito de campo". Ele suspendeu uma placa de metal sobre um semicondutor tipo n (com excesso de cargas negativas). A aplicação de uma carga positiva à placa puxou o excesso de elétrons para a superfície do cristal, criando um rio de cargas negativas através do qual a corrente elétrica poderia fluir facilmente. O sinal amplificado (representado pelo nível de carga no wafer) poderia desta forma modular o circuito principal (passando ao longo da superfície do semicondutor). A eficiência deste esquema foi-lhe sugerida pelo seu conhecimento teórico de física. Mas, apesar de muitas experiências e experimentos, o esquema nunca funcionou.

Em março de 1946, Bardeen criou uma teoria bem desenvolvida que explicava a razão para isso: a superfície de um semicondutor no nível quântico se comporta de maneira diferente do seu interior. Cargas negativas atraídas para a superfície ficam presas em "estados de superfície" e impedem que o campo elétrico penetre na placa no material. O restante da equipe achou esta análise convincente e lançou um novo programa de pesquisa em três caminhos:

  1. Prove a existência de estados de superfície.
  2. Estude suas propriedades.
  3. Descubra como derrotá-los e fazer funcionar transistor de efeito de campo.

Após um ano e meio de pesquisa e experimentação, em 17 de novembro de 1947, Brattain fez uma descoberta. Ele descobriu que se colocasse um líquido cheio de íons, como a água, entre um wafer e um semicondutor, um campo elétrico do wafer empurraria os íons em direção ao semicondutor, onde neutralizariam as cargas presas nos estados superficiais. Agora ele poderia controlar o comportamento elétrico de um pedaço de silício alterando a carga do wafer. Este sucesso deu a Bardeen a ideia de uma nova abordagem para a criação de um amplificador: cercar o ponto de contato do retificador com água eletrolítica e, em seguida, usar um segundo fio na água para controlar as condições da superfície e, assim, controlar o nível de condutividade do principal. contato. Assim, Bardeen e Brattain alcançaram a linha de chegada.

A ideia de Bardeen funcionou, mas a amplificação era fraca e operava em frequências muito baixas, inacessíveis ao ouvido humano - por isso era inútil como amplificador de telefone ou rádio. Bardeen sugeriu mudar para o germânio resistente à tensão reversa produzido em Purdue, acreditando que menos cargas se acumulariam em sua superfície. De repente, receberam um aumento poderoso, mas na direção oposta ao esperado. Eles descobriram o efeito do portador minoritário - em vez dos elétrons esperados, a corrente que flui através do germânio foi amplificada por buracos vindos do eletrólito. A corrente no fio do eletrólito criou uma camada do tipo p (uma região de excesso de cargas positivas) na superfície do germânio do tipo n.

Experimentos subsequentes mostraram que não era necessário nenhum eletrólito: simplesmente colocando dois pontos de contato próximos à superfície do germânio, era possível modular a corrente de um deles para a corrente do outro. Para aproximá-los o máximo possível, Brattain enrolou um pedaço de papel alumínio em torno de um pedaço triangular de plástico e depois cortou cuidadosamente o papel alumínio no final. Em seguida, com a ajuda de uma mola, ele pressionou o triângulo contra o germânio, fazendo com que as duas bordas do corte tocassem sua superfície a uma distância de 0,05 mm. Isso deu ao protótipo de transistor da Bell Labs sua aparência distinta:

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Protótipo de transistor Brattain e Bardeen

Assim como o dispositivo de Mathare e Welker, era, em princípio, um clássico “bigode de gato”, apenas com dois pontos de contato em vez de um. No dia 16 de dezembro, produziu um aumento significativo de potência e tensão, e uma frequência de 1000 Hz na faixa audível. Uma semana depois, após pequenas melhorias, Bardeen e Brattain aumentaram a voltagem em 100 vezes e a potência em 40 vezes, e demonstraram aos diretores da Bell que seu dispositivo poderia produzir fala audível. John Pierce, outro membro da equipe de desenvolvimento de estado sólido, cunhou o termo "transistor" em homenagem ao nome do retificador de óxido de cobre de Bell, o varistor.

Durante os seis meses seguintes, o laboratório manteve a nova criação em segredo. A administração queria ter certeza de que teria uma vantagem inicial na comercialização do transistor antes que alguém colocasse as mãos nele. Uma conferência de imprensa foi marcada para 30 de junho de 1948, bem a tempo de destruir os sonhos de imortalidade de Welker e Mathare. Enquanto isso, o grupo de pesquisa de semicondutores entrou em colapso silenciosamente. Depois de ouvir sobre as realizações de Bardeen e Brattain, seu chefe, Bill Shockley, começou a trabalhar para ficar com todo o crédito. E embora ele tenha desempenhado apenas um papel de observação, Shockley recebeu igual, se não mais, publicidade na apresentação pública - como pode ser visto nesta foto divulgada dele no meio da ação, bem ao lado de uma bancada de laboratório:

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Foto publicitária de 1948 - Bardeen, Shockley e Brattain

No entanto, a mesma fama não foi suficiente para Shockley. E antes que alguém fora do Bell Labs soubesse sobre o transistor, ele estava ocupado reinventando-o por conta própria. E esta foi apenas a primeira de muitas reinvenções.

O que mais ler

  • Robert Buderi, A invenção que mudou o mundo (1996)
  • Michael Riordan, “Como a Europa perdeu o transistor”, IEEE Spectrum (1º de novembro de 2005)
  • Michael Riordan e Lillian Hoddeson, Fogo de Cristal (1997)
  • Armand Van Dormael, “O transistor 'francês',” www.cdvandt.org/VanDormael.pdf (1994)

Fonte: habr.com

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