Nașterea erei digitale: Invenția tranzistorului la 3 octombrie 1950

La 3 octombrie 1950, trei cercetători de la Laboratoarele Bell din New Jersey, SUA, au primit patentul pentru o invenție care avea să revoluționeze tehnologia secolului XX — tranzistorul. John Bardeen, Walter Brattain și William Shockley au fost pionierii acestei descoperiri, depunând cererea de patentare a „elementului de circuit cu trei electrozi utilizând materiale semiconductoare” cu doi ani înainte. Totuși, abia după câțiva ani întreaga semnificație a acestei tehnologii avea să fie înțeleasă în deplinătatea ei.

Inițial, tranzistorul a fost proiectat ca răspuns la nevoia companiei AT&T de a îmbunătăți rețeaua sa telefonică. La acea vreme, semnalele telefonice erau amplificate și transmise folosind triode, care, încapsulate în tuburi vidate, permiteau electronilor să circule fără a intra în contact cu moleculele de aer. Cu toate acestea, triodele consumau multă energie și se supraîncălzeau frecvent, motiv pentru care, încă din anii 1930, Mervin Kelly, președintele Laboratoarelor Bell, căuta alternative. Semiconductoarele, cu proprietăți electrice situate între izolatori și conductori, păreau o opțiune promițătoare. În 1925, Julius Lilienfeld obținuse un patent pentru un precursor al tranzistorului bazat pe sulfura de cupru, însă acesta era nesigur și fizica din spatele său era slab înțeleasă.

După terminarea celui de-Al Doilea Război Mondial, când laboratorul și-a schimbat focusul de la tehnologia de război, Kelly l-a recrutat pe Shockley și o echipă pentru a găsi un înlocuitor pentru triodele cu tub vidat. Echipa a efectuat numeroase experimente, între care și introducerea siliciului într-un termos încălzit, dar acestea nu au avut un mare succes în termeni de amplificare.

Schimbarea a venit în 1947, când Brattain și Bardeen au trecut de la siliciu la germaniu și au clarificat fizica semiconductoarelor. Eforturile lor au culminat cu crearea tranzistorului cu contact punctual, care folosea un mic arc pentru a presa două fâșii subțiri de folie de aur într-o placă de germaniu. Acest prototip timpuriu a necesitat ajustări fine pentru a funcționa corespunzător, Brattain fiind nevoit să manevreze componentele „exact cum trebuie” pentru a obține o amplificare impresionantă a semnalului de 100 de ori.

În 1948, Shockley a perfecționat acest design cu ceea ce avea să fie cunoscut mai târziu ca tranzistorul cu joncțiune, subiectul patentului care a stat la baza majorității tranzistoarelor moderne.

Cheia acestei tehnologii constă în faptul că, atunci când se aplică o tensiune unui semiconductor, electronii migrează în material, lăsând în urmă „găuri” încărcate pozitiv. Astfel, se pot crea semiconductoare de tip „N” sau „P” — zone care poartă un exces fie de sarcini negative, fie de sarcini pozitive. Când un electrod metalic contactează un semiconductor, curentul