Transistor 70 años

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Articulo leido en el Programa Colombianos para Radioaficionados en 7145 kHz el 12 de Marzo 2017. 

 

En diciembre de 1947 un grupo de científicos de los Laboratorios Bell en Estados Unidos lograron operar un dispositivo basado en un cristal de Germanio trabajara como un pequeño amplificador de voltaje similar a la función de un tubo electrónico.  El nuevo dispositivo recibió el nombre de TRANSISTOR y de eso hace 70 años.

Por este motivo, en el presente año del 2017 habrá muchas celebraciones y homenajes al “transistor” ya que ha sido uno de los inventos que más ha influido el  desarrollo del mundo actual.

La primera demostración práctica del transistor fue realizada el 23 de diciembre de 1947 en una presentación al interior de los Laboratorios Bell y se considera esa fecha como el nacimiento del transistor, pero solo hasta 1948 Bell patento el invento y el 30 de Junio de 1948 la Bell hizo una conferencia de prensa para hacer público el descubrimiento. También adoptaron una política abierta en que los nuevos conocimientos se comparten con otras instituciones. Al hacerlo evitaron la clasificación de la obra como secreto militar e hicieron posible que la investigación y desarrollo del transistor se generalizara.

Finalizada la segunda guerra mundial los Laboratorios Bell encargaron al físico Willian Shockley de un grupo de investigación sobre materiales semiconductores para lograr un dispositivo que realizara las mismas funciones de los tubos electrónicos.  Shockley llamo al grupo a otros dos físicos expertos en semiconductores: John Budeen y Walter Brattain.  El trabajo coordinado de estos tres científicos dio sus resultados en la invención del transistor en 1947.  En 1956, Shockly, Burdeen y Brattain fueron honrados con el premio Nobel de Física.

Aunque hay una foto muy conocida en que se muestra a los tres físico muy juntos y amigables y los esfuerzos de la Bell para mostrar que el transistor había salido de la estrecha colaboración de los tres, la realidad ha sido que aunque la colaboración fue muy intensa en el primer año, las rivalidades y egos los hicieron irreconciliables. Quizás la foto fue el primer y única oportunidad que los tres y el nuevo invento estuvieron juntos.

El líder del grupo era Willian Shockly, un personaje muy egocéntrico, controvertido y conflictivo toda su vida. Ya para finales de 1947 se había disgustado con Burdeen y Brattain y fueron estos dos los que construyeron el modelo de transistor que finalmente funciono y fue presentado.  La primera patente del transistor figura a nombre de Burdeen y Brattain lo que enfureció a Shockley, quien reclamo que el invento era solo idea suya.

Shockly continúo sus trabajos sobre semiconductores y en 1950 patento un nuevo tipo de transistor,  conceptualmente diferente del primer diseño y conocido como Transistores de Efecto de Campo o FET por sus abreviaturas en inglés (Field Effect Transistor). Los primeros transistores se conocen como transistores de contacto.

Aunque los transistores FET son teóricamente superiores a los de contacto, al principio la industrialización y comercialización se hizo con los transistores de contacto y una mejora de ellos llamados transistores de Juntura. Más tarde, hacia los años 70 los FET se volvieron famosos y son muy usados junto con los de junturas dependiendo de las aplicaciones.

Shockley abandono los laboratorios Bell en 1952 después de muchos conflictos con sus subalternos. Trato de crear algunas empresas y continúo su vida como profesor universitario.  En la vida pública fue un personaje también muy controvertido.

Shockley era acérrimo defensor de la Eugenesia y daba conferencias sobre la superioridad de las razas. Sostenía públicamente que el coeficiente intelectual de los Caucásicos sobre los Afrodescendientes se debía a diferencias genéticas. Que los negros al reproducirse mas disminuían su coeficiente intelectual.  Lógicamente el sostener estas ideas no lo hiceron una persona muy querida y receptor de fuertes críticas que opacaron su mérito como inventor del transistor.

 

A diferencia de Shockley, John Burdeen  se retiró de la Bell y continuo en el campo académico y de investigación sobre la física de los semiconductores por lo cual le entregaron un segundo premio Nobel de Física en 1972. Hay 5 personas que han ganado dos premios Nobeles pero Burdeen es el único que lo ha ganado en el mismo campo de física.

Walter Brattain, después que se retiró de la Bell se dedicó a negocios particulares.

La política abierta sobre el transistor de los Laboratorios Bell permitió en 1955 que una pequeña empresa japonesa comprara los derechos de producción de transistores y se dedicara a la fabricación y popularización de receptores de radio hechos con transistores.  El nombre de la compañía es SONY y su historia es bien conocida por su liderazgo en la producción de dispositivos de uso popular miniaturizados debido al uso de los transistores.

Fotografía del primer transistor. En la parte inferior hay un cristal de Germanio que actúa como la “base” del transistor. El pendiente en forma de triangulo tenia en sus caras cubiertas de laminas de oro aisladas entre si pero muy próximas. Las puntas del triangulo hace contacto con la superficie de la base. El experimento consiste en polarizar las dos caras del triangulo, el contacto con polaridad positiva se llamo “colector” y al otro “emisor”. La corriente que circula por este circuito resulto proporcional a la corriente que se se hacia circular entre emisor y base.  La corriente entre “emisor” – “colector” era el doble que la de emisor base por lo cual en dispositivo era un amplificador con ganancia de 2.  Una ganacia de 2 nos puede parecer ridículamente baja pero para este primer transistor significaba un exito.

 

Fotografia muy popular de los inventores del transistor. De izquierda a derecha John Burdeen, Willian Schockly y Walter Battain. Premio Nobel de física 1956.

 

 

 

 

 

 

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