Historia

El físico austro-húngaro Julius Edgar Lilienfeld solicitó en Canadá en el año 1925 una patente para lo que él denominó “un método y un aparato para controlar corrientes eléctricas” y que se considera el antecesor de los actuales transistores de efecto campo, ya que estaba destinado a ser un reemplazo de estado sólido del triodo. Lilienfeld también solicitó patentes en los Estados Unidos en los años 1926 y 1928. Sin embargo, Lilienfeld no publicó ningún artículo de investigación sobre sus dispositivos ni sus patentes citan algún ejemplo específico de un prototipo de trabajo. Debido a que la producción de materiales semiconductores de alta calidad no estaba disponible por entonces, las ideas de Lilienfeld sobre amplificadores de estado sólido no encontraron un uso práctico en los años 1920 y 1930, aunque un dispositivo de este tipo ya se había construido.

En 1934, el inventor alemán Oskar Heil patentó en Alemania y Gran Bretañaun dispositivo similar. Cuatro años después, los también alemanes Robert Pohl y Rudolf Hilsch efectuaron experimentos en la Universidad de Göttingen, con cristales de bromuro de potasio, usando tres electrodos, con los cuales lograron la amplificación de señales de 1 Hz, pero sus investigaciones no condujeron a usos prácticos. Mientras tanto, la experimentación en los Laboratorios Bell con rectificadores a base de óxido de cobre y las explicaciones sobre rectificadores a base de semiconductores por parte del alemán Walter Schottky y del inglés Nevill Mott, llevaron a pensar en 1938 a William Shockley que era posible lograr la construcción de amplificadores a base de semiconductores, en lugar de tubos de vacío.

Desde el 17 de noviembre de 1947 hasta el 23 de diciembre de 1947, los físicos estadounidenses John Bardeen y Walter Houser Brattain de los Laboratorios Bell llevaron a cabo diversos experimentos y observaron que cuando dos contactos puntuales de oro eran aplicados a un cristal de germanio, se produjo una señal con una potencia de salida mayor que la de entrada. El líder del Grupo de Física del Estado Sólido William Shockley vio el potencial de este hecho y, en los siguientes meses, trabajó para ampliar en gran medida el conocimiento de los semiconductores. El término “transistor” fue sugerido por el ingeniero estadounidense John R. Pierce, basándose en dispositivos semiconductores ya conocidos entonces, como el termistor y el varistor y basándose en la propiedad de transrresistencia que mostraba el dispositivo. Según una biografía de John Bardeen, Shockley había propuesto que la primera patente para un transistor de los Laboratorios Bell debía estar basado en el efecto de campo y que él fuera nombrado como el inventor. Habiendo redescubierto las patentes de Lilienfeld que quedaron en el olvido años atrás, los abogados de los Laboratorios Bell desaconsejaron la propuesta de Shockley porque la idea de un transistor de efecto de campo no era nueva. En su lugar, lo que Bardeen, Brattain y Shockley inventaron en 1947 fue el primer transistor de contacto de punto, cuya primera patente solicitaron los dos primeros nombrados, el 17 de junio de 1948, a la cual siguieron otras patentes acerca de aplicaciones de este dispositivo. En reconocimiento a este logro, Shockley, Bardeen y Brattain fueron galardonados conjuntamente con el Premio Nobel de Física de 1956 “por sus investigaciones sobre semiconductores y su descubrimiento del efecto transistor”.

En 1948, el transistor de contacto fue inventado independientemente por los físicos alemanes Herbert Mataré y Heinrich Welker, mientras trabajaban en la Compagnie des Freins et Signaux, una subsidiaria francesa de la estadounidense Westinghouse. Mataré tenía experiencia previa en el desarrollo de rectificadores de cristal de silicio y de germanio mientras trabajaba con Welker en el desarrollo de un radar alemán durante la Segunda Guerra Mundial. Usando este conocimiento, él comenzó a investigar el fenómeno de la “interferencia” que había observado en los rectificadores de germanio durante la guerra. En junio de 1948, Mataré produjo resultados consistentes y reproducibles utilizando muestras de germanio producidas por Welker, similares a lo que Bardeen y Brattain habían logrado anteriormente en diciembre de 1947. Al darse cuenta de que los científicos de Laboratorios Bell ya habían inventado el transistor antes que ellos, la empresa se apresuró a poner en producción su dispositivo llamado “transistron” para su uso en la red telefónica de Francia. El 26 de junio de 1948, Wiliam Shockley solicitó la patente del transistor bipolar de unión y el 24 de agosto de 1951 solicitó la primera patente de un transistor de efecto de campo, tal como se declaró en ese documento, en el que se mencionó la estructura que ahora posee. Al año siguiente, George Clement Dacey e Ian Ross, de los Laboratorios Bell, tuvieron éxito al fabricar este dispositivo, cuya nueva patente fue solicitada el 31 de octubre de 1952. Meses antes, el 9 de mayo de ese año, el ingeniero Sidney Darlington solicitó la patente del arreglo de dos transistores conocido actualmente como transistor Darlington.

El primer transistor de alta frecuencia fue el transistor de barrera de superficie de germanio desarrollado por los estadounidenses John Tiley y Richard Williams de Philco Corporation en 1953, capaz de operar con señales de hasta 60 MHz. Para fabricarlo, se usó un procedimiento creado por los ya mencionados inventores mediante el cual eran grabadas depresiones en una base de germanio tipo N de ambos lados con chorros de sulfato de indio hasta que tuviera unas diez milésimas de pulgada de espesor. El Indio electroplateado en las depresiones formó el colector y el emisor. El primer receptor de radio para automóviles que fue producido en 1955 por Chrysler y Philco; usó estos transistores en sus circuitos y también fueron los primeros adecuados para las computadoras de alta velocidad de esa época.

El primer transistor de silicio operativo fue desarrollado en los Laboratorios Bell en enero 1954 por el químico Morris Tanenbaum. El 20 de junio de 1955, Tanenbaum y Calvin Fuller, solicitaron una patente para un procedimiento inventado por ambos para producir dispositivos semiconductores. El primer transistor de silicio comercial fue producido por Texas Instruments en 1954 gracias al trabajo del experto Gordon Teal quien había trabajado previamente en los Laboratorios Bell en el crecimiento de cristales de alta pureza. El primer transistor MOSFET fue construido por el coreano-estadounidense Dawon Kahng y el egipcio Martin Atalla, ambos ingenieros de los Laboratorios Bell, en 1960.