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Invención y descubrimiento de transistores

Invención y descubrimiento de transistores


Se necesitaron muchos años para que todo el trabajo preparatorio se pusiera en marcha y el equipo se estableciera antes de que se pudiera realizar la invención real del transistor o el descubrimiento del transistor.

El equipo que inventó el transistor funcionó bien en conjunto y, a pesar de algunos contratiempos iniciales, progresaron rápidamente.

El entorno que Bell Labs había creado funcionó bien y proporcionó la atmósfera adecuada para la invención del transistor.

Primeros intentos de la invención del transistor

El grupo de semiconductores comenzó a trabajar en una de las ideas de Shockley. Había deducido que sería posible desarrollar una forma de triodo semiconductor. Imaginó una estructura de capas de silicio de tipo py n. La corriente principal se transportaría en una de las capas y la conductancia de esta capa estaría controlada por un campo externo. Esto variaría el número de portadores de carga (huecos o electrones) disponibles para transportar la corriente. Básicamente, esta idea fue el transistor de efecto de campo que se usa ampliamente en la actualidad.

Para crear la estructura para probar esta idea, Shockley utilizó algunas películas delgadas de silicio que habían sido hechas por deposición. Esto en sí mismo era un proceso nuevo que acababa de ser desarrollado por otro empleado de Bell llamado Teal.

Con la nueva estructura, Shockley esperaba que hubiera un cambio significativo en la conducción a medida que se modificaba el campo de control. Para su gran decepción, no se observó el efecto. Otros miembros del grupo comprobaron y volvieron a comprobar los cálculos y las teorías y no se encontró ninguna razón para su fracaso.

No fue hasta marzo de 1946 que se resolvió el problema. Bardeen razonó que la superficie del semiconductor atrapaba electrones que protegían el canal principal de los efectos del campo externo. Más tarde, Shockley dijo que este descubrimiento fue uno de los desarrollos más significativos en todo el programa de semiconductores.

Cambio de direccion

Supuestamente golpeado por los electrones atrapados, el grupo cambió de dirección. Dirigieron su atención a las investigaciones sobre las uniones p-n sesgadas invertidas en un intento de desarrollar un nuevo tipo de pararrayos. La investigación giró en torno a estructuras de tres capas con una unión sesgada hacia adelante y otra hacia atrás, y el trabajo avanzó en esto durante la mayor parte de 1947.

Fue hacia finales de ese año cuando los acontecimientos empezaron a mejorar para el grupo. En noviembre, a un nuevo miembro del equipo se le ocurrió una idea crucial. Volviendo a su trabajo anterior sobre dispositivos de efecto de campo, sugirió que si se colocaba un electrolito entre la placa de control y el canal de conducción, el efecto de apantallamiento de los electrones atrapados podría superarse. Se puso en marcha un nuevo experimento que tuvo éxito, aunque sólo fuera en un grado limitado. Con cierto éxito a sus espaldas, el equipo encontró un nuevo grado de motivación. En los días siguientes se discutieron una gran cantidad de ideas sobre posibles dispositivos amplificadores.

Invención del transistor

A principios de diciembre, Bardeen y Brattain comenzaron a experimentar con dos uniones de contacto puntuales poco espaciadas como una nueva idea para la invención del transistor. Descubrieron que cuando sesgaban hacia adelante uno y hacia atrás el otro, se notaba una pequeña cantidad de ganancia.

Pronto, el equipo comenzó algunos experimentos adicionales basados ​​en esta idea, pero inicialmente no pudieron explotar adecuadamente el efecto del transistor. En un experimento, incluso se colocó un electrolito alrededor de la muestra, pero con cada nueva prueba se acercaron un paso más a descubrir el efecto de transistor completo.

Finalmente decidieron que era necesario colocar dos uniones de diodos con una separación de aproximadamente 0.05 mm. Esto se logró de manera notablemente fácil. Se depositó una capa de oro sobre una pequeña cuña de metacrilato. Luego, se utilizó una hoja de afeitar para cortar una hendidura muy fina en el oro justo en la punta de la cuña. Luego, la cuña se colocó sobre una capa de germanio bajo la fuerza producida por un pequeño resorte. El colector y el emisor estaban formados por los dos contactos de oro y la capa de germanio era el contacto de base.

La idea se probó el 16 de diciembre de 1947 y, para su sorpresa, funcionó a la primera. Se hizo el primer transistor de contacto puntual y se inventó el transistor.

Exactamente una semana después, Shockley, Bardeen y Brattain se encontraron demostrando el nuevo invento del transistor a la alta dirección de Bell. Esto anunció el comienzo de la era de los transistores. Sin embargo, se necesitaron muchos más desarrollos antes de que estos dispositivos pudieran convertirse en una realidad cotidiana.

Ver el vídeo: Breve Historia del transistor (Octubre 2020).