För sjuttiofem år sedan, på tisdagsmorgonen den 16 december 1947, applicerade två fysiker vid Bell Telephone Laboratories ström till guldelektroder på en halvtumsplatta av germanium och kunde ta emot en förstärkt elektrisk signal. Det låter ganska tekniskt – och det var det. Resultatet blev den första transistorn, som helt förändrade vår moderna värld.
Som med de flesta tekniker involverar transistorns historia många spelare, men de tre viktigaste var John Bardeen, William Shockley och Walter Brattain. Under andra världskriget började AT&T:s Bell Labs arbeta med fast tillståndsfysik som ett sätt att skapa mer tillförlitlig kommunikation. William Shockley valdes att leda detta arbete, och i april 1945 hade han utvecklat idén om att använda externa elektriska fält för att påverka beteendet hos elektroner och hål i smala halvledarskikt. Han började experimentera med olika alternativ och material för dessa "fält"-transistorer, men kunde inte skapa en fungerande enhet.
Några månader senare ledde han en grupp forskare som arbetade med halvledarmaterial vid Bell Labs Solid State Physics Laboratory.
En av dessa forskare var teoretisk fysiker John Bardeen, och han, tillsammans med andra, inklusive experimentfysikern Walter Bratten, började arbeta med olika material och letade efter större effekter. De gjorde stora framsteg under 1946 och 1947, och i november 47 arbetade Bardeen och Brattain med elektriska guldkontakter på ark av germanium.
Detta var korrekt i teorin, men fungerade inte ordentligt förrän Bratten kom på hur man använder en polystyrenkil för att skapa ett litet gap (cirka 2 mm) mellan de två kontakterna. Den 16 december kopplade han det till sitt batteri och när Bardin tittade på det såg han genast en 30-procentig ökning av effekten. Genom att justera det lite, fann han att han kunde öka effektvinsten till 450 %, vilket bevisade att deras enhet, nu kallad en punktkontakttransistor, fungerade.
De visade sin demo för många människor i Bell Labs och det väckte mycket spänning. Men det var en komplex enhet, inte väl studerad, och det var fortfarande långt ifrån att ersätta de vakuumrör som tidigare använts i elektroniska kretsar.
Följande månad kom Shockley på ett annat sätt att göra en transistor, och skapade den bipolära kopplingstransistorn, som skulle bli den centrala idén bakom de mest framgångsrika halvledarenheterna i decennier framöver.
Bell Labs gjorde ett offentligt tillkännagivande om skapandet av transistorn den 30 juni 1948. Det tog dock år innan transistorer blev allmänt använda, men när de väl gjorde det förändrade de vår värld helt, vilket ledde till datorminne, integrerade kretsar, mikroprocessorer och många andra produkter. Den kanske största förändringen var utvecklingen av metalloxid-halvledarfälteffekttransistorn, eller MOSFET, som drev branschen i flera år.
För sina ansträngningar att skapa transistorn fick Bardeen, Brattain och Shockley Nobelpriset i fysik 1956. Bardeen flyttade senare till University of Illinois, där hans arbete med supraledning gav honom hans andra Nobelpris. Shockley flyttade till Palo Alto 1956 och grundade företaget Shockley Semiconductor, senare nyckelmedarbetare i denna firma gick till Fairchild Semiconductor (där Robert Noyce och Jean Hoerny skapade nyckelidéerna bakom den integrerade kretsen) och senare till Intel.
En av de mest anmärkningsvärda aspekterna av transistorer är hur forskare och ingenjörer ständigt har kunnat göra dem mindre och mindre så att enheterna som innehåller dem kan göras tätare, en process som vanligtvis kallas Moores lag. Den första transistorn var ungefär en halv tum lång, idag har en vanlig telefon eller PC-processor över en miljard transistorer.
Transistorn är kanske den viktigaste uppfinningen på 20-talet, eftersom den ledde till att alla elektroniska enheter vi har idag finns överallt, för att inte tala om applikationerna som körs på dem. Och allt började för 75 år sedan.
Du kan hjälpa Ukraina att slåss mot de ryska inkräktarna. Det bästa sättet att göra detta är att donera medel till Ukrainas väpnade styrkor genom Rädda liv eller via den officiella sidan NBU.
Också intressant: